Gases II informe

Como se puede apreciar en la gráfica, la difusión en los tejidos también se produce por una diferencia de presiones. Las arterias dejan oxígeno en la sangre y las venas recogen recogen el dióxido dióxido de carbono carbono producido producido como residuo metabólico. metabólico. La difusión del oxígeno dependerá de las necesidades de la célula, mientras que el dióxido al tener una mayor solubilidad se difundirá con gran facilidad.

C.

Limi Li mita taci cion ones es de la di difu fusi sión ón y pe perf rfus usió ión n

El movimiento de un eritrocito a lo largo del capilar en contacto con el alveolo toma aproximadamente aproximadamente tres cuartos de segundo. Es un tiempo muy corto en el cual se tiene que captar la mayor cantidad de oxígeno posible y eliminar el dióxido de carbono. Pero existen ciertas limitaciones para los distintos tipos de gases. Para explicar estas limitaciones es necesario comprender el concepto de difusión y perfusión y algunos gases que funcionan con estas reglas.

La difusión pasiva es el paso de una mayor concentración a una menor concentración sin gasto de energía. La perfusión en cambio tiene que ver con el flujo sanguíneo, con la cantidad de sangre que va a pasar por el capilar en un determinado momento. Para comprender mejor centrémonos en esos tres cuartos de segundo que le demora al eritrocito cruzar el alveolo.

El gas se va a difundir de un lado a otro de la membrana hasta que las presiones parciales se igualen. Una vez que esto suceda, el capilar va a estar saturado y ya no se van a poder difundir más moléculas gaseosas.

 Tomemos el caso del monóxido de carbono, un gras producido durante la combustión incompleta que tiene gran afinidad por la hemoglobina. Recordando la ley de Henry, al tener una gran afinidad este gas casi no aumenta la presión parcial de la sangre, pudiendo ser captado en grandes cantidades por la célula. Entonces la canti cantidad dad máxim máxima a de monóxi monóxido do de carbo carbono no difund difundido ido va a depend depender er no de la cantidad de sangre disponible sino de la barrera hematogaseosa. Es por esto que se dice que es una limitación por difusión.

Por otro lado el óxido nitroso no se puede combinar con la hemoglobina. Es por esto que rápidamente aumenta la presión parcial de la sangre. No recorrido ni un décimo de la distancia cuando se satura. En este caso el gas captado va a depender del flujo sanguíneo y no de la barrera hematogaseosa. Es por esto que se conoce como limitación por perfusión.

En el caso del oxígeno, este también posee una afinidad por la hemoglobina, pero pero no es tan tan gran grande de como como la del del monó monóxi xido do de carb carbon ono. o. Reci Recién én cuan cuando do el erit eritro roci cito to haya haya reco recorr rrid ido o la terc tercera era part parte e de la dist distan anci cia a se va a prod produc ucir ir la satu satura raci ción ón.. Esta Esta lim limitac itació ión n tamb tambié ién n es por por perf perfus usió ión. n. Es por por esto esto que que si aumentamos el flujo sanguíneo podemos aumentar la captación de oxígeno. No olvidemos que la reserva de difusión del pulmón es enorme.

III. II I.

Tra Tr ans nsp por orte te de gase ses s A.

Transporte de oxígeno

El oxigeno es transportado por la sangre de dos maneras: 1. Oxig Oxigen eno o disu disuel elto to 2. Oxigeno Oxigeno combi combinado nado con la hemog hemoglobi lobina na

1.

Oxígeno disuelto

Casi el 3% de oxígeno circula disuelto en el agua del plasma y de las células, esto se debe a su bajo coeficiente de solubilidad. Este fenómeno se produce por la dificultad que el oxígeno presenta en el momento de interactuar con las moléculas de agua debido a su naturaleza apolar. Este proceso obedece la ley de Henry, ya que un gas se difunde con mayor rapidez mientras más soluble sea. Al no ser solu solubl ble e en el plas plasma ma,, sólo sólo una una pequ pequeñ eña a cant cantid idad ad opta opta por por este este méto método do de transporte. El oxígeno es transportado desde el pulmón hasta los tejidos donde es utilizado en las distintas vías metabólicas.

2.

Transporte en hemoglobina

Para llevar a cabo este transporte es necesaria la presencia de una proteína llamada hemoglobina, la cual esta conformada por una parte proteica y cuatro grupos hemo los cuales estén formados por un átomo de hierro unido a un anillo porfirínico. Por lo tanto según lo expuesto cada molécula de hemoglobina puede transportar cuatro moléculas de oxigeno.

El oxigeno se combina de forma y reversible con el átomo de hierro para su transporte debido a la alta afinidad que presenta este ion por el O 2, entonces se forma la oxihemoglobina oxihemoglobina

O2 + Hb ↔ HbO2

Cuando se eleva la presión del O 2 en la sangre se produce una completa saturación de la hemoglobina esto se da en el caso de los capilares pulmonares (el O2 se une a la hemoglobina). Mientras que si es reducida disminuye la saturación como en el caso de los capilares titulares (el O 2 se libera de la hemoglobina).

B.

Tra Tr ans nspo porrte de de dió dióxi xid do de de car carb bon ono o

El CO2 tamb tambié ién n usa usa la sang sangre re como como medio edio de tran transp spor orte te.. Cuan Cuando do este este compu compuest esto o se ha forma formado do en las célula célulass (cons (consecu ecuenc encia ia del metabo metabolis lismo mo)) las

abandona por difusión a la sangre venosa y esta la lleva a los pulmones. Existen tres maneras de transportarlo:

1. CO2disuelto. 2. En form forma a de de bica bicarbo rbonat nato. o. 3. Combinad Combinado o con proteínas proteínas como como compuesto compuestoss carbamínic carbamínicos. os. 1.

Disuelto en el plasma

Este fenómeno es el que establece la presión parcial de CO 2 en la sangre, puesto que hace referencia a la cantidad parcial que viaja a través del torrente sanguíneo.

Parte del anhídrido carbónico generado en los tejidos por consecuencia del metabolismo se disuelve en el plasma y tan solo entre el 7% y 10% se transporta hasta el pulmón. Allí si la presión del CO 2 resulta baja sale de la solución por los capilares a los alveolos para ser expulsadas por la espiración.

2.

Transporte del CO2 en forma de ion bicarbonato

El anhídrido carbónico de la sangre reacciona con el agua para formar acido carbónico. Esta reacción seria demasiado lenta si no existiera en el interior de los eritrocitos una enzima llamada anhidrasa carbónica, que cataliza dicha reacción y la hace posible en fracción de segundos. En el plasma este proceso es insignificante puesto que no hay dicha enzima y se da demasiado lenta.

CO2 + H2O ↔ H2CO3

Después en otra fracción de segundo, el H 2CO3 se disocia en ion hidrogenoide e ion bicarbonato

H2CO3 ↔ H+ + HCO3+

El ion bicarbonato difunde hacia el exterior, pero el H + no puede hacerlo con facili facilidad dad porque porque la membra membrana na de eritro eritrocit citos os es relati relativam vament ente e imper impermea meable ble a cationes, por lo tanto para que se mantenga la electroneutralidad, se difunden iones Cl- hacia el interior del glóbulo rojo desde el plasma siguiendo el llamado equilibrio de Gibbs-Donnan.

3.

Transporte del CO2 en compuestos carbamínicos

En los los teji tejido doss el anhí anhídr drid ido o carb carbón ónic ico o reacc reaccio iona na con con las las molé molécu cula lass de amin aminoá oáci cido doss term termin inal ales es de las las prot proteí eína nass sang sanguí uíne neas as y form forman an comp compue uest stos os carb carbón ónic icos os.. La prot proteí eína na mas mas impo import rtan ante te es la glob globin ina a que que form forma a part parte e de la hemoglobina, hemoglobina, entonces se forma la carbaminohemoglobina. carbaminohemoglobina.

HbNH2 + CO2 ↔ HbNHCOOH

Esta reacción se produce rápidamente.

IV.

Anomalías Hipoxia

La hipoxia es producida cuando una parte del cuerpo o el cuerpo completo no posee suficiente oxígeno para realizar sus funciones. Este trastorno se produce generalmente a grandes alturas o cuando se realiza mucho esfuerzo físico. A alturas mayores que las del nivel del mar la presión atmosférica disminuye, disminuyendo así la presión parcial de cada gas. Si por ejemplo, antes teníamos 100mmHg de PO 2 en los alveolos, a una mayor altura tendremos una presión parcial de 60mmHg. La presión dentro de la sangre tiene que mantenerse constante a 40mmHg. Lo que varía es la diferencia de presiones. Al nivel del mar tenemos una diferencia de presiones de 60mmHg aproximadamente, mientras que sobre el nivel del mar esta diferencia de presiones disminuiría a 20mmHg. Resumiendo, el capilar

se va a saturar con mayor rapidez y no va a poder absorber el suficiente oxígeno, es una limitación por perfusión. Es por esto que las personas que viven en altura, tienen mayor cantidad de eritrocitos.

Algo similar sucede cuando se realiza un esfuerzo físico intenso y no se tiene la resistencia adecuada. En este caso la circulación es más rápida, pero la cantidad de eritrocitos no varía. Es por esto que los eritrocitos tienen menos tiempo para realizar la absorción de oxígeno. Se produciría también una limitación por perfusión.

V.

Cámaras hiperbáricas A.

Historia y principios

Las cámaras hiperbáricas son utilizadas y conocidas desde el siglo XVII. Al principio con un poco de escepticismo por parte de los científicos pero luego ya compr comproba obados dos alguno algunoss de sus benefi beneficio cioss fue ganand ganando o popul populari aridad dad.. La marina marina utiliz utilizaba aba estas estas máqui máquinas nas para para sus buzos, buzos, en enferm enfermeda edades des ocacio ocacionad nadas as por desc descom ompr pres esió ión. n. Tamb Tambié ién n se util utiliz izab aban an en la mine minerí ría, a, cuan cuando do se prod produc ucía ían n intoxicaciones por CO o falta de oxígeno.

El funcionamiento de la cámara hiperbárica es relativamente simple. Es un ambiente con aire comprimido, donde la presión del oxígeno es mayor que en el exterior. Esta presión suele ser aproximadamente 1,4atm. Este aire se administra median mediante te una masca mascaril rilla la oronas oronasal, al, intuba intubació ción n endotr endotraqu aqueal eal o en una cámar cámara a pequeña para oxigenar el cuerpo entero.

Los principios por los cuales actúa la cámara hiperbárica ya son conocidos. Utilizando la ley de Boyle-Mariotte, que señala que al disminuir el volumen del gas se aumenta su presión, estas cámaras consiguen la presión requerida por cada paciente. La ley de Henry por otro lado señala que si elevamos la presión aumenta la solubilidad de un gas en los tejidos. Esto explica por que en un ambiente con mayor presión se produce una hiperoxigenación. hiperoxigenación.

B.

Beneficios

El oxígeno hiperbárico genera varios efectos positivos: •

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Prev Previe ien ne la libe libera raci ción ón de pro protea teasas sas y radi radica cale less lib libres res que causa ausan n vasoconstricción y daño celular. Estim Estimul ulan an al fibr fibrob obla last sto, o, prom promov ovie iend ndo o la prod produc ucci ción ón de colá coláge geno no y su migración.

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Aumenta la actividad fagocitaria de los leucocitos.

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Corrige los cuadros hipóxicos donde hay poca permeabilidad vascular.

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Genera una vasoconstricción sólo en los tejidos sanos (Efecto Robin-Hood), reduciendo así en un 15-30% el flujo arteriolar mejorando la microregulación y reduciendo el edema sin afectar el flujo sanguíneo en las venas. Pro Promueve ueve la rem remodela delacción ión ósea sea, favo favore reccien iendo la activi tivid dad de los los osteoblastos y osteoclastos.  También posee efectos antimicrobacterianos, ya que muchas bacterias al ser anaeróbicas no resisten el exceso de oxígeno. Posee efectos hemorreológicos, aumentando la plasticidad del eritrocito.

Pero también tiene algunos efectos colaterales, por lo que es necesario realizar un diagnóstico adecuado antes de someterse a este tipo de tratamiento. Aunque no es común se han presentado casos de intoxicación por exceso de oxígeno a nivel del sistema nervioso central y ansiedad por confinamiento, también conocida como claustrofobia.

C. •

Util Ut ilid idad ad de la la ter terap apia ia hip iper erbá bárric ica a

Intoxicación por CO: En casos de intoxicación por monóxido de carbono la tera terapi pia a hipe hiperb rbár áric ica a ayud ayuda a a desp despla laza zarr el CO unid unido o a la hemo hemogl glob obin ina, a, dejá dejánd ndol ola a libr libre e para para que que esta esta pued pueda a tran transp spor orta tarr oxíg oxígen eno o y dióx dióxid ido o de carbono. Suele revertir los efectos agudos, por lo que es el tratamiento de elección en casos severos.

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Enfe Enferm rmed edad ades es desc descom ompr pres esiv ivas as:: Este Este tipo tipo de enfe enferm rmed edad ades es afec afecta ta generalmente a los buzos, que al subir rápidamente a la superficie respirando aire comprimido se forman burbujas de gas en la sangre y tejidos por la alta presión de nitrógeno. Personas que ascienden a más de 5500m sobre el nivel del mal también pueden presentar este tipo de problemas. Cicatr Cicatriza izació ción: n: En casos casos de mala mala cicatr cicatriza izació ción n por insufi insuficie cienc ncia ia arteri arterial, al, muñones de amputación y pie de atleta la terapia es altamente efectiva. Las heridas que tienen tendencia a estar sometidas a hipoxia local tienen mayor riesgo de infectarse, por lo que esta terapia al aumentar el oxígeno en el tejido, al mejorar la circulación, ayuda a cicatrizar estas heridas y aumenta la destrucción de algunas bacterias comunes. Quemaduras de más del 20% y de segundo grado: El tratamiento hiperbárico dism dismin inuy uye e el edem edema, a, ya que que prod produc uce e una una vasoc vasocon onst stri ricc cció ión n hipe hiperó róxi xica ca increm increment entand ando o la genera generació ción n de coláge colágeno no y matan matando do cierta ciertass bacter bacterias ias anaeróbicas. El tiempo de curación en promedio se reduce.

A pesar de que en los casos mencionados y en otros más se ha comprobado que la tera terapi pia a hipe hiperb rbár áric ica a es bene benefi fici cios osa, a, se reco recomi mien enda da que que esta esta tera terapi pia a vaya vaya acom acompa paña ñada da de medi medica came ment ntos os cuan cuando do esto estoss son son nece necesa sari rios os y otro otro tipo tipo de tratamientos. Sólo en casos de descompresión e intoxicación severa por monóxido de carbono esta terapia no necesita un respaldo.

D.

Accidentes ocurridos

Las cámaras hiperbáricas son cada vez más conocidas y utilizadas en el Perú. Lame Lament ntab able leme ment nte, e, a pesa pesarr de que que hay hay orga organi nism smos os que que se enca encarg rgan an de su regu regula lari riza zaci ción ón,, las las norm normas as que que rige rigen n su corre correct cto o uso uso no son son resp respet etad adas as.. Es necesario que personal calificado defina el tratamiento adecuado y conozca el funcionamiento funcionamiento de la cámara.

En Lima hay legalmente nueve centros que realizan terapias hiperbáricas. Pero sus costos son muy altos, por lo que la mayoría de personas opta por un centro ilegal. Incluso hay spas y centros de belleza que utilizan indiscriminadamente estas terapias atribuyéndoles ciertas cualidades milagrosas que estas no poseen.

Es por esto que en Lima ya se produjo el primer accidente. En febrero de 2006 una de las cámaras del centro de Hiperbárica del Perú explotó ocasionando la muerte de un señor que se encontraba dentro recibiendo tratamiento. El centro afirmó que el accidente se produjo por que el paciente ingresó con un objeto de metal, pero las autoridades sospechan que se trató de una negligencia. La presión en la cámara era excesiva y esta no resistió. Este es el accidente número 13 producido en el mundo.

VI.

Conclusiones

Después de haber realizado todo este estudio llegamos a la conclusión que el proceso de respiración esta íntimamente relacionado con otros sistemas que hacen posibl posible e este este mecani mecanismo smo de respir respirac ación ión,, comp complem lement entánd ándolo olo y permi permitié tiénd ndono onoss realizar diversas actividades.

Es necesario comprender las leyes de los gases para así entender como estos se trasladan de una célula a otra o a una cavidad dentro del cuerpo humano. No hay que olvidar que las leyes físicas también valen para nuestro cuerpo. Gran parte de la difusión hematogaseosa se realiza por la diferencia de presiones entre los capilares tisulares y el capilar alveolar.

Las terapias hiperbáricas han demostrado ser útiles en muchas patologías, pero no hay que olvidar que siempre es recomendabl r ecomendable e combinar esta terapia con un tratamiento farmacológico y cumplir con las normas de la organización que regula el uso de estas cámaras para evitar accidentes.

VII. VI I. Fu Fuen entes tes de inf infor orma maci ción ón •

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