U N I T VII Textbook of Medical Physiology, 11th Edition GUYTON & HALL Copyright © 2006 by Elsevier, Inc. Capitulo 40: Transporte de Oxigeno y Dióxido de Carbono Slides by Robert L. Hester, Ph.D. Traduccion por Rene R. Garcia-Szabo, M.D., Ph.D.
U N I T VII
Textbook of Medical Physiology, 11th Edition
GUYTON & HALL
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Capitulo 40:Transporte de Oxigeno y Dióxido de Carbono
Slides by Robert L. Hester, Ph.D.Traduccion por Rene R. Garcia-Szabo, M.D., Ph.D.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Definiciones• Presión Parcial
– Depende del porcentaje del gas.
– Fuerza de empuje para la difusión.
• Saturación– % de hemoglobina (Hb) que tiene oxigeno enlazado (nota: no
unidades).
• Contenido– Cantidad absoluta (ml O2/100 ml de sangre).
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Oxigeno desde el Alvéolo hasta la Sangre del Capilar Pulmonar
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Captación del Oxigeno en los Pulmones
Alveolar
Ejercicio
Capacidad de difusión
0
20
40
60
80
100
120
0 0.25 0.5 0.75
tiempo en los capilares (segundos)
PO
2 en
sang
re
Normal1/4 Normal1/8 Normal
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Captación del Oxigeno en los Pulmones con una Baja Po2 Alveolar
Alveolar
Ejercicio
Capacidad de difusión
0
25
50
0 0.25 0.5 0.75
tiempo en los capilares (segundos)
Po2
en
sang
re Normal1/4 Normal1/8 Normal
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Transporte del Oxigeno en la Sangre Arterial
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión de Oxigeno en los Tejidos
• La sangre arterial tiene una PO2 de 90 - 95 mm Hg.
• Los tejidos tienen una PO2 de 30 - 40 mm Hg.
• La PO2 tisular esta determinada por el balance entre la entrega del oxigeno por parte del sistema circulatorio y el consumo por parte de los tejidos.
Consumo de oxigeno
0
20
40
60
80
100
0 100 200 300 400 500
Flujo Sanguíneo (% control)
PO
2 ti
sula
r1/4 normalnormal4x normal
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Oxigeno desde los Capilares Periféricos hasta las Células
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Oxigeno desde los Capilares Periféricos hasta las Células
Figure 39-3; Guyton & Hall
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Efecto de la Tasa del Flujo Sanguíneo sobre la PO2 del Liquido Intersticial
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Captación Durante el Ejercicio
• Incrementado gasto cardiaco.
• Disminuido tiempo de transito.
• Incrementada capacidad de difusión– Abriendo capilares adicionales.
– Mejorando la razón ventilación/perfusión.
• Equilibrio igualitario dentro de un corto periodo de tiempo (grafica previa).
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Dióxido de Carbono desde las Células de los Tejidos Periféricos hasta los Capilares
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Dióxido de Carbono desde las Células de los Tejidos Periféricos hasta los Capilares
Figure 39-3; Guyton & Hall
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Dióxido de Carbono desde la sangre del Capilar Pulmonar hasta el Alvéolo
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Difusión del Dióxido de Carbono
En los pulmones En los tejidosConsumo de oxigeno (metabolismo)
Longitud de los capilares pulmonares
40
41
42
43
44
45
46
blo
od P
CO
2
0
20
40
60
80
100
120
140
0 100 200 300 400 500
Flujo Sanguíneo (% control)
Tis
sue
PC
O2
normal10 veces lo normal
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Transporte de Oxigeno
• Presión Parcial de Oxigeno (mm Hg)• Es la fuerza de empuje para la difusión.
• Porciento de Saturación (no unidades)• HbO2
• (Hb + HbO2)
• Contenido (ml O2/100 ml de sangre)• Es la cantidad absoluta de oxigeno en la sangre.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
• Oxigeno disuelto– Solubilidad 0.003 ml O2/100 ml de sangre por mm Hg.
– Lo normal en sangre es de 0.3 ml O2 / 100 ml de sangre.
– El consumo normal de oxigeno es de 250 ml O2/ min.
– Requeriria unos 83 litros / min de flujo sanguineo.
• Hemoglobina– 97% transportado.
– O2 + HB HBO2
Transporte de Oxigeno en la Sangre
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
• Hemoglobina– 1.34 ml O2 / gm Hb.
– Normal
• 15 gm Hb / 100 ml de sangre.
• 20 ml O2 /100 ml de sangre.
– Anémico
• 10 gm Hb / 100 ml de sangre.
• 13 ml O2 / 100 ml de sangre.
Transporte del Oxigeno en Sangre
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación Oxigeno – Hemoglobina
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación de la Hemoglobina****buscar imagen de una camara hiperbarica****
Pulmones
Tisu
lar
Contenido
0
20
10
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120PO2
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Figure 39-3; Guyton & Hall
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
•La Medicina Hiperbárica se fundamenta en las leyes físicas de los gases, que sostienen que al aumentar la presión, aumenta la solubilidad del gas (oxígeno) en un líquido (plasma sanguíneo).
•Al proveer al cuerpo de grandes cantidades de oxígeno se restablecen las funciones que se pierden cuando la cantidad es baja.
•Así, al aumentar de 10 a 15 veces más la cantidad de oxígeno en el cuerpo, se crean varios efectos como:
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
1. La reducción de las inflamaciones.
2. La mejoría de la circulación sanguínea.
3. La aceleración de las cicatrizaciones.
4. La generación de nuevos vasos sanguíneos en áreas con circulación pobre.
5. La remodelación de los huesos dañados.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
6. El aumento de la elasticidad del eritrocito para favorecer la circulación en los pequeños vasos sanguíneos.
7. Disminuye la lesión isquémica/reperfusión a nivel celular en casos de: infarto agudo del miocardio, quemaduras, eventos cerebrovasculares o traumas.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Esta terapia es efectiva y recomendada entre otros problemas para:
a) Infecciones severas.
b) Traumas agudos como es el caso de las quemaduras.
c) Problemas de cicatrización.
d) Secuelas post-radiaciones.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
e) Pie diabético.
f) Lesiones neurológicas.
g) Embolias grasas.
h) Intoxicaciones severas.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
•El número de sesiones dependerá del tipo de enfermedad o daño, de la gravedad de la persona y del resultado obtenido en cada sesión.
•Entre las contraindicaciones están: un neumotórax no tratado, donde hay un colapso del pulmón o a personas que están en tratamiento de quimioterapia entre otras.
•También es importante conocer los efectos inmediatos durante su aplicación, ya que al bajar o subir la presión atmosférica pueden sentirse molestias en los oídos, que incluso pueden perdurar durante algún tiempo después del tratamiento además de sentir mucho cansancio.
Cámara Hiperbárica
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación
hemoglobina
mioglobina
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120PO2
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cantidad de Oxigeno entregada por la Hemoglobina cuando la Sangre Arterial Sistémica fluye por los Tejidos
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Pulmones
Tejid
os
Contenido
0
15
7.5
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120PO2
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
Curva de Disociación de la Hemoglobina en la Anemia
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación
Valores par recordar
PO2 (mmHg) Saturation (%) Content (ml/dl)
0 0 0
20 25 5
40 75 15
100 100 20
Recordar que estos valores son para una persona con 15 gm / dl de hemoglobina.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cálculos
• Calcula el % de saturación- El paciente tiene una Hb de 10 gm / dl.
- El contenido de oxigeno en sangre venosa es de 6.5 ml O2 / dl.
• Calcula el contenido de oxigeno- El paciente tiene un % de saturación del 60 %.- El paciente tiene una Hb de15 gm / dl.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cálculos
• Calcula el % de saturación- 10 gm / dl * 1.34 ml O2 / gm Hb = 13.4 ml O2 / dl.- Esta es la máxima capacidad de acarreo de oxigeno.
- ( 6.5 ml O2 / dl) / (13.4 ml O2 / dl) = ~ 50 %.
• Calcula el contenido de oxigeno - 15 gm / dl * 1.34 ml O2 / dl = 20 ml O2 / dl.- Esta es la máxima capacidad de acarreo de oxigeno.
- 20 ml O2 / dl * 60 % saturación = 12 ml O2 / dl.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación de la Hemoglobina
• Alvéolo– Sobre un amplio rango la hemoglobina esta altamente saturada.
– Ejemplo: con una PO2 de 60 mm Hg la saturación es de un 89 %.
• Tejido– Normal: 5 ml O2 / 100 ml de sangre (40 mm Hg).
– Ejercicio: 15 O2 / 100 ml de sangre (20 mm Hg).
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cambio de la Curva de Disociación hacia la Derecha
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100PO2
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
pHPCO2
Temperatura
2-3 DPG
Normal
Cambio hacia la Derecha
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cambio de la Curva de Disociación hacia la Izquierda
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
pHPCO2
Temp
2-3 DPG
Normal
Cambio hacia la izquierda
PO2
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Efectos de la PCO2, pH, y temperatura sobre la Curva de Disociación del Oxigeno
Figure 39-3; Guyton & Hall
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Cambios de la Curva de Disociación
• Cambio hacia la derecha a nivel tisular– Incrementado dióxido de carbono en sangre.
– Disminuida afinidad por el oxigeno.
– Mantenimiento de un gradiente de presión parcial.
• Cambio hacia la izquierda a nivel pulmonar– Perdida del dióxido de carbono en los pulmones.
– Incrementada afinidad por el oxigeno.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Incrementada Entrega de Oxigeno a los Tejidos
• Dos medios por los cuales la entrega de oxigeno a los tejidos puede ser incrementada:
– 1: ?
– 2: ?
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Incrementado Flujo Sanguíneo hacia los Tejidos
• Flujo sanguíneo normal– 20 ml O2/ 100 ml de sangre * 5000 ml de sangre / min
1000 ml O2 / min.
• Incrementado flujo sanguíneo– 20 ml O2 / 100 ml de sangre * 20000 ml de sangre / min
4000 ml O2 / min.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación de la Hemoglobina
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120PO2
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
Normal
Incrementada extracción
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
0
20
40
60
80
100
120
0.0 0.4PCO
Por
cien
to d
e Sa
tura
ción
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono: Carboxihemoglobina
• Se forma cuando la hemoglobina se forma en contacto con el monóxido de carbono. La afinidad de la hemoglobina por el monóxido de carbono es de 218 veces mayor que por el oxígeno.
• La intoxicación por monóxido de carbono causa anoxia debido a que la carboxihemoglobina formada no permite que la hemoglobina se combine con el oxigeno y el que se une no se libera fácilmente en los tejidos.
• 0-2% de la hemoglobina total.• Fumadores emperdernidos: 6-8 %.• Fumadores moderados:4-5 %.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono: Carboxihemoglobina
• No transporta oxígeno, así que produce hipoxia con cefalea, náusea, vómito, vértigo, colapso y convulsiones.
• La anoxia provoca cambios irreversibles en los
tejidos y muerte.
• Es la causa que la sangre y al piel adquieran un color cereza o rojo violeta, lo que muchas veces no se observa cuando la exposición ha sido crónica.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono: Carboxihemoglobina
• Entre las causas más frecuentes de intoxicación por monóxido de carbono están:
1. El contacto con vapores de combustión de automóviles,
2. gas carbónico,
3. agua carbonatada y
4. el humo que se inhala en los incendios,
5. el tabaquismo constituye una causa menor.
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Monóxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Transporte del Dióxido de Carbono desde los Tejidos
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Transporte del Dióxido de Carbono desde los Tejidos
CO2H2 CO3 H2O +CO2
H CO3- + H+
H++Hgb- HHgb
Hgb
Hgb. CO2
Anhidrasa carbónica
H CO3-Cl- CO2
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Transporte del Dióxido de Carbono
• Disuelto– Solubilidad es unas 20 veces de la del oxigeno.
– Sangre venosa: 2.7 ml / 100 ml de sangre.
– Sangre arterial: 2.4 ml / 100 ml de sangre.
– Transportado : 0.3 ml/100 ml de sangre.
– 7% total
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Dióxido de Carbono
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Curva de Disociación del Dióxido de Carbono
Venosa 52 vol %
Arterial 48 vol %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100 120PCO2
% C
O2 e
n v
olú
men
es d
e sa
ngr
e
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Efecto Haldane
Copyright © 2006 by Elsevier, Inc.
Efecto Haldane
Venosa 52 vol %
Arterial 48 vol %
pO2=100
pO2=40
45
50
55
35 40 45 50PCO2
% C
O C
O 2 e
n v
olú
men
es d
e sa
ngr
e