El movimiento del oxígeno de los alvéolos a los capilares

imaginemos que tenemos una molécula de oxígeno que primero tiene que entrar por la boca o quizá también puede entrar por la nariz de cualquier manera se incorporara y bajará por la tráquea y de ahí puede irse al pulmón izquierdo o al pulmón derecho imaginemos que estamos frente a esta persona a la izquierda tenemos un pulmón grande con una pequeña muestra cardíaca para el corazón a la derecha está el otro pulmón y este no tiene una muesca para el corazón porque está al otro lado lo que quiero hacer aquí es ver con detalle a este pequeño alvéolo porque sabemos que tenemos millones de estos alveolos en los pulmones y es ahí donde sucede todo el intercambio de gases pero necesitamos saber exactamente lo que sucede tenemos que acercarnos para ver los detalles vamos a concentrarnos aquí entre los alveolos que es la última parte del árbol bronquial y el vaso sanguíneo de hecho voy a acelerar esto [Música] [Aplausos] [Música] aquí están todas las capas entre los alveolos y el capilar impresionante cierto ahora tenemos esta molécula de oxígeno estoy dibujando un círculo a su alrededor va a encontrar su camino para salir del alvéolo y primero tendrá que pasar a la fase líquida esto es algo importante entrará en esta delgada capa de fluido que cubre el interior del alvéolo y luego la célula de oxígeno va a atravesar las células epiteliales la molécula de oxígeno va a atravesar las células epiteliales que forman las paredes del alvéolo son estas células planas con forma de panqueque y va a llegar a la membrana basal recordemos que esta membrana basal es una especie de cimiento que ofrece mucho soporte estructural a los pulmones y debajo de ella está esta capa de tejido conectivo que la molécula de oxígeno tiene que atravesar pasa por otra capa de membrana basal y luego baja a las células endoteliales éstas también tienen forma de panqueque y forman las paredes del capilar a partir de ahí la molécula de oxígeno va al plasma y luego finalmente entra glóbulo rojo y por supuesto los glóbulos rojos están llenos de hemoglobina esta es una pequeña proteína de hemoglobina y esta hemoglobina tiene cuatro puntos que permitirán que cuatro moléculas de oxígeno se unan y así una vez que llega nuestro oxígeno hasta acá va a esperar encontrar alguna hemoglobina que tenga un lugar libre una vez que se une a la hemoglobina el glóbulo rojo va a llevar ese oxígeno al resto del cuerpo donde sea necesario ahora voy a hacer un poco de espacio porque quiero mostrarles algo interesante aquí que con suerte les ayudará a entender un poco mejor el viaje que hace la molécula de oxígeno imaginemos algo como esto tenemos aquí un lindo rectángulo voy a tratar de dibujar ese mismo rectángulo a un lado así que pongan atención a los colores porque no voy a etiquetarlos de nuevo para mantener todo sencillo y agradable lo que vamos a hacer es imaginar que el viaje del oxígeno comienza en la parte superior de este cubo que estoy dibujando más o menos así y tiene que llegar al fondo de este cubo rectangular en el fondo tenemos los glóbulos rojos y la obinna es la última capa aquí abajo en la capa superior está el albiol o con el gas así que voy a indicar esto también esta sería la capa superior el oxígeno tiene que atravesar todas estas capas por ejemplo en esta capa azul está el líquido que recubre el interior del alvéolo y permítanme dibujar una molécula de oxígeno que comienza su viaje aquí que es la fase gaseosa cierto por lo tanto tiene que salir de la etapa gaseosa a través de la capa líquida hacia la siguiente capa que es la célula epitelial esa es la segunda capa la tercera capa como dijimos es la membrana basal vamos a repasar la una por una supongo que esta es una buena forma de repasar esto luego tenemos todo este tejido conectivo una bonita y gruesa capa de tejido conectivo que resalto en color verde y recordemos que la membrana basal y el tejido conectivo están repletos de proteínas de diferentes tipos de proteínas pero ambos están ahí para dar soporte estructural aquí hay más membrana basal en este lado y esto va a ser justo antes de llegar a las las endoteliales esa es la capa endotelial esta es la célula que forma las paredes capilares y luego tenemos algo de plasma dijimos que el oxígeno tiene que pasar por algo de plasma y finalmente entra al glóbulo rojo la razón por la que estoy dibujando esto con todo detalle es que todo esto es líquido y es predominantemente agua recordemos que nuestros cuerpos están compuestos en su mayor parte de agua entonces nuestra molécula literalmente pasa del gas que está en la parte superior de nuestro cubo rectangular todo el camino a través de muchas capas diferentes de líquido sería más fácil dividir esto en dos categorías gas y líquido de hecho esto nos va a ayudar a conectar con estas ecuaciones que hemos estado aprendiendo entonces permítanme escribir estas ecuaciones que mencionamos antes y veamos si podemos descubrir cómo se relacionan con lo que estamos viendo ahora si hay una relación clara sobre cómo usar estas imágenes que he dibujado aquí esta primera ecuación es la ecuación de gas alveolar de la que hemos hablado antes también hay un vídeo sobre esto por si quieren refrescar sus conocimientos la primera parte de esta ecuación de gas alveolar nos dice cuánto oxígeno entra al alvéolo recordemos que esta capa superior es el alvéolo esta de aquí entonces nos indica cuánto oxígeno está entrando a este alvéolos y esta segunda parte indica cuánto oxígeno está saliendo y si restamos lo que está entrando menos lo que está saliendo el residuo indica cuál es la presión parcial del oxígeno en ese espacio gaseoso a que equivale este peo 2 azul esto de hecho nos lleva a nuestra segunda ecuación tenemos esta segunda ecuación que nos ayuda a determinar cuánto oxígeno o cualquier molécula realmente va a entrar o difundirse de acuerdo con esta fórmula que es una ley fija podemos resolverlo tomando algunos parámetros podemos decir bueno si sabemos que el gradiente p1 p2 es una cierta cantidad y si conocemos el área y el coeficiente de difusión y el grosor entonces podemos encontrar v&v es la cantidad de oxígeno en este caso nos vamos a centrar en el oxígeno la cantidad de oxígeno que se difunde con el tiempo así que esto es realmente muy útil porque si comenzamos a notar que la cantidad de oxígeno que se difunde con el tiempo y el suministro de oxígeno que llega a los glóbulos rojos es bajo entonces podríamos preguntarnos a qué se debe esto y recordemos la capa de glóbulos rojos que está aquí abajo esta es la capa de glóbulos rojos entonces comenzamos a preguntarnos cómo es que el oxígeno que está en el albiol llega hasta los glóbulos rojos podemos llamar a la presión parcial de oxígeno en el alveolo p1 y podemos llamar a la presión parcial de oxígeno aquí abajo en los glóbulos rojos pedos y entonces cuando calculamos mediante la ecuación del gas alveolar esto básicamente nos dice esto las dos ecuaciones están muy relacionadas si notamos que la cantidad de oxígeno que se difunde desde el albiol o hacia la capa de glóbulos rojos es menor o mayor de lo que esperábamos tenemos que pensar bueno es el efe y o2 lo que pensamos que era por lo general el aire ambiental es de 21% pero tal vez esta persona tiene un 40% o 50% porque le están poniendo una mascarilla facial y está recibiendo mucho más oxígeno del que hay en el medio ambiente esta podría ser una razón para tener un valor más alto también puede obtener un valor más alto o más bajo porque tal vez no estamos al nivel del mar tal vez estamos trabajando con un paciente a nivel de montaña o tal vez por debajo del nivel del mar eso también podría explicar una cantidad anormal de oxígeno que se difunde con el tiempo y estas dos cosas que dibujé en cajas anaranjadas van a afectar a p 1 esta es la presión parcial inicial de oxígeno en los alveolos algunas de estas cosas tienen menor probabilidad de estar cambiando y no esperaría que el cociente respiratorio lo estuviera haciendo si la persona tiene una dieta estable entonces eso no debería ser diferente la presión parcial del agua probablemente tampoco esté cambiando especialmente si estamos a temperatura corporal y la presión parcial de dióxido de carbono si podría pero para simplificar las cosas y si solo estamos pensando en la oxigenación vamos a suponer que probablemente esa tampoco sea la razón así que revisando la lista de verificación mental sabemos que perú no va a hacer algo que queremos considerar con mucho cuidado también queremos considerar muy cuidadosamente el área que pasa así es porque la persona con la que estamos tratando tiene muchos alveolos que ya no funcionan digamos que sólo la mitad de sus alveolos están funcionando esto significa que la mitad de su superficie se ha ido así que realmente no está obteniendo un intercambio de gases tan efectivo porque la mitad de sus superficies ya no está y sólo la mitad de sus alveolos son capaces de hacer que el oxígeno se difunda entonces es muy importante considerar el área superficial y su grosor y cuando digo grosor me refiero a que el oxígeno tiene que salir de esta capa de gas y recorrer todo esto hacia abajo hasta llegar a la capa de glóbulos rojos así que es un camino muy largo que recorrer y si agregamos un montón de líquido a esta capa de aquí tal vez al tejido conectivo hay más líquido en esas capas en particular que son generalmente las afectadas entonces eso aumentará el grosor esta es una razón más por la cual la cantidad de oxígeno que se difunde con el tiempo puede estar lejos de lo esperado y de nuevo aquí abajo no esperaríamos que el coeficiente de difusión fuera diferente de lo que pensábamos porque el coeficiente de difusión es bastante estable si sabemos que estamos hablando de oxígeno dentro del agua a cierta temperatura corporal eso no va a cambiar mucho y finalmente esta p 2 es la presión parcial de oxígeno que está regresando del cuerpo entonces si el cuerpo usa mucho oxígeno y lo regresa cuál es el nivel de oxígeno en la sangre que regresa y no esperamos que eso cambie mucho porque el cuerpo probablemente esté usando una cantidad bastante constante de oxígeno así que no vamos a suponer que esa es la razón así que de nuevo si alguna vez se encuentran con una cantidad anormal de oxígeno que se difunde con el tiempo desde el albiol o hasta la sangre entonces hay que revisar esta lista de verificación y pensar en estas fórmulas y en cómo nos ayudan a ser muy temáticos al pasar por cada una de estas variables y pensar en cuál podría ser la razón por la que la cantidad de oxígeno que se difunde en el tiempo es mayor o menor de lo que esperábamos