S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH.

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1 S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH

2 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-1 Valores de PO 2 y PCO 2 en aire, pulmones, sangre y tejidos. Nótese que tanto el oxígeno (O 2 ) como el dióxido de carbono (CO 2 ) difunden “cuesta abajo” a favor de los gradientes de presión parcial decreciente. Est estimado. (Redibujada con autorización a partir de Kinney JM: Transport of carbon dioxide in blood. Anesthesiology 1960;21:615.)

3 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-2 Curva de disociación de oxígeno- hemoglobina. pH 7.40, temperatura 38°C. El cuadro insertado indica el porcentaje de hemoglobina saturada según la PO 2 y el oxigeno (O 2 ) disuelto. (Redibujada con autorización de Comroe JH Jr., et al: The Lung: Clinical Physiology and Pulmonary Function Tests, 2nd ed. Year Book, 1962.)

4 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-3 Efectos de la temperatura y el pH en la curva de disociación oxígeno-hemoglobina. Ambos cambios, en la temperatura (izquierda) y el pH (derecha), alteran la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. El pH plasmático puede calcularse con la ecuación de Henderson-Hasselbalch modificada, como se muestra. HCO 3 −, bicarbonato. (Redibujada con autorización de Comroe JH Jr., et al: The Lung: Clinical Physiology and Pulmonary Function Tests, 2nd ed. Year Book, 1962.)

5 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-4 Comparación de las curvas de disociación de hemoglobina y mioglobina. La curva de unión de mioglobina (B) carece de la forma sigmoide de la curva de unión con hemoglobina (A) a causa de un solo sitio de unión del oxígeno en cada molécula. La mioglobina también muestra una mayor afinidad por el oxígeno que la hemoglobina (curva desplazada a la izquierda) y por esa causa libera oxígeno en el músculo cuando el nivel de PO 2 en la sangre es bajo (p. ej., durante el ejercicio).

6 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-5 Destino del dióxido de carbono (CO 2 ) en el eritrocito. Cuando ingresa al eritrocito, el dióxido de carbono se hidrata pronto para formar ácido carbónico (H 2 CO 3 ) por acción de la anhidrasa carbónica. Este ácido se encuentra en equilibrio con los hidrogeniones (H + ) y su base conjugada, bicarbonato (HCO 3 – ). El hidrogenión puede interactuar con la desoxihemoglobina, mientras el bicarbonato puede transportarse fuera de la célula mediante AE1 (banda 3). En efecto, por cada molécula de dióxido de carbono que entra en el eritrocito, hay una molécula adicional de bicarbonato o de cloruro (Cl – ) en la célula.

7 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-6 Curvas de disociación del dióxido de carbono (CO 2 ). El punto arterial (a) y el punto venoso (v) indican el contenido total de dióxido de carbono que hay en sangre arterial y sangre venosa en el ser humano normal en reposo. Nótese la baja cantidad de dicho gas que se disuelve (trazo anaranjado) en comparación con el que puede portarse por otros medios (cuadro 35-2). (Modificada con autorización de Schmidt RF, Thews G [eds.]: Human Physiology. Springer, 1983.)

8 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-7 Curvas de titulación comparativa de hemoglobina oxigenada (HbO 2 ) y desoxihemoglobina (Hb). La flecha que va de la letra a la letra c indica el número de milimoles adicionales de H + que puede amortiguar la hemoglobina, en comparación con una concentración similar de HbO 2 (es decir no hay desplazamientos ni cambios en pH). La flecha que va de la letra a la letra b indica el cambio de pH que surgiría con la desoxigenación de HbO 2 sin el aporte adicional de H +.

9 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-8 Nomograma acidobásico. Se muestran los cambios en la PCO 2 (líneas curvas), el bicarbonato (HCO 3 – ) plasmático y el pH (concentración de hidrogeniones [H + ]) de la sangre arterial en la acidosis y la alcalosis respiratorias y metabólicas. Nótense los cambios en el bicarbonato y el pH conforme se compensan la acidosis y la alcalosis respiratorias agudas, lo cual origina sus contrapartes crónicas. (Con autorización de Brenner BM, Rector Fc Jr. (editors); Brenner & Rector´s The Kidney, 7th ed. Saunders, 2004.)

10 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-9 Trayectos acidobásicos durante la acidosis metabólica. Se grafican los cambios en el pH plasmático verdadero, bicarbonato y PCO 2 en reposo; durante la acidosis y la alcalosis metabólicas y después de la compensación respiratoria. La acidosis o la alcalosis metabólicas generan cambios en el pH sobre la línea isobárica de la PCO 2, línea de en medio. La compensación respiratoria mueve el pH hacia la normalidad mediante alteración de la PCO 2, flechas de arriba y abajo. (Este se llama diagrama de Davenport y se basa en Davenport HW: The ABC of Acid-Base Chemistry, 6th ed. University of Chicago Press, 1974.)

11 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-10 Composición del aire alveolar en individuos que respiran aire (0-6 100 m) y oxígeno al 100% (6 100-13 700 m). La PO 2 alveolar mínima que un sujeto no aclimatado puede tolerar sin perder el estado de conciencia es de 35 a 40 mmHg. Nótese que conforme aumenta la altitud, la PCO 2 alveolar disminuye por la hiperventilación consecutiva a la estimulación hipóxica de los quimiorreceptores carotideos y aórticos. El descenso en la presión barométrica con el aumento de altitud no es lineal, ya que es compresible.

12 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-11 Efecto de la aclimatación en la respuesta ventilatoria a varias altitudes. · V E · VO 2 es el equivalente ventilatorio, es decir, la proporción entre el volumen espirado por minuto ( · V E ) y el consumo de oxigeno ( · VO 2 ). (Con autorización de Lenfant C, Sullivan K: Adaptation to high altitude. N Engl J Med 1971;284:1298.)

13 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-12 Comparación de las relaciones entre ventilación y flujo sanguíneo en los estados de salud y de enfermedad. Izquierda: relación “ideal” ventilación-flujo sanguíneo. Derecha: ventilación no uniforme y flujo sanguíneo uniforme, descompensado. · VA, ventilación alveolar; MV, volumen respiratorio por minuto. (Con autorización de Comroe JH Jr., et al: The Lung: Clinical Physiology and Pulmonary Function Tests, 2nd ed. Year Book, 1962.)

14 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-12 (continuación) Comparación de las relaciones entre ventilación y flujo sanguíneo en los estados de salud y de enfermedad.

15 M C G RAW- H ILL E DUCACIÓN Todos los derechos reservados. S ECCIÓN VI. F ISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Capítulo 35. Transporte de gas y pH FIGURA 35-13 Efectos de la anemia y el monóxido de carbono (CO) en la unión de hemoglobina con oxígeno. Curva de disociación normal de oxihemoglobina (hemoglobina, 14 g/100 ml) comparada con anemia (hemoglobina, 7 g/100 ml) y con las curvas de disociación deoxihemoglobina en intoxicación con monóxido de carbono (50% de carboxihemoglobina). Nótese que la curva de intoxicación con monóxido de carbono se desvía a la izquierda en caso de anemia. (Con autorización de Leff AR, Schumacker PT: Respiratory Physiology: Basics and Applications. Saunders, 1993.)