leyes fisicas en el aparato respiratorio

MECANICA DE FLUIDOS

Es la rama de la ingeniería que trata del comportamiento de los fluidos, es a su vez, una parte de una disciplina mas amplia llamada mecánica de fluidos continuos.
Estática de fluidos: Es el estudio de la mecánica de fluidos en reposo, es decir, trata a los fluidos en el estado de equilibrio sin fuerza cortante.
Dinámica de fluidos: Es el estudio de la mecánica defluidos que trata de las relaciones entre velocidades y aceleraciones y las fuerzas ejercidas por o sobre fluidos en movimiento.
Cinemática: Es el estudio de la mecánica de fluidos que trata de las velocidades y las líneas de corriente sin considerar fuerzas y energías.

LEYES FISICAS EN EL APARATO RESPIRATORIO

La ley de Fick es una ley cuantitativa en forma de ecuación diferencial que describediversos casos de difusión de materia o energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o térmico.

V: es el volumen de gas que difunde a través de la membrana
A: área difusión
d: coef difusión
G: grosor membrana

Superficie de intercambio. En condiciones normales el pulmón contiene alrededor de 300 millones de alvéolos, con un diámetro cercano a 1 mm, lo quesignifica que el área disponible para intercambio es alrededor de los 70 m2.
Grosor de la membrana. Para llegar del alvéolo al interior del glóbulo rojo, el oxígeno debe atravesar estructuras cuyo grosor total varía entre 0,1 y 0, 4 micrones. Estas estructuras son una capa monomolecular de sustancia tensoactiva dispuesta sobre la superficie del líquido alveolar, la capa de líquido que recubre elalvéolo, el epitelio alveolar, la membrana basal, el intersticio pulmonar (que es casi inexistente en las áreas finas de la pared alveolar donde tiene lugar la difusión) y el endotelio capilar. En condiciones normales, el grosor de la membrana prácticamente no constituye un obstáculo mensurable, pero en enfermedades que infiltran al intersticio pulmonar se puede generar un obstáculo entre aire y sangreque demore lo suficiente la difusión del O2 , como para ser significativa durante el ejercicio.
Diferencia de presiones parciales de los gases entre alvéolo y capilar. La PAO2 en Santiago es de aproximadamente 90 mmHg y la PvO2 de la sangre venosa es de alrededor de 40 mmHg, de manera que al comienzo del capilar pulmonar existe un gradiente de 50 mmHg que permite una rápida difusión inicial de estegas. A medida que pasa el O2 del alvéolo a la sangre, el gradiente disminuye gradualmente hasta llegar a ser de 1 mmHg o menos al final del capilar. Por otra parte, la PACO2 es de 40 mmHg y la de la sangre venosa de 46 mmHg, por lo que existe un gradiente inicial de 6 mmHg hacia el alvéolo. Dada la alta difusibilidad del CO2 esta diferencia es más que suficiente para que el exceso de CO2 venosodifunda rápida y totalmente.
Solubilidad y peso molecular de los gases. La difusión de un gas a través del líquido de la membrana alveolar depende directamente de la solubilidad del gas en el agua y es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular. En la práctica, esto significa que el CO2 difunde cerca de 20 veces más rápidamente que el O2, porque posee una mayor solubilidad, lo que explica que los trastornos de difusión prácticamente no modifiquen la PaCO2.
También es parte del proceso de difusión el paso del gas desde la membrana alvéolo-capilar al plasma y al interior del glóbulo rojo, en el caso del oxígeno, y el proceso inverso , en el caso del CO2, lo que significa que los gases no sólo deben atravesar las capas previamente mencionadas, sino también elplasma y la membrana del eritrocito.
En este fenómeno de transferencia tiene importancia el tiempo de contacto aire-sangre. Normalmente, un eritrocito demora alrededor de 0,7 segundos en atravesar la porción del capilar que se halla en contacto con el aire alveolar. Este tiempo involucra un amplio margen de seguridad, ya que el equilibrio completo entre aire y sangre se alcanza en aproximadamente...