Biofisica Leyes
Cochabamba, 18 de Septiembre de 2015
LAS LEYES DE LOS GASES Y SU APLICACIÓN A LA RESPIRACION
Ley de Boyle
Establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente. Esto quiere decir que si el volumen del contenedor aumenta, la presión en su interiordisminuye y, viceversa, si el volumen del contenedor disminuye, la presión en su interior aumenta.
La ley permite explicar la ventilación pulmonar, proceso por el que se intercambian gases entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares. El aire entra en los pulmones porque la presión interna de estos es inferior a la atmosférica y por lo tanto existe un gradiente de presión. Inversamente, el airees expulsado de los pulmones cuando estos ejercen sobre el aire contenido una presión superior a la atmosférica.
Ley de Charles
Establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta, asumiendo que la presión de mantiene constante. Esto quiere decir que en un recipiente flexible que se mantiene a presión constante, el aumento de temperatura conlleva unaumento del volumen.
La ley de Charles se aplica en la respiración: cuando el aire entra en los pulmones, generalmente más calientes que el ambiente, se expanden aumentando el volumen pulmonar. Aunque esta ley no es muy factible ya que el cambio de temperaturas no es muy notable.
Ley de Dalton
Establece que cada gas ejerce su presión. p. La presión total de la mezcla se calcula simplemente sumandolas presiones parciales. Con este se puede calcular la presión total contenida en los alveolos, teniendo que el CO2 sale y en O2 entra, se tiene que:
P alveolar = PO2 (104 mmHg) + PCO2 (4º mmHg).
Con esta ley se puede calcular la presión total en lo que son los tejidos teniendo que: PO2 en los tejidos es de 40 mm Hg; PCO2 en los tejidos es de 45 mmHg. Tendríamos que la presión total en lostejidos es: P tejidos: PO2 (40 mm Hg) + PCO2 (45 mmHg).
Ley de Henri
El O2 disuelto sigue la ley de Henry, que establece que, a temperatura constante, la cantidad de gas que se disuelve en un líquido es proporcional a la presión parcial del gas: QO2= α PO2, donde α es la solubilidad del oxigeno y vale 0.023 ml de oxigeno por ml de sangre por atmósfera de presión parcial (ó lo que es lo mismo 0,003ml de oxígeno por decilitro de sangre y mm de Hg de presión).
La ley establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a su presión parcial y a su coeficiente de solubilidad, asumiendo que la temperatura permanece constante.
La ley de Henri explica, por ejemplo, la narcosis nitrogenada, o intoxicación que se manifiesta en los buceadores que respiran aire en botellas cuandola presión por la profundidad disuelve grandes cantidades de nitrógeno en la sangre. Altas concentraciones de este gas producen un efecto narcotizante.
Además, la ley de Henri también explica porqué al retornar a la superficie los buceadores deben subir escalonadamente para permitir que el nitrógeno disuelto en la sangre se libere al disminuir la presión. De no hacerlo así, el buceador corre elriesgo de experimentar los síntomas de la descompresión, resultantes de las burbujas de gas que se desprenden de la sangre al retornar a la presión atmosférica.
Ley de Fick
El gradiente de difusión a través de una constante a través de una membrana es directamente proporcional a una constante por la superficie de difusión por el gradiente e inversamente proporcional al diámetro o grosor de lamembrana atravesada.
Fick =K· S (P2–P1)/Q.
En el cuerpo humano hay 300×1006 alveolos que se encargan de difundir gases hasta una capacidad de 80·100m2. Los valores de presión van a ser presión atmosférica, presión alveolar y presión capilar. La presión de N2 en la atmósfera es de 597 mm de Hg, en el alvéolo y capilar no interesa. La presión de oxígeno atmosférico en el aire es de 159 mm de...
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