Biofisíca De La Respiracion

BIOFÍSICA DE LA RESPIRACIÓN

Objetivo general

Identificar cuáles son los principios físicos que hacen parte del proceso de intercambio gaseoso en el cuerpo humano

Objetivos específicos
* Señalar y determinar cuáles son la principales leyes que actúan en el intercambio gaseoso
* Analizar las leyes físicas aplicadas al hombre mediante sus respectivas formulas.

La ventilaciónpulmonar
Ésta consiste en: La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados:
-En anfibios es una deglución, como si se tragaran el aire.
-En aves por la compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas.
-En mamíferos el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la caja torácica
La expiración, o salida deaire, se realiza pasivamente.

Aparato respiratorio humano
Antes de entrar en materia, es conveniente hacer una breve revisión de la anatomía del aparato respiratorio. El aparato respiratorio del ser humano está formado por posas nasales, faringe, laringe, traquea, bronquios y pulmones.
Al pasar el aire por la nariz las cavidades nasales realizan tres funciones distintas:
1. El aire escalentado por lo cornetes y el tabique medio
2. El aire es humedificado
3. El aires es filtrado
La superficie nasal está recubierta de una delgada capa de moco, que tiene como función aprisionar partículas de polvo suspendidas en el aire. Atravesando la faringe y la laringe, el aire alcanza la traquea, tubo cartilaginoso que se ramifica para originar dos bronquios, uno para cada pulmón.Dentro del pulmón cada bronquio se subdivide a su vez en conductos cada vez más pequeños (subdivisiones que se repiten de 20 a 23 veces) hasta terminar el racimo de alveolos. Las delgadísimas paredes de los alveolos permiten que los gases se intercambien a través de ellas con gran facilidad. Estas delgadísimas paredes alveolares son conocidas como membranas respiratorias, de las cuales hay trescientosmillones en los pulmones.
El intercambio de gases en los pulmones

Se realiza debido a la diferente concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los alvéolos; por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al espacio muerto (conductos respiratorios).

A continuación se produce el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre. Cuando la sangrellega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportada por la hemoglobina, localizada en los glóbulos rojos, que la llevará hasta las células del cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior para su posterior uso.
El mecanismo de intercambio de CO2 essemejante, pero en sentido contrario, pasando el CO2 a los alvéolos. El CO2, se transporta disuelto en el plasma sanguíneo y también en parte lo transportan los glóbulos rojos.

Ley de Dalton (ley de la presión parcial)
En 1801, John Dalton realizó un experimento en el cual añadió vapor de agua en aire seco y notó un incremento en la presión de la mezcla resultante. Para explicar este cambio, Daltonpostuló la ley de presiones parciales donde establece que:

“La presión total de una mezcla gaseosa, que ocupa un volumen V, es la suma de las presiones parciales de los gases presentes. La presión parcial de cada gas es la presión que este ejercería si fuera el único gas en dicho volumen”.
Esto se expresa como:

Donde P la presión total es la suma de las presiones parciales de los distintoscomponentes. Para cada componente la presión parcial se relaciona con la temperatura y el volumen por medio de la siguiente ecuación:
Pa=na. R.TV
Donde naes el número de moles del componente a, R es una constante universal de los gases ideales, T corresponde a temperatura y V a volumen. Por tanto:
P=R.TVna+ nb+nc…
Esta relación servirá para calcular la presión total en una mezcla gaseosa....