DIFUSION DE LOS DIFUSION DE LOS GASESGASES

DRA. G. BEATRIZ TORRES DRA. G. BEATRIZ TORRES GARCIAGARCIA

DIFUSIÓN DE LOS GASESDIFUSIÓN DE LOS GASES

OBJETIVOSOBJETIVOS Definir difusión y establecer la diferencia de “flujo

global” Comprender la Ecuación de Fick para la

difusión. Distinguir las limitaciones de transferencias de

los gases. Entender la difusión de O2 y CO2 Explicar la medición de la capacidad de difusión.

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La DifusiónLa Difusión de un gas ocurre cuando hay de un gas ocurre cuando hay movimiento de moléculas de una área en la movimiento de moléculas de una área en la cual ejerce una presión parcial a una área cual ejerce una presión parcial a una área en donde ejerce presión parcial inferior.en donde ejerce presión parcial inferior.

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Flujo globalFlujo global es el movimiento de masas o es el movimiento de masas o convección, y se debe a diferencias de la convección, y se debe a diferencias de la presión total. presión total.

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La difusión de gases en el pulmón es una La difusión de gases en el pulmón es una operación de pasos múltiplesoperación de pasos múltiples.

El oxígeno se difunde luego a través de la El oxígeno se difunde luego a través de la interfase alveolo-capilar:interfase alveolo-capilar:

a) debe moverse de la fase gaseosa a fase a) debe moverse de la fase gaseosa a fase liquida liquida

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LEY DE HENRYLEY DE HENRY

““La cantidad de gas es absorbido por un La cantidad de gas es absorbido por un líquido con el cual no se combina líquido con el cual no se combina quimicamente es directamentemente quimicamente es directamentemente proporcional la presión parcial del gas y a proporcional la presión parcial del gas y a la solubilidad”. la solubilidad”.

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b) El oxígeno debe disolverse y difundirse a b) El oxígeno debe disolverse y difundirse a través de la capa delgada del surfactante través de la capa delgada del surfactante pulmonar , el epitelio alveolar, el intersticio pulmonar , el epitelio alveolar, el intersticio y el endotelio capilary el endotelio capilar.

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c) Debe difundirse a través del plasma , c) Debe difundirse a través del plasma , donde se disuelve una parte, pero la donde se disuelve una parte, pero la mayoría entra al eritrocito y se combina con mayoría entra al eritrocito y se combina con la hemoglobina.la hemoglobina.

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d) Luego la sangre transporta el oxígeno d) Luego la sangre transporta el oxígeno hacía el exterior del pulmón por el flujo hacía el exterior del pulmón por el flujo global y lo distribuye a los otros tejidos global y lo distribuye a los otros tejidos corporales.corporales.

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Los factores que determinan la velocidad Los factores que determinan la velocidad de difusión de un gas a través de la barrera de difusión de un gas a través de la barrera alveolo-capilar se describen por la alveolo-capilar se describen por la

LEY DE FICKLEY DE FICK.

DIFUSIÓN DE LOS GASESDIFUSIÓN DE LOS GASESLEY DE FICKLEY DE FICK

V gas = A X D X ( P1-P2)V gas = A X D X ( P1-P2) __________________________

TTV gas = VV gas = Vol. de gas que se difunde a través de la barrera tisular por

tiempo (ml/ min.).A = Área superficial de la barrera sangre-gas.D = Coeficiente de difusión o distancia de difusión.T = Grosor de la barrera o distancia de difusión.(P1-P2) = Diferencia de presión parcial del gas a través de la barrera.

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““El volumen de gas por unidad de tiempo que El volumen de gas por unidad de tiempo que circula a través de la barrera alveolo-capilar, es circula a través de la barrera alveolo-capilar, es directamente proporcional al área de la barrera, directamente proporcional al área de la barrera, la capacidad de difusión y la diferencia de la capacidad de difusión y la diferencia de concentración entre los lados , pero es concentración entre los lados , pero es inversamente proporcional al grosor de la inversamente proporcional al grosor de la barrerabarrera.”

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El área de superficie = 70 m2 El grosor de la barrera = 0.2- .5um La capacidad de difusión =

D = solubilidad

________

√¯¯¯¯¯¯¯¯

M W ( densidad de gas)

(peso molecular del gas)

DIFUSIÓN DE LOS GASESDIFUSIÓN DE LOS GASESLEY DE GRAHAMLEY DE GRAHAM

“ PARA DOS GASES SUS VELOCIDADES RELATIVAS DE DIFUSIÓN SON INVERSAMENTE PROPORCIONALES A LA RAIZ CUADRADA DE SUS DENSIDADES SI TODO LO DEMÁS ES IGUAL”

√¯¯¯¯¯¯¯ MW DE o2 ___________ √¯¯¯¯¯¯ = 0.85 MW DE CO2

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El O2 es menos denso que el CO2 . O2 1.2 veces más rápido que el CO2 . La solubilidad de CO2 en fase líquida es 24

veces la del O2 . El CO2 se difunde 0.85 X 24= 20 veces más

rápido que el O2.

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LIMITACIÓN DE TRANSFERENCIALIMITACIÓN DE TRANSFERENCIA

Los factores que limitan el movimiento de un gas:Los factores que limitan el movimiento de un gas:

El coeficiente de difusión , El coeficiente de difusión , El área superficial y el grosor de membrana.El área superficial y el grosor de membrana. El gradiente de presión parcial de un gas. El gradiente de presión parcial de un gas.

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A) LIMITACIÓN DE DIFUSIONA) LIMITACIÓN DE DIFUSION

LA PRESION PARCIAL DEL CO , NO SE APROXIMA A LA LA PRESION PARCIAL DEL CO , NO SE APROXIMA A LA PRESION PARCIAL DEL MISMO EN LOS ALVEOLOS PRESION PARCIAL DEL MISMO EN LOS ALVEOLOS DURANTE EL TIEMPO QUE LA SANGRE QUEDA DURANTE EL TIEMPO QUE LA SANGRE QUEDA EXPUESTA AL CO ALVEOLAR.EXPUESTA AL CO ALVEOLAR.

LA TRANSFERECIA DEL CO DE LOS ALVEOLOS A LA LA TRANSFERECIA DEL CO DE LOS ALVEOLOS A LA

SANGRE CAPILAR ALVEOLAR PULMONARSANGRE CAPILAR ALVEOLAR PULMONAR =

DIFUSIÓN LIMITADADIFUSIÓN LIMITADA.

B) LIMITACIÓN DE LA PERFUSIÓN B) LIMITACIÓN DE LA PERFUSIÓN

LA PRESIÓN PARCIAL DE OXIDO NITROSO SE EQUILIBRA LA PRESIÓN PARCIAL DE OXIDO NITROSO SE EQUILIBRA RAPIDAMENTE ON LA PRESION PARCIAL DEL MISMO DE RAPIDAMENTE ON LA PRESION PARCIAL DEL MISMO DE LOS ALVEOLOS PORQUE CIRCULA FACILMENTE Y NO SE LOS ALVEOLOS PORQUE CIRCULA FACILMENTE Y NO SE COMB INA CON LA HB.COMB INA CON LA HB.

LA SANGRE QUE APENAS ENTRA AL CAPILAR POR EL LA SANGRE QUE APENAS ENTRA AL CAPILAR POR EL EXTREMO ARTERIAL NO SE EQUILIBRA CON LA PRESIÓN EXTREMO ARTERIAL NO SE EQUILIBRA CON LA PRESIÓN PARCIAL ALVEOLAR DEL ÓXIDO NITROSOPARCIAL ALVEOLAR DEL ÓXIDO NITROSO = PERFUSIÓN LIMITADA.

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DIFUSIÓN DE O2DIFUSIÓN DE O2

EL OXIGENO HEMOGLOBINA (CENTECIMAS DE SEGUNDO )

LA PRESION PARCIAL DE O2 CO HEMOGLOBINA PO2 ALVEOLAR , GASTO CADIACO Y LA TRANSFERECIA DE

O2 DE LOS ALVEOLOS A LOS CAPILARES = PERFUSION PERFUSION

LIMITADALIMITADA..

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DIFUSIÓN DE O2DIFUSIÓN DE O2

LA PO2 ALVEOLAR ES NORMAL DURANTE EL EJERCICIO

EL TRANSPORTE DE O2 AUMENTA POR EL REFORZAMIENTO DE LOS CAPILARES QUE NO TENIAN PERFUSIÓN.

DIFUSIÓN DE O2DIFUSIÓN DE O2

LA PO2 ALVEOLAR BAJA = ESTABLECE EL LIMITE SUPERIOR PO2 DE SANGRE CAPILAR TERMINAL .(HIPOXIA)

LA PO2 ALVEOLAR ( TARDA MÁS EN EQUILIBRARSE ).

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DIFUSIÓN DE CO2DIFUSIÓN DE CO2

PCO2 VENOSA = 45 TORR PCO2 VENOSA = 45 TORR PCO2 ALVEOLAR = 40 TORRPCO2 ALVEOLAR = 40 TORR ALCANZA UN EQUILIBRIO EN 0.25 SEG. MISMO TIEMPO PARA O2ALCANZA UN EQUILIBRIO EN 0.25 SEG. MISMO TIEMPO PARA O2 DEPENDE DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN O2DEPENDE DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN O2 PERO GRADIENTE DE PRESION PARCIAL CO2 = 5 TORR Y PARA O2 PERO GRADIENTE DE PRESION PARCIAL CO2 = 5 TORR Y PARA O2

= 60 TORR.= 60 TORR. EL TRANSPORTE DE CO2 NO ESTA LIMITADO POR LA PERFUSION.EL TRANSPORTE DE CO2 NO ESTA LIMITADO POR LA PERFUSION.

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MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓNMEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN

PARA DETERMINAR SI UN TRASTORNO DE LA DIFUSIÓN SE DEBE A LIMITACIÓN DE LA PERFUSIÓN O A LIMITACIÓN DE LA DIFUSIÓN.

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MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓNMEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN

LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN ES LA VELOCIDAD A LA QUE EL O2 O CO2 SE ABSORBEN DEL GAS ALVEOLAR A LOS CAPILARES PULMONARES POR UNA UNIDAD DE GRADIENTE DE PRESIÓN PARCIAL.

DL x = XDL x = X ___________ (ml / min. / mmHg)(ml / min. / mmHg) PA x - PC x PA x - PC x

DL x = capacidad de difusiónDL x = capacidad de difusiónX = captación del gas X = captación del gas

PA x - PC x = diferencia de presión parcial alveolar del gas x, y presión parcial PA x - PC x = diferencia de presión parcial alveolar del gas x, y presión parcial capilar media del gas x capilar media del gas x

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MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓNMEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN

LA CAPACIDAD DE DIFUSION DEL PULMÓN ESTA LA CAPACIDAD DE DIFUSION DEL PULMÓN ESTA DETERMINADA POR LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN DE LA DETERMINADA POR LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN DE LA MEMBRANA, COMO POR LA REACCION DE LA HB , MEMBRANA, COMO POR LA REACCION DE LA HB , EXPRESADA EN ML / MIN X EL VOLUMEN DE SANGRE EXPRESADA EN ML / MIN X EL VOLUMEN DE SANGRE CAPILAR.CAPILAR.

DM = O X V c (ml / min. / mmHg)DM = O X V c (ml / min. / mmHg) DM = difusión de la membrana DM = difusión de la membrana O = Vol. de gas en ml/ min.O = Vol. de gas en ml/ min. V c = Vol. de sangre capilar en ml. V c = Vol. de sangre capilar en ml.

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MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓNMEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN

LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN DEL PULMÓN (DL) PUEDE RELACIONARSE CON LA DIFUSIÓN DE LA MEMBRANA (DM), Y VOL. DE GAS (O), POR VOL. DE SANGRE CAPILAR ( V c).

1 = 1 + 1 ( + 1 ) ____ ____ ______ ____ DL DM O X V c DA.

DA = Difusión alveolar

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