Medicina

PRINCIPIOS FÍSICOS DEL INTERCAMBIO GASEOSO

Difusión: Movimiento libre de moléculas simples

Una vez que los alvéolos están ventilados con aire nuevo, el siguiente paso del proceso respiratorio es la difusión de oxígeno de los alvéolos a la sangre pulmonar y la difusión de dióxido de carbono en la dirección opuesta.
El proceso de difusión es un movimiento al azar de moléculas que entrelazansus caminos en ambas direcciones a través de la membrana respiratoria, como los gases que intervienen en la fisiología respiratoria y en los gases disueltos en líquidos y tejidos corporales.

La energía usada para la difusión viene del propio movimiento cinético de las moléculas.
--Todas las moléculas excepto en cero absoluto están en movimiento. Las moléculas libres tienen un movimiento lineala gran velocidad hasta que golpean otras moléculas y rebotan libremente hasta golpear otras moléculas.--
La difusión neta de un gas en una dirección es efecto de un gradiente de concentración, es decir que si en una cámara o solución hay dos zonas de diferente concentración de moléculas se produce una difusión neta del gas de donde hay mayor concentración hacia donde hay menor concentración.Esto es porque hay muchas más moléculas en el extremo A de la cámara para difundir al extremo B, lo que hace que las tasas de difusión son proporcionalmente diferentes en ambas direcciones.

Presión
La presión total es directamente proporcional a la concentración de moléculas
en este caso de gas.
La presión se origina por el impacto constante de moléculas en movimiento contra una superficie comolo es la superficie de las vías respiratorias y de los alvéolos. Nos vamos a concentrar en la mezcla de nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono-- la tasa de difusión de cada gas es proporcional a la presión dada por ese gas, ésta presión es la presión parcial del gas. Cada gas en una mezcla que tenga concentraciones diferentes a las de los demás gases, ejercerá mayor presión y su tasa de difusiónserá mayor.
A > Concentración > Presión > Difusión

Y la suma de las presiones parciales de los gases será la presión total de la mezcla de gases.

Los gases disueltos en el agua o los tejidos corporales ejercen presión sobre la superficie que los contiene, de la misma manera que un gas en fase gaseosa ejerce su propia presión parcial.

La presión de un gas en solución también estadeterminada por el coeficiente de solubilidad del gas. - -Esto está dado por el grado de atracción o repulsión de las moléculas de gas hacia las moléculas del líquido.-- Las moléculas de gas que son atraídas a las moléculas de líquido se disuelven más ejerciendo menor presión, y por el contrario las moléculas de gas que son repelidas se disuelven menos ejerciendo mayor presión.

Estas relaciones seexpresan en la ley de Henry:

Presión = Concentración de gas disuelto
Coeficiente de solubilidad







Cuando la presión se expresa en atmósferas (1 atmósfera = 760 mmHg) y la concentración de gas disuelto se expresa en volumen por cada volumen de agua, los coeficientes de solubilidad de los gases importantes para la respiración a la temperatura corporal son:

Oxígeno0.024
Dióxido de carbono 0.57
Monóxido de carbono 0.018
Nitrógeno 0.012
Helio 0.008

En esta tabla puede verse que el dióxido de carbono es mas de 20 veces más soluble que el oxígeno, y que el oxígeno es moderadamente mas soluble que cualquiera de los otros tres gases.

La difusión de gases entre la fase gaseosa de losalvéolos y la fase disuelta de la sangre pulmonar está determinada por la presión parcial de cada gas en sus respectivas fases. o sea que la tasa de difusión de gases es proporcional a su presión parcial.Y la difusión neta del gas está determinada por la diferencia entre las 2 presiones parciales. La difusión neta del gas se dará de donde la presión parcial sea superior hacia donde la presión...