TRANSPORTE Y DIFUSION DE LOS GASES EN REPOSO Y DURANTE EL EJERCICIO Camilo Alberto García Gómez Profesional en Deporte Especialista en Entrenamiento Deportivo Magister en Fisiología en Deporte Septiembre 25 de 2015

Autores Camilo Alberto García Gómez (Profesional en Deporte1 & Especialista en Entrenamiento Deportivo2) Maestrando en Fisiología del Ejercicio. 1. Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid Institución Universitaria, facultad de Educación Física Recreación y Deporte. 2. Universidad de Antioquia, Facultad de Educación Física

Referencias bibliográficas Wilmore, Jack H, Costill, David L. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.(2007) 6 edición España; Editorial Paidotribo. Ganog, William F, fisiología medica 17ª edición Mexico; editorial manual moderno. López Chicharro, José Vaquero Fernández ,Fisiologa del ejercicio 3ª edición / Physiology of Exercise (2006) España: panamericana http://escuela.med.puc.cl/publ/Aparatorespiratorio/03VentilacionInterca.html http://escuela.med.puc.cl/publ/Aparatorespiratorio/05TransportesGases.html

Objetivo Describir como se presenta el transporte y difusión de los gases en reposo y durante el ejercicio.

Transporte Esta fase esta compuesta por el sistema respiratorio y el sistema circulatorio Iniciando el transporte de oxigeno por las vías nasales y llegando a los alveolos con el objeto de eliminar el dióxido de carbono de los tejidos de nuestro cuerpo.

Transporte de Oxigeno El oxigeno se transporta por la sangre combinado con la Hemoglobina(Hb) de los glóbulos rojos (>98%) o disuelto en el plasma de la sangre (<2%). Aproximadamente 3ml de oxigeno estan disueltos en el plasma en cada litro de plasma. La Hemoglobina contiene aproximadamente una cantidad de 4 a 6 billones de globulos de la sangre que le permite transportar cerca de 70 veces mas de oxigeno del que puede disolverse en el plasma.

El sistema respiratorio y el sistema cardiovascular se combinan para facilitar un eficaz sistema de suministro que lleva oxigeno a los tejidos y elimina el dióxido de carbono. Este transporte de divide en cuatro procesos: 1. ventilación pulmonar(respiración), es el movimiento de los gases hacia dentro y hacia fuera de los pulmones. 2. difusión pulmonar, que es el intercambio de gases entre los pulmones y la sangre. 3. transporte de oxigeno y dióxido de carbono por la sangre. 4. intercambio capilar de gases, que es el intercambio de gases entre la sangre capilar y los tejidos metabólicamente activos.

Los procesos 1 y 2 de les denomina respiración externa y ejecutan el traslado de gases desde el exterior del cuerpo a los pulmones y luego a la sangre. Cuando los gases están en la sangre llegan a los tejidos. Cuando la sangre esta en los tejidos, tiene lugar a la fase de la respiración. A estas fase se le conoce como respiración interna

TRANSPORTE DE GASES El transporte de gases exige de la integración de los sistemas respiratorio y circulatorio. Donde juegan un papel fundamental el transporte de oxigeno, sangre venosa y el transporte de CO2. En el transporte de gases se presenta el fenomeno de difusion

Difusión La difusión es un proceso en el cual un gas o una sustancia en solución se expande a consecuencia del movimiento de sus partículas para llenar todo un volumen disponible. Una partícula cualquiera tiene la misma probabilidad de moverse dentro o fuera de una parte en la que se encuentra presente en gran concentración.

La difusión responde a las ley de Fick: J=-DA ∆C/∆X J= velocidad neta de la difusión D=coeficiente de difusión A= superficie ∆C/∆X= gradiente de concentración -=dirección de la difusión Cuando se considera el movimiento de las moléculas de una concentración grande hacia una menor concentración, ∆C/∆X resulta negativo, de manera que al multiplicarlo por -DA arroja un valor positivo. Wilmore, Jack H, Costill, David L. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.(2007) 6 edición España; Editorial Paidotribo.

Difusión pulmonar El intercambio de gases en los pulmones es denominado difusión pulmonar y su función es la siguiente: Reemplazar el aporte de oxigeno de la sangre que se ha agotado al nivel de los tejidos donde se utiliza para la producción de energía oxidativa. Elimina el dióxido de carbono de la sangre venosa que regresa. Ganog, William F, fisiología medica 17ª edición Mexico; editorial manual moderno.

La sangre regresa a través de la vena cava al lado pulmonar (derecho) del corazón. Desde el ventrículo derecho, esta sangre es bombeada a través de la arteria pulmonar hacia los pulmones, abriéndose camino al final hacia los capilares pulmonares. Los capilares forman una densa red alrededor de los sacos alveolares. Estos son tan pequeños para que los glóbulos rojos pasen de uno en uno exponiendo cada célula al tejido pulmonar circundante. Es allí donde tiene lugar la difusión pulmonar. Ganog, William F, fisiología medica 17ª edición Mexico; editorial manual moderno.

La sangre cede gran parte del oxigeno que transporta a los distintos tejidos del organismo por lo que la sangre que retorna a los capilares pulmonares , lo hace con una PO2 de alrededor de 40 mm Hg, estableciendo un gradiente inicial alveolo-capilar de 64 mm HG.

Grafica de difusión de oxigeno La sangre recorre la membrana respiratoria, el oxigeno difunde rapidamente Del alveolo a la sangre capilar, de tal forma que al alcanzar el extemo venoso del Capilar pulmonar la PO2 de la sangre es igual que la sangre del alveolo (104 mm Hg)

Si integramos las diferencias alveolo-capilares de oxigeno a lo largo de todo el recorrido por la membrana respiratoria, la diferencia media de presión de oxigeno a través de la membrana durante la respiración normal es de aproximadamente de 11 mm Hg (64 mm Hg al comienzo y 0 mm Hg al final del recorrido por la membrana respiratoria).

La capacidad de difusión para el oxigeno en reposo es 21 ml/min-1/mm Hg-1 esto equivale a 230 mm Hg que se difundirán a través de la membrana respiratoria cada minuto. Durante el ejercicio la capacidad de difusión para el oxigeno puede aumentar hasta los 75 ml/min-1/mm Hg-1 (3 veces mas que en reposo), este aumento se da por la apertura de capilares pulmonares que estaban cerrados en reposo y por una mayor dilación de los capilares ya abiertos, con lo que se posibilita un aumento de la superficie de intercambio y aumento por consiguiente el área total de difusión.

Capacidad de Difusión con el ejercicio La capacidad de difusión del oxigeno aumenta de forma casi lineal la ir aumentando la intensidad del ejercicio, llegando a hacer una meseta cerca del esfuerzo máximo. López Chicharro, José Vaquero Fernández ,Fisiologa del ejercicio / Physiology of Exercise (2006) españa: panamericana

Membrana Respiratoria El intercambio de gases entre el aire en los alveolos y las sangre en los capilares pulmonares tiene lugar en la membrana respiratoria (membrana alveolocapilar). Esta membrana esta compuesta por: La pared alveolar La pared capilar Sus membranas subyacentes.

Presiones parciales de los gases El aire que respiramos es la mezcla de varios gases y cada gas ejerce una presión proporcional a su concentración en la mezcla de gases. La presión individual de cada gas en una mezcla se le denomina presiones parciales. Según la ley de Dalton, la presión total de una mezcla de gases es igual a las suma de las presiones parciales de los gases individuales de esta mezcla.

La presion de un gas resulta proporsional a la temperatura de éste y a la cantidad de moles por volumen. P=nRT/V Donde: P=presion n= número de moles R= constante del gas T=temperatura absoluta V=volumen

Presión parcial a nivel de Mar Gas porcentaje Aire seco Oxigeno 0.04% del CO2 Nitrógeno 78.06% Argón y helio 0.92% La presión barométrica PB a nivel del mar resulta de 760 mm Hg (1 atmosfera); por lo cual la presión parcial del O2 en el aire seco corresponde a: 0.21x760, o 160 mm Hg La presión parcial de Nitrógeno es de: 0.79x760, o 600 mm Hg La presión parcial de gases inertes es de: 0.0004x760, o 0.3 mm Hg

http://escuela. med. puc http://escuela.med.puc.cl/publ/Aparatorespiratorio/03VentilacionInterca.html

La sangre que abandona los capilares pulmonares tiene una PO2 cerca de 100 mm Hg, por la curva de la saturación de la Hb se puede ver como la saturación de la Hb por el oxigeno es normalmente de un 97%. La sangre venosa normal que regresa a los pulmones procedente de los tejidos lleva una PO2 de alrededor de 40 mm Hg, con un % de saturación de la Hb del 75%. La diferencia en el contenido de oxigeno entre la sangre arterial y venosa se denomina diferencia arteriovenosa de oxigeno (D[a-v] O2), siendo en reposo de 4-5ml de O2/100 ml-1 de sangre y durante el ejercicio los 15-18 de O2/100 ml-1 de sangre. Tomado de: López Chicharro, José Vaquero Fernández ,Fisióloga del ejercicio / Physiology of Exercise (2006) españa: panamericana

Muchas Gracias Camilogarcia@elpoli.edu.co