Free YouTube Transcribe

Video transcript

Ventilación pulmonar y alveolar. Biofísica aplicada a la fisiología respiratoria (Parte 1/4)

Fisio UA1 · 2,986 words · 14 min read

WhatsAppTelegramX

Want to search this transcript, jump the video from any line, or download it as TXT, SRT, or VTT?

Open in the transcript tool

Full transcript

0:01este es el seminario 9 de fisiología

0:04cardiorrespiratoria de la unidad

0:06académica 1 de la universidad de buenos

0:09aires

0:10yo soy andrés mácula y los temas de este

0:14seminario van a ser ventilación pulmonar

0:16y alveolar difusión alvéolo capilar y

0:20biofísica aplicada a la fisiología

0:23respiratoria

0:26los objetivos de esta clase son analizar

0:29los cambios en la presión del oxígeno y

0:32el dióxido de carbono como consecuencia

0:34de la respiración y comprender cuál es

0:37el rol del aparato respiratorio en ese

0:39fenómeno

0:41de escribir la difusión y mató al violar

0:43mediante la ley de fic conocer y aplicar

0:46al análisis de los gases que participan

0:49en la ventilación la ley de los gases

0:51ideales la ley de dalton y la ley de

0:54henry

0:55comprender y discriminar los conceptos

0:58de ventilación pulmonar y alveolar

1:01calcular el espacio muerto con la

1:03ecuación de board y comprender su rol

1:05fisiológico

1:07identificar a la presión de dióxido de

1:10carbono como indicador de ventilación al

1:12violar y estimar la presión al velar de

1:15oxígeno mediante la ecuación del gas

1:17alveolar

1:20y el aparato respiratorio es el conjunto

1:23de órganos que poseen los seres vivos

1:25con la finalidad de intercambiar gases

1:28con el medio su estructura y función es

1:31muy variable según el tipo de organismo

1:33y su hábitat

1:36podemos decir que la evolución ha

1:38encontrado muchos caminos de resolver el

1:40intercambio de gases con el medio y

1:43estructuralmente las diferencias entre

1:46especies en este sistema son mucho más

1:48notables que en otros sistemas como el

1:51circulatorio el digestivo y también el

1:54nervioso

1:56y el hombre los demás mamíferos y

1:59también aves y reptiles tienen como

2:01órgano principal de ese aparato al

2:03pulmón cuya función es favorecer el

2:06intercambio de gases entre la sangre y

2:08el aire al violar con el menor gasto de

2:11energía posible

2:13de todos los órganos respiratorios

2:15presentes en las diferentes especies el

2:18pulmón es el más eficiente conocido es

2:21el que logra extraer mayor cantidad de

2:23oxígeno

2:25con menor movilización de flujo

2:27convectivo

2:30para que el pulmón pueda realizar su

2:32función necesita de músculos que generen

2:35los gradientes de presión para movilizar

2:37el aire y de una bomba el corazón que

2:40moviliza la sangre

2:42todo esto asociado en un sistema de

2:44control complejo que incluye receptores

2:47referencias y centros integradores

2:51esta movilización de aire no solo sirve

2:55para la ventilación también sirve para

2:57la fundación con toda la importancia que

3:00ello tiene para la comunicación entre

3:02individuos de diferentes especies

3:04también para la olfacción en algunas

3:07especies fundamental para encontrar

3:09comida detectar peligros identificar el

3:12territorio y hasta castellar conductas

3:14sexuales

3:16también se produce un intercambio

3:17térmico en el aire que entra y sale que

3:20en algunas especies es fundamental para

3:23la termorregulación

3:25y hay un sinfín de conductas que pueden

3:27realizarse con esta movilización de aire

3:31por ejemplo ahora yo estoy hablando

3:33las palabras que digo están siendo

3:36producidas por el flujo de aire que al

3:40expirar mueve las cuerdas vocales

3:43yo estoy forzando mi aspiración para

3:45empujar las moléculas de aire generando

3:47esas ondas mecánicas longitudinales

3:51el aire de esta habitación que este

3:53micrófono que tengo frente a mí capta

3:55esa computadora graba y esos parlantes o

3:59auriculares que ustedes tienen en sus

4:01casas vuelven a generar y ustedes están

4:03escuchando

4:05el aire que entra y sale de mis pulmones

4:07para generar estas palabras también está

4:11realizando entonces y yo voy a tener que

4:14negociar

4:15cuántas pausas tengo que dar cuánto

4:18puedo hablar de corridos antes de

4:20desmayarme porque estoy alterando la

4:23concentración de mis gases en sangre

4:25estoy alternando el ph incluso porque la

4:28ventilación también regula el equilibrio

4:31ha sido base sí pero ventiló mucho voy a

4:35tener una mica losa y respiratoria y a

4:36lo mejor va a disminuir mis flujo

4:38sanguíneo cerebral y me voy a desmayar

4:40bueno todas esas cosas deben negociarse

4:44porque no hay manera de que yo le avisé

4:47a mis alveolos que este aire no es para

4:51ventilar es éste de no es para demás

4:53dosis este es para hablar no más

4:56todo eso hay que tenerlo en cuenta

4:59más allá de la histórica relación

5:01popular entre la respiración y la vida

5:05que es incluso bíblica se dice que dios

5:08le dio un soplo de vida a adán

5:11e hizo a eba a partir de una costilla es

5:13una parte del aparato respiratorio hubo

5:16que esperar hasta el siglo 18 para que

5:19el hombre entienda que los pulmones y la

5:24respiración servían para el intercambio

5:26de gases con el medio

5:29para citar un ejemplo escritos

5:31atribuidos a hipócrates dicen que el

5:33maestro de coss creía que los pulmones

5:36servían para enfriar el corazón

5:39y así una innumerable cantidad de

5:41hipótesis que hoy en día suenan

5:44ridículas hasta que en el siglo 18

5:46diversos experimentos químicos y un

5:49camino sinuoso nos y días y vueltas

5:52llevó a qué

5:54ya entrando al siglo 19 los fisiólogos y

5:58químicos tenían claro que la respiración

6:01al igual que la combustión y que la

6:04putrefacción son reacciones químicas que

6:07consumen oxígeno y producen dióxido de

6:09carbono

6:11hoy entendemos que esa reacción química

6:14ocurre dentro de las mitocondrias de

6:17nuestros tejidos y podemos dividir a la

6:21respiración en una respiración externa

6:25y una respiración interna

6:28respiración externa vamos a llamar a la

6:32movilización de oxígeno desde la

6:34atmósfera hacia la mitocondria y de

6:37dióxido de carbono desde la mitocondria

6:40hacia la atmósfera

6:42y respiración interna es la

6:45fosforilación oxidativa que ocurre

6:48dentro de la mitocondria

6:51podemos entender a la respiración en su

6:54conjunto comparándola con una cadena con

6:59diferentes eslabones articulados e

7:01interrelacionados entre sí

7:04para que la respiración se lleve a cabo

7:07todos estos eslabones son necesarios

7:10y dependen el uno del otro

7:14el primer eslabón

7:16es la ventilación y entendemos por

7:19ventilación al movimiento convectivo de

7:22aire que intercambia gases entre la

7:25atmósfera y el alveolo

7:28el segundo eslabón es la difusión

7:31a nivel de la barbera que mató al violar

7:35los gases difunden movilizados por su

7:39gradiente de concentración desde donde

7:41están más concentrados a donde están

7:43menos concentrados

7:45esta difusión está determinada por la

7:49correcta relación entre la ventilación y

7:52la perfusión y llamamos para fusión al

7:56movimiento convectivo de sangre

7:58movilizado por la bomba que es el

8:00corazón

8:02y esa sangre es la que transporta los

8:04gases disueltos hacia el pulmón y desde

8:07el pulmón

8:09la perfusión depende del flujo sanguíneo

8:12pulmonar

8:14estos cuatro primeros eslabones están

8:17absolutamente interrelacionados para que

8:20la difusión sea posible necesito que

8:23haya una ventilación y un flujo

8:27sanguíneo pulmonar o sea una perfusión y

8:30además la relación entre la ventilación

8:32y la perfusión debe ser la correcta

8:36pero esta sangre tiene que ser capaz de

8:39transportar los gases tiene que tener la

8:41capacidad de transportar la cantidad

8:44suficiente de gases

8:47entonces el quinto eslabón es el

8:49transporte de gases por la sangre

8:52su capacidad de transportar gases va a

8:55depender de proteínas los pigmentos

8:58temáticos la hemoglobina en nuestros

9:01tejidos

9:02vital para que sea capaz de cargar las

9:06concentraciones necesarias para que los

9:08tejidos sobrevivan

9:10pero no alcanza con transportar la

9:12sangre también debe ser transferida a

9:15los tejidos

9:18y dentro de los tejidos el séptimo

9:21eslabón fundamental es que debe ocurrir

9:23la fosforilación oxidativa

9:26y esa sangre

9:28tiene el oxígeno que la mitocondria va a

9:31usar

9:33a oxidar compuestos con carbono como la

9:36glucosa para generar a partir de el atp

9:39y dióxido de carbono este atp es

9:44necesario para la vida para mantener la

9:46homeostasis

9:48una falla en cualquiera de estos

9:51eslabones implica que la cadena se rompa

9:55y que la respiración no se lleve a cabo

9:57la célula no disponga de ese atp

10:01y no sea posible el mantenimiento de la

10:03homeostasis ni de la vida

10:07los gases atraviesan la barrera del

10:10manto al velar por difusión y también

10:12ingresan en la célula atravesando la

10:14membrana plasmática por difusión

10:16si entendemos que el fenómeno de la

10:18respiración implica utilizar el oxígeno

10:22extraído de la atmósfera para oxidar

10:26dentro de las mitocondrias compuestos

10:29con carbono y formar a partir de ello

10:32dióxido de carbono y atp

10:36el fenómeno de la difusión debe ser

10:38analizado más en detalle

10:41para esto tomaremos como ejemplo a un

10:44organismo unicelular primitivo que se

10:47encuentra dentro de un líquido que está

10:50en un recipiente

10:53ese rectángulo

10:56supongamos que es nuestro pequeño

10:57organismo unicelular

11:00está agrandado no está escala

11:04el líquido que hay aquí adentro es agua

11:06a 37 grados centígrados y ese agua se

11:10encuentra en equilibrio con el aire

11:12atmosférico

11:13y el aire atmosférico está a 760

11:16milímetros de mercurio de presión que es

11:18el valor de la presión a nivel del mar

11:22y tiene un 21% de oxígeno que

11:25representan 159 milímetros de mercurio

11:30es aire seco

11:34el aire que está por encima de nuestro

11:37recipiente con agua se encuentra en

11:39equilibrio con el agua por lo tanto está

11:42saturado de agua y la presión de vapor

11:45de agua

11:46a 37 grados es 47 milímetros de mercurio

11:50o sea que este aire que está aquí que

11:53llamaremos aire húmedo

11:56qué es una capa de aire no agitada que

11:58está por encima del agua tiene una

12:00presión de vapor de agua de 47

12:02milímetros de mercurio y está saturado

12:04de vapor de agua ya está en equilibrio

12:06con el agua

12:08el vapor que se vuelve utiliza es igual

12:11a la cantidad de vapor que se condensa y

12:14vuelve a ser líquido

12:16como la presión está también en

12:19equilibrio entre la atmósfera libre y

12:22esta capa de aire y es 760 millones de

12:25mercurio aquí arriba y también aquí

12:27adentro

12:28la proporción de los gases que están en

12:31el aire acá deben respetar el espacio

12:34que les deja el vapor de agua el borde

12:37de agua ocupa 47 minutos de mercurio que

12:40dan 713 milímetros de mercurio para los

12:43demás gases entonces la cantidad de

12:45oxígeno y dióxido de carbono que hay en

12:48este aire húmedo es ligeramente inferior

12:51al que hay en el aire seco en fase libre

12:54el oxígeno aquí es 159 milímetros de

12:57mercurio de presión parcial y aquí

12:59adentro 149

13:02este oxígeno está en equilibrio con el

13:04oxígeno disuelto en el agua la cantidad

13:08de oxígeno que se disuelve es igual a la

13:10que se volatiliza y podemos expresar la

13:13concentración de oxígeno disuelto

13:15también como la presión parcial con la

13:18que se encuentra en equilibrio mediante

13:20la ley de henri que veremos más adelante

13:21en esta misma clase

13:24y en el agua al igual que en la capa de

13:28aire húmedo va a ser de 149 milímetros

13:30de mercurio y la concentración de

13:32dióxido de carbono expresada también

13:34como milímetros de mercurio va a ser

13:37prácticamente despreciable es 0.2

13:40milímetros de mercurio dentro fuera y en

13:43fase libre también mínimamente menor

13:45pero siempre prácticamente despreciable

13:54ahora analizamos la situación de nuestro

13:56organismo unicelular

13:59en él hay una mitocondria o una serie de

14:02mitocondrias que están consumiendo

14:03oxígeno y produciendo dióxido de carbono

14:06esto está generando un gradiente de

14:09concentración entre el oxígeno entre la

14:12mitocondria y la fase de líquido libre

14:16el líquido libre está en equilibrio con

14:19el aire que está por fuera y tiene las

14:23mismas concentraciones de oxígeno y

14:24dióxido de carbono que el mismo que

14:26definimos recientemente rodeando la

14:29célula hay una capa extracelular no

14:31agitada que se denomina así porque es

14:34una capa que está conectando a la

14:35membrana que no se mueve y no se mezcla

14:37por convección

14:40a través de esta capa el movimiento es

14:42difusivo y aquí estamos viendo cómo va

14:45cayendo la concentración de oxígeno en

14:47función de la distancia lentamente

14:49esto representa la capa extracelular no

14:52agitada

14:54el tamaño no es escala no es está

14:57simplificado por cuestiones didácticas

15:00luego hay otro fenómeno difusivo a

15:03través de la membrana plasmática la

15:05pendiente cae en ambos casos la

15:08concentración que esto representa cierta

15:10resistencia que la membrana está

15:11poniendo la asistencia en la ley de fic

15:13se expresa como el coeficiente de

15:15difusión que también se puede expresar

15:17como coeficiente de fusión por

15:19permeabilidad y representa la mayor o

15:22menor resistencia que pone o el líquido

15:25a que alguna partícula difunde en él o

15:28la membrana a que una partícula lo

15:29atraviese

15:32y en el interior de la célula una vez

15:33más hay otra capa en atrás el grano

15:35agitada a través de la cual hay una

15:37difusión hacia la mitocondria

15:40si queremos analizar la difusión a

15:43través de la membrana vemos que la

15:46diferencia de concentración que en este

15:48caso expresamos como presión por la ley

15:51de henry o sea el del tape a ambos lados

15:53de esta membrana está disminuido por la

15:57capa extrae intracelular no agitada la

16:01diferencia de concentración que llega

16:02que determina la magnitud del flujo es

16:05menor que la que habría si estas dos

16:08capas fueran más chicas eso hace que el

16:11flujo difusivo sea menor que el que

16:14podría hacer en un organismo que agregue

16:16mecanismos de convección externos o

16:18internos

16:20hay muchos organismos que sobreviven de

16:22esta manera un flujo difusivo más chico

16:25entregará menor cantidad de oxígeno que

16:28servirán para un metabolismo menos

16:30demandante y sobre todo en un organismo

16:32pequeño hay que recordar que el tiempo

16:34necesario para la difusión de algo es

16:37proporcional al cuadrado de la distancia

16:38pero cuando el organismo empieza a

16:40crecer y empieza a necesitar más oxígeno

16:44para sobrevivir esto ya no es suficiente

16:47para eso la naturaleza ha encontrado

16:50diferentes maneras de achicar el tamaño

16:53de esta capa extracelular no agitada o

16:56intracelular

17:00por ejemplo si agregamos un mecanismo de

17:02convección externo achicamos al máximo

17:06el tamaño de esta capa de extras el

17:08grano agitada y hacemos que la

17:11diferencia de presión a ambos lados de

17:12la membrana sea mayor al tener un delta

17:15p mayor aquí

17:17tenemos más flujo neto insisto que en la

17:20ley de fin que estoy escribiendo la

17:23diferencia de concentración

17:25y en los líquidos estoy refiriéndome a

17:28la misma como diferencia de presión

17:30porque mediante la ley de ejemplo vamos

17:33a entender más adelante en esta clase

17:36cómo es que las presiones parciales de

17:38gases disueltos determinan su

17:40concentración y por conveniencia usamos

17:44la presión parcial como manera de

17:46expresar la concentración de un gas

17:48disuelto en un líquido

17:50acá vemos como el mecanismo como activo

17:53externo ha aumentado la diferencia de

17:56presión a ambos lados de la membrana y

17:58ha aumentado la magnitud del flujo

18:00todavía en el interior de las células no

18:03hay ningún mecanismo convectivo es una

18:05sola pequeña el flujo alcanzará por lo

18:08que sigue habiendo una capa intracelular

18:10no agitada

18:13un organismo más complejo ya multi

18:16celular puede agregar además un

18:18mecanismo de convección interna que

18:20achique el tamaño de esa capa

18:22intracelular no agitada al hacer esto

18:25también vamos a aumentar más aún la

18:29diferencia de presión a ambos lados de

18:30la membrana y aumentará más el valor del

18:33flujo neto difusivo

18:38y llegamos al ejemplo de un corazón de

18:40cuatro cavidades como es el que tenemos

18:43nosotros

18:44en este el tamaño de la capa no agitada

18:48que hay por fuera de la membrana

18:50alveolar es lo más chico posible hay una

18:54caída en la concentración de oxígeno que

18:56vamos a entender más adelante en esta

18:58clase cuando veamos la cascada de

18:59oxígeno pero la concentración de oxígeno

19:02por fuera de la membrana y material aros

19:06en el aire a albiol ar es lo más grande

19:08posible

19:09y la de día de acción carbono

19:12lo menor posible

19:15está maximizando entonces la diferencia

19:18de presión a ambos lados de la membrana

19:19y encima del mecanismo de convección

19:22interno presenta un corazón de cuatro

19:25cavidades que hacen que las sangres no

19:28se mezclen o se mezclen lo menos posible

19:30y eso también maximiza la diferencia de

19:33presión a ambos lados el gradiente de

19:37oxígeno para entrar no está comparado

19:40con la sangre arterial sino con la

19:41venosa mixta y lo mismo ocurre con el

19:44dióxido carbono el dióxido carbono para

19:46salir no se establece su diferencia de

19:48concentración con el diccionario no

19:50arterial sino con el dióxido carbono en

19:52la sangre venosa mixta o sea el oxígeno

19:54llega tan de shock siguen a dos como se

19:57puede para tener la mayor posible

19:59diferencia de presión y tan cargado de

20:02dióxido de carbono como se puede para

20:04también obtener la mayor diferencia de

20:06presión y el flujo difusivo más grande

20:08posible y a nivel de las células al

20:10revés llega a las mitocondrias muy

20:12cargado de oxígeno

20:14y sale muy poco cargado hacia él se

20:16establece una diferencia de

20:17concentración gigantesca

20:19en este gráfico en las ordenadas estaría

20:22planteada la concentración la caída de

20:24concentración entre los anales

20:26mitocondrias extrema y a la inversa con

20:29el dióxido carbono esto maximiza los

20:33flujos difusivos para satisfacer las

20:36necesidades metabólicas de un organismo

20:38evolucionado como es aquel que tiene un

20:41corazón de cuatro cavidades

20:43pero también el pulmón maximiza el flujo

20:46difusivo utilizando otros mecanismos la

20:49membrana de mató al violar es

20:51extraordinariamente delgada delta x es

20:54muy chico y el área de intercambio es

20:56gigantesco

20:58según west llega a 140 metros cuadrados

21:03entre 140 y 100 metros cuadrados de

21:05superficie de intercambio

21:08esto hace que el flujo neto difusivo

21:12mezclado a esos mecanismos de convección

21:15interna y externa que maximizan la

21:17diferencia de presión o concentración a

21:20ambos lados de la membrana sea

21:21extraordinariamente eficiente tal es así

21:24que a nivel del mar y en condiciones de

21:26reposo el oxígeno llega al equilibrio

21:29con el capilar en un tercio del tiempo

21:33que tiene

21:35esto es parece redundante pero no lo es

21:38porque es muy útil en cuando aumentan

21:41los flujos por ejemplo durante el

21:43deporte o en la altura o cuando algo

21:45anda mal cuando hay alguna disfunción

21:47pulmonar este margen de seguridad se

21:52agradece

21:55para seguir profundizando en nuestra

21:57comprensión del fenómeno respiratorio

22:00tenemos que entender qué son los gases y

22:04cómo se comportan a esto lo vamos a ver

22:06en la próxima parte de esta clase

More from Fisio UA1

All 31 transcripts from Fisio UA1

Recently added transcripts

Browse the whole transcript library Browse all Spanish transcripts

This transcript was generated from the captions YouTube publishes for this video. Get the transcript of any YouTube video atfreeyoutubetranscribe.com, free, unlimited, no sign-up.