INTERCAMBIO DE GASES Y PRESIONES PARCIALES

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INTERCAMBIO DE GASES Y PRESIONES PARCIALES
  1. El intercambio de gases entre el aire alveolar y los capilares pulmonares da por resultado aumento de la concentración de oxígeno y disminución de la de dióxido de carbono en la sangre que sale de los pulmones
    1. Esta sangre entra a las arterias sistémicas, donde se toman las mediciones de gases en sangre.
      1. La atmósfera es un océano de gas que ejerce presión sobre todos los objetos que están dentro de ella. Esta presión puede medirse con un tubo de vidrio en forma de U lleno con un líquido.
        1. Un extremo del tubo en forma de U se expone a la atmósfera, mientras que el otro lado es continuo con un tubo al vacío sellado.
          1. Dado que la atmósfera ejerce presión sobre el lado del extremo abierto, pero no sobre el lado conectado al tubo al vacío, la presión atmosférica empuja líquido en el tubo en forma de U en dirección ascendente en el lado al vacío hasta una altura determinada por la presión atmosférica y la densidad del líquido.
            1. Por ejemplo, el agua será empujada hasta una altura de 10 332 mm (33.9 pies) al nivel del mar, mientras que el mercurio (Hg) —que es más denso— ascenderá hasta una altura de 760 mm; así, por conveniencia, en los dispositivos que se usan para medir la presión atmosférica (barómetros) se usa mercurio en lugar de agua.
              1. Así, se dice que la presión atmosférica al nivel del mar es igual a 760 mm Hg (o 760 torr, en honor a Evangelista Torricelli, quien inventó el barómetro de mercurio en 1643), que también se describe como una presión de una atmósfera
    2. De acuerdo con la ley de Dalton, la presión total de una mezcla de gas (como el aire) es igual a la suma de las presiones que cada gas en la mezcla ejercería de manera independiente.
      1. La presión que un gas particular en una mezcla ejerce de modo independiente es la presión parcial de ese gas, que es igual al producto de la presión total y la fracción de ese gas en la mezcla.
        1. Así, la ley de Dalton puede reformularse como sigue: la presión total de la mezcla de gas es igual a la suma de las presiones parciales de los gases constituyentes
          1. Por ejemplo, dado que el oxígeno constituye alrededor de 21% de la atmósfera, su presión parcial (que se abrevia PO2) es de 21% de 760, o alrededor de 159 mm Hg.
            1. El nitrógeno constituye aproximadamente 78% de la atmósfera, de modo que su presión parcial es igual a 0.78 × 760 = 593 mm Hg.
              1. De este modo, estos dos gases contribuyen a alrededor de 99% de la presión total de 760 mm Hg:
                1. Patmósfera seca = PN2 + PO2 + PCO2 = 760 mm Hg
      2. Cálculo de la PO
        1. Con la altitud creciente, la presión atmosférica total y la presión parcial de los gases constituyentes disminuyen
          1. Por ejemplo, en Denver, 1 525 m (5 000 pies por arriba del nivel del mar), la presión atmosférica está disminuida a 619 mm Hg y, por ende, la PO2 está reducida a 619 × 0.21 = 130 mm Hg.
            1. En la cima del monte Everest (a 8 845 m) la PO2 es de sólo 42 mm Hg.
              1. A medida que se desciende por debajo del nivel del mar, como en el buceo con tanques de oxígeno, la presión total aumenta una atmósfera por cada 10 m (33 pies). Por ende, a 10 m, la presión es igual a 2 × 760 = 1 520 mm Hg.
                1. A 20.1 m (66 pies) la presión es igual a tres atmósferas.
                  1. El aire inspirado contiene cantidades variables de humedad.
                    1. Empero, para el momento en que el aire ha pasado hacia la zona respiratoria de los pulmones, normalmente está saturado con vapor de agua (tiene una humedad relativa de 100%).
                      1. La capacidad del aire para contener vapor de agua depende de su temperatura; puesto que la temperatura de la zona respiratoria es constante, 37 °C, su presión de vapor de agua también lo es (47 mm Hg).
                        1. El vapor de agua, al igual que los otros gases constituyentes, contribuye con una presión parcial a la presión atmosférica total.
                          1. . La presión atmosférica total es constante (sólo depende de la altura de la masa de aire), de modo que el vapor de agua “diluye” la contribución de otros gases a la presión total
                            1. Patmósfera húmeda = PN2 + PO2 + PCO2 + PH2O
                              1. Cuando se considera el efecto de la presión del vapor de agua, la presión parcial de oxígeno en el aire inspirado está disminuida al nivel del mar
                                1. PO2 (nivel del mar) = 0.21 (760 − 47) = 150 mm Hg
                                  1. Como resultado del intercambio de gases en los alveolos, hay un incremento de la PCO2, mientras que la PO2 del aire alveolar está más disminuida, a alrededor de 105 mm Hg.
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