Neumol Pediatr 2022; 17 (1): 6 - 8 Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 7 Difusión de Gases Finalmente, la gradiente de presión parcial (P1 – P2) es la principal determinante de la tasa de difusión de un gas. Para entender mejor cómo ocurre la difusión de O2 y CO2 en la membrana alveolar es útil reparar en las características especiales que tienen dos gases que habitualmente no están involucrados en la difusión fisiológica de gases (Fig. 1). En reposo, un eritrocito pasa 0,75 a 1,2 segundos en los capilares pulmonares permitiendo la difusión de gases desde la vía aérea hacia el capilar y viceversa. Si observamos la figura 1, al inspirar una baja concentración demonóxido de carbono (CO), en celeste, se observa un aumento lento de la presión parcial de CO en el capilar pulmonar, que no alcanza a igualar la presión parcial alveolar (línea punteada). Esto ocurre así debido a la alta afinidad del CO por la hemoglobina (210 veces más que el O2), por lo que no contribuye a la presión de los gases en sangre, porque no está físicamente disuelto en ella. Por esta razón los elementos que limitan su difusión son el área y grosor de la barrera, pero no la cantidad de sangre disponible. Así, se dice que el paso de CO desde el alveolo al capilar está limitado por difusión. Si ahora vemos en la misma figura como ocurre con el óxido nitroso (N2O), en rojo, podremos notar que muy rápidamente (0.1 segundos) se alcanza la presión alveolar y la gradiente de presión parcial desaparece, con lo que se detiene el intercambio del gas. Este rápido equilibrio se alcanza casi inmediatamente debido a que el N2O transita fácilmente por la barrera, pero no se une con la hemoglobina. De esta forma se dice que el paso de N2O está limitado por perfusión. Se puede aumentar la difusión del N2O al reducir el tiempo que la sangre equilibrada permanece en el capilar, aumentando el gasto cardíaco. DIFUSIÓN DEL OXÍGENO La difusión de O2, línea morada en figura 1, representa una situación intermedia entre CO y N2O. En reposo, el equilibrio del gradiente de presión parcial de O2 de la barrera alvéolo-capilar se logra en un tercio del tiempo que ocupa un eritrocito cuando pasa por dicho capilar, unos 0,25 segundos. El O2 pasa fácilmente por la barrera alvéolo-capilar y se une a la hemoglobina en centésimas de segundo, saturándola; el O2 disuelto aumenta la presión parcial de O2 capilar, la cual inicia en unos 40 mmHg en la sangre venosa mixta, y rápidamente alcanza la presión parcial de O2 alveolar (100 mmHg). Posterior a esto no existe mayor paso de O2 desde el alvéolo a la sangre. En esta condición de reposo, la difusión de O2 está limitada por perfusión, similar a lo que ocurre con N2O, pero más lento. En ejercicio disminuye el tiempo que la sangre permanece en el capilar, pero la transferencia de O2 aumenta ya que aumenta el área de la barrera al reclutar capilares no perfundidos previamente y al mejorar la relación ventilación/perfusión. Ante ejercicio de mayor intensidad, el tiempo que la sangre pasa por el capilar puede reducirse a un nivel crítico que limita la transferencia de O2 por difusión. En altura o al respirar una mezcla de aire con contenido de O2 disminuido (Fig. 2), el gradiente de presión parcial de O2 en la barrera alvéolo-capilar disminuye, por lo que su paso por la barrera es más lento, al igual que la elevación de la presión parcial de O2 capilar. En estas circunstancias, al realizar actividad física y reducir el tiempo disponible para la oxigenación, es probable que no se logre igualar la presión parcial de O2 alveolar, lo que nuevamente implica una limitación por difusión para el paso de O2. DIFUSIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO La difusión de CO2 es bastante más eficiente que la del O2 ya que el CO2 difunde Figura 1. Adaptado de Levitzky. Pulmonary Physiology (1). Cambios en presiones parciales de monóxido de carbono (CO), óxido nitroso (N2O) y oxígeno (O2) durante el paso del eritrocito por el capilar. La presión parcial de CO en sangre presenta un escaso aumento dado por su alta afinidad por la hemoglobina (limitación por difusión). Presión parcial de N2O en sangre alcanza rápidamente la alveolar debido a su nula unión con hemoglobina (limitación por perfusión). La difusión del O2 puede verse limitada tanto por perfusión (en reposo el equilibrio entre presiones parciales de O2 se logra en un tercio del tiempo del paso del eritrocito por el capilar) como por difusión (paso acelerado del eritrocito por el capilar no permitiendo el equilibrio entre presiones parciales). Figura 2. Adaptado de West, Fundamentos Fisiología Respiratoria (2). Difusión de oxígeno en altura. A. Aumento de presión parcial y difusión de O2 por la membrana alvéolo-capilar más lenta debido a disminución en el gradiente de presión. B. Engrosamiento membrana alvéolo-capilar provoca mayor descenso de tasa de difusión de O2. C. En ejercicio el tiempo disponible para intercambio se reduce, lo que disminuye aún más la tasa de difusión y la velocidad de ascenso de presión parcial de O2 en el capilar.
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