Respuestas
Respuesta:
Explicación:
Leyes generales de los gases: su
aplicación en Fisiología.
Propósito general
Comprender las bases físicas que permiten la ventilación pulmonar.
1. Introducción
¿Por qué respiramos? ¿Cómo es que las moléculas de oxígeno realizan el viaje
desde la atmósfera, hasta el interior de una célula? ¿En dónde se utiliza el oxígeno que
obtenemos del medio? ¿Cuáles son los mecanismos y fuerzas involucradas en estos
procesos? … preguntas como éstas son las que debemos hacernos al hablar de un
tema tan importante como lo es la respiración. Tradicionalmente el término
respiración incluye 3 procesos:
• Ventilación, que incluye la mecánica respiratoria, es decir, todos los
mecanismos involucrados en la entrada y salida de aire de los pulmones.
• Intercambio de gases, donde se estudia la difusión del oxígeno y de
dióxido de carbono entre el aire alveolar y la sangre en los pulmones.
• Respiración celular, que involucra la utilización del oxígeno en los
tejidos para la producción de energía y la producción de CO2 como
metabolito. Podemos agregar también un cuarto proceso, que involucra
los mecanismos de control y regulación de la respiración.
Una técnica que se utiliza para estudiar el proceso de ventilación es la
espirometría, la cual determina los volúmenes de aire que entran y salen de los
pulmones. Para poder comprender las bases físicas de estos flujos de aire primero
debemos entender las principales leyes que rigen el comportamiento de los gases.
Ley de Boyle
Establece que, a temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es
inversamente proporcional a la presión que este ejerce, es decir si el volumen
aumenta, la presión disminuye, y si la presión aumenta el volumen disminuye.
En términos matemáticos se puede expresar como (P*V = K), donde P es presión
y V es volumen.
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una
presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un
nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
P1V1 = P2V2
Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM
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Ley de Charles, postula que el volumen (V) de un gas es directamente
proporcional a su temperatura absoluta (T), considerando una presión constante. A
nivel pulmonar se encuentra una mayor temperatura que el medio ambiente, por lo
que los gases inhalados en el aire se expandirán aumentando así el volumen
pulmonar.
=
Esta ley no afecta la ventilación tanto como lo hace la ley de Boyle, pero tiene un
efecto. Considera por ejemplo cómo respiras en un día frio (-10º C) o en un día cálido
(37º C). En el caso del día frio el aire se expande mientras pasa por el sistema
respiratorio y se calienta hasta 37º C. Calcula con la fórmula de arriba ¿qué volumen
de aire tienes que tomar para llenar tus pulmones con 500 ml en el caso de un día frio
o un día cálido?
Ley de Gay Lussac determina que, a un volumen constante, la presión de un gas
(P) es directamente proporcional a su temperatura (T). Como ya se mencionó la
temperatura pulmonar provocará que los gases inhalados tengan mayor presión.
=
Ecuación universal de los gases
Las leyes anteriores se pueden resumir en la siguiente ecuación:
=
La ley de Dalton afirma que la presión barométrica (PB) es la suma de sus
presiones parciales individuales.
=P1+P2+P3+Pn
Así, en el caso del aire seco normal, la mayor parte de la PB a nivel del mar de 760
mmHg se debe al nitrógeno (593 mmHg) y al oxígeno (159 mmHg), con una
contribución menor de gases como el argón y el dióxido de carbono. Al aumentar la
PB como en el buceo, o al descender como en las grandes altitudes, la presión de cada
gas cambia de manera proporcional al cambio de la PB. Algunos gases como el oxígeno
o el nitrógeno pueden ser tóxicos cuando sus presiones parciales aumentan en la
sangre, es por esto por lo que los tanques de buceo deben tener mezclas especiales de
gases para evitarlo. También es importante esta ley en la oxigenoterapia, por ejemplo,
en un paciente con capacidad pulmonar reducida se le puede aumentar la
concentración parcial de oxígeno, pero es importante cuidar que en concentraciones
muy altas puede tener efectos nocivos.
Ley de Laplace-Young, postula que entre más grande sea el radio de una esfera,
mayor será la tensión necesaria en la pared para soportar una presión (T = P * r). En
una situación de equilibrio, la tendencia de la mayor presión a expandir la burbuja
equilibra la tendencia de la presión superficial a colapsar. En el caso de los alveolos,
Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM
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Respuesta: Ventilación pulmonar
[ES conjunto de procesos que hacen fluir el aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares a través de los actos alternantes de la inspiración y la espiración]. Los factores que intervienen en esta mecánica son las vías aéreas internas, el diafragma, la cavidad torácica formada por la columna vertebral, el esternón y las costillas,
Explicación paso a ´paso : LA LEY
es un músculo que al momento de contraerse se desplaza hacia abajo agrandando la caja torácica, empujando el contenido: abdominal hacia abajo y hacia delante, de forma que la dimensión vertical del tórax aumenta. Esta acción es la principal fuerza que produce la inhalación ∫∫UNA CORONA COMPADRE ∫∫