SISTEMA RESPIRATORIO
1. Ventilación y mecánica respiratoria
2. Intercambio y transporte de gases
3. Regulación de la respiración
Etapas de la respiración
Atmósfera Etapas de la respiración externa
O2 CO2
1 Ventilación, o intercambio de gas,
entre la atmósfera y los alvéolos
pulmonares
Alvéolos
pulmonares O2 CO2
2 Intercambio de O2 y CO2 entre el
aire del alveolo y la sangre
O2 CO2
Circulació
n
pulmonar
Transporte de O2 y CO2 entre los
Corazón 3 pulmones y los tejidos
Circulació
n
sistémica
O2 CO2
Intercambio de O2 y CO2 entre la
4 sangre y los tejidos
O2 + glucosa CO2 + H2O + ATP Respiración celular
Célula
(mitocondria)
¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células?
Cantidad de O2 Cantidad de O2 Superficie de Cómo es el
en el exterior que llega alveolo intercambio transporte
Ej: ALTITUD Ej: ESPACIO Ej: EDEMA Ej: ANEMIA
MUERTO
O2 O2 O2
O2
¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células?
Lo que determina la cantidad de O2 es su presión parcial
Cálculo de la presión parcial de un gas
Presión parcial=Patmosférica x (% del gas en la mezc
Aire mezcla de: 21% O2, 78% N2 y trazas de otros gases
¿Cuál es la presión parcial del O2 a nivel del mar?
Patmosférica nivel del mar= 760 mm Hg
% O2 en la atmósfera que respiramos= 21%
PO2 en el aire que respiramos a nivel del mar
760 mm Hg x 21/100= 159 mm Hg
Presión parcial del O2 en distintos
compartimentos
PO2 interior alvelo= 105 mm Hg
PO2 aire respirado= 150 mm Hg
PO2 capilares pulmonares= 100 mm Hg
PO2 venas= 40 mm Hg
Intercambio de gases entre alveolos y
eritrocitos
Sangre con CO2
Sangre con O2
CO2
O2
Eritrocito
Inspiración: Espiración:
0.04% CO2 4% CO2
21% O2 15% O2
Transporte de oxígeno
Unido a la hemoglobina
(oxihemoglobina)
98,5 % (=20 ml O2/100 ml sangre)
Disuelto en plasma
1,5 % (=0,3 ml O2/100 ml sangre)
Hemoglobina
Formada por 4 cadena proteicas (globinas)
Cada cadena de globina tiene un grupo hemo.
Cada Fe+2 puede unirse a una molécula de O2
(unión débil, reversible, no covalente)
Cada molécula de hemoglobina puede
transportar hasta 4 moléculas de O2
Curva de disociación de la
oxihemoglobina
Porcentaje de saturación 100
O2 cedido a los tejidos
80 en reposo
O2 cedido a los
60 tejidos en ejercicio
40 tejidos pulmones
15 ml/dl 20 ml/dl
20
0
20 40 60 80 100 120 140
pO2 en solución (mm Hg)
Curva de disociación de la
oxihemoglobina
Porcentaje de saturación 100
80
Calor
60 CO2
H+ (acidosis)
40
20
0
20 40 60 80 100 120 140
pO2 en solución (mm Hg)
Transporte de O2 en la sangre
Transporte de O2:
Disuelto en plasma (2%)
Unido a Hemoglobina(98%)
Hemoglobina
Cada molécula tiene:
- 4 cadenas proteicas
(globinas 2a y 2b)
con 1 grupo hemo
cada una
-4 Grupos Hemo
(contiene Fe2+)
Reacciones de carga y descarga
Reacción de carga
Los eritrocitos con
desoxihemoglobina
a su paso por los pulmones
captan el O2
Desoxihemoglobina
(sin O2)
Oxihemoglobina
(con O2)
Reacción de descarga
Los eritrocitos con
oxihemoglobina descargan Pulmones
el O2 a los tejidos DesoxiHb +O2 OxiHb
Tejidos
Afinidad de la hemoglobina y la mioglobina por el oxígeno
Mioglobina. Sistema de almacenaje de O2
Mioglobina
•Aumenta en músculo esquelético
durante la aclimatación a la altitud
Transporte de CO2
70 % en forma de bicarbonato
(anhidrasa carbónica)
20 % unido a hemoglobina
(carbamino-Hb)
10 % disuelto en plasma
Transporte de CO2 en sangre
10% Disuelto en plasma
20% Combinado con la hemoglobina (HbCO2 carbaminohemoglobina)
70% Como bicarbonato HCO-3 disuelto en plasma
Tejidos corporales
Capilares sanguíneos
CO2
O2
O2
Hb-
Hb
O2
Anhidrasa
carbónica
Transporte de CO2 en sangre
Capilares sanguíneos Alveolos pulmonares
CO2
O2
O2
Hb-
Hb
O2
Anhidrasa
carbónica
Alteraciones de la función de la hemoglobina
1.Alteraciones en las características de la hemoglobina
Metahemoglobina (oxidada)
70% mortal
Carboxihemoglobina (unida a CO)
30% envenenamiento por CO
>50% mortal
2. Alteraciones de la cantidad de hemoglobina
Anemia
Policitemia
Elevada altitud
Dopaje por eritropoyetina/andrógenos
Enfermedades cardiorrespiratorias
DEPORTES DE MONTAÑA.
El problema de la falta de oxígeno
A 9000 mt
PO2 sangre ~ 19 mm Hg
A nivel del mar
PO2 sangre ~ 100 mm Hg
A 5 mt de profundidad
PO2 sangre~200 mm Hg)
¿Cual es el principal problema
fisiológico asociado a la altitud?
pO2
PO2 en aire inspirado PO2 en capilares pulmonares
•Nivel del mar………150 mm Hg………………100 mm Hg. Hb saturada
•3000 m…………………110 mm Hg……………70 mm Hg
Límite deportes
•8848 m………………….43 mm Hg………………20 mm Hg De competición
Curva de disociación de la
oxihemoglobina
Porcentaje de saturación 100
80
60
40
20
0
20 40 60 80 100 120 140
pO2 en solución (mm Hg)
Buceo: el problema de respirar aire a elevada
•Presión: presión
•Nivel del mar, P=760 mm Hg = 1 atmósfera= 1 ATA
•Bajo el agua, P= 1 ATA + 1ATA por cada 10 metros de
profundidad
•Mezcla de gases en la atmósfera (y en la botella de aire comprimido):
78% N2 y 21% O2
Por debajo de – 30 metros el aire empieza a ser tóxico
por efecto elevada disolución de nitrógeno que es
narcótico PROBLEMA DE TIEMPO DE INMERSIÓN.
Por debajo de – 66 metros el aire empieza a ser tóxico
por la elevada disolución del oxígeno que empieza a ser
tóxico
PROBLEMA DE LA PROFUNDIDAD.
Neumotórax por rotura del tejido pulmonar en el
buceo Profundidad 20mt
P=3 atm
V pulmón= 3x2=6 L
Un ascenso rápido sin expulsar
el aire puede elevar mucho el
volumen de aire en los
pulmones
Profundidad 50mt
P=6 atm
V pulmón= 3 L
Síndrome de sobreexpansión pulmonar.
Los pulmones se rompen por aumento de volumen y
dejan entrar aire al espacio pleural, produciéndose
neumotórax.