Biofísica de Gases y Respiración

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Biofísica de Gases y Respiración por Mind Map: Biofísica de Gases y Respiración

1. Desde el punto de vista físico

1.1. Modelos de gases ideales

1.1.1. Hipótesis de Avogadro

1.1.1.1. Volúmenes iguales de gases distintos en las mismas condiciones de presión y temperatura tienen el mismo número de moléculas. Ocupan el mismo volumen en condiciones normales.

1.1.2. Ley de Dalton de presiones parciales

1.1.2.1. En una mezcla de gases, cada uno ejerce su propia presión parcial. Dicha presión parcial en una mezcla de gases es la presión que ejercería si estuviese solo bajo las mismas condiciones de volumen y temperatura de la mezcla.

1.1.2.1.1. La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada gas en la mezcla.

1.1.3. Ley de Amagat de volúmenes parciales

1.1.3.1. En una mezcla de gases, cada uno ocupa su propio volumen parcial. Dicho volumen es el que ocuparía si estuviese sólo en las mismas condiciones.

1.1.3.1.1. La fracción en volumen de un componente es la fracción molar del mismo.

1.1.4. Ley de Henry: solubilidad de gases líquidos

1.1.4.1. Los gases se disuelven en líquidos. A una temperatura dada, la concentración máxima que alcanza el gas en su fase líquida de prende de la presión parcial del mismo en la fase gaseosa en contacto con el líquido.

1.1.5. Ley de Fick

1.1.5.1. La cantidad de materia que atraviesa una sección perpendicular a la dirección de movimiento en la unidad de tiempo (velocidad de pasaje) es proporcional al gradiente de concentración.

1.2. Presión transmural

1.2.1. Diferencia entre presión en la cavidad de un órgano (Pi) y la exterior ejercida por las estructuras que rodean al mismo.

1.2.1.1. En pulmones a la Ptr, se le denomina presión transpulmonar y su valor al final es la espiración tranquila. Las fuerzas de retracción elástica incluye 2 componentes principales:

1.2.1.1.1. Las fuerzas ejercidas por fibras elásticas del parénquima pulmonar.

1.2.1.1.2. La tensión superficial en la interfase aire alveolar-alvéolo que, por la geometría alveolar, tiende a colapsar las cavidades alveolares.

1.3. Factores mecánicos participantes en movimientos respiratorios

1.3.1. Durante los movimientos respiratorios se ponen en juego fuerzas mecánicas para vencer resistencias.

1.3.1.1. En inspiración (contracción de músculos inspiratorios)

1.3.1.1.1. Resistencias elásticas de pulmones

1.3.1.1.2. Resistencia opuesta por tejidos no elásticos

1.3.1.1.3. Resistencia al flujo aéreo

1.3.1.2. En espiración (relajación de músculos inspiratorios)

1.3.1.2.1. Fuerza elástica

1.3.1.2.2. Resistencia hística no elástica

1.3.1.2.3. Resistencia al flujo aéreo

1.4. Surfactante pulmonar

1.4.1. Sustancia tensioactiva existente en la fina capa acuosa que tapiza los alvéolos pulmonares. Los componentes mayoritarios son fosfolípidos (88%), proteínas (10%) y otros componentes menores.

1.4.1.1. ¿Cómo afecta el surfactante durante el ciclo respiratorio?

1.4.1.1.1. Inspiración

1.4.1.1.2. Espiración

2. Desde el punto de vista de biológico

2.1. Funciones

2.1.1. Realiza la respiración externa (proceso involuntario), mediante la inspiración, en la que se difunde el oxigeno y se expulsa por difusión, proceso denominado expiración.

2.1.1.1. El oxígeno incorporado llega a las células para la respiración celular, degradando nutrientes y obteniendo ATP + CO2.

2.1.1.1.1. Hay tres tipos de respiración

2.2. Tipos de Sistemas de respiración

2.2.1. Depende del tipo de animal, sus necesidades energéticas y el medio en el que viven.

2.2.1.1. Los tipos de sistemas respiratorios son

2.2.1.1.1. Respiración cutánea

2.2.1.1.2. Respiración traqueal

2.2.1.1.3. Respiración branquial

2.2.1.1.4. Respiración pulmonar

2.3. Órganos del Sistema Respiratorio Humano

2.3.1. Tracto respiratorio superior

2.3.1.1. Este sistema respiratorio se recubre por una membrana mucosa que segrega moco, atrapando partículas pequeñas como polen o humo.

2.3.1.1.1. Nariz y fosas nasales

2.3.1.1.2. Faringe

2.3.1.1.3. Laringe

2.3.2. Tracto respiratorio inferior

2.3.2.1. En la profundidad del pulmón, cada bronquio se divide en bronquios secundarios y terciarios, se ramifican en vías aéreas más pequeñas denominadas bronquiolos. Terminan en sacos de aire denominamos alvéolos, los cuales se unen a ramilletes y forman sacos alveolares. El intercambio gaseoso ocurre en la superficie de cada alvéolo mediante una red capilar transportadora de sangre a través de venas.

2.3.2.1.1. Tráquea

2.3.2.1.2. Bronquios

2.3.2.1.3. Alvéolos

2.3.2.1.4. Pulmones

2.4. Mecánica Respiratoria: Inspiración y espiración

2.4.1. El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Pasa a la faringe, sigue a la laringe y penetra la tráquea.

2.4.1.1. A mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen nuevamente, en bronquios secundarios y terciaros. Al final, los bronquiolos se agrupan en alvéolos donde se realiza el intercambio gaseoso con sangre.

2.4.1.1.1. Al inspirar y espirar se realizan pequeños movimientos de expansión pulmonar, el diafragma es el músculo que cierra por arriba la cavidad torácica y limita por abajo la cavidad abdominal, hace que el tórax aumente su tamaño e infla realmente los pulmones, levantando y separando las costillas entre sí.