Intercambio Gaseoso Alveolar
El intercambio gaseoso alveolar es la transferencia de oxígeno y dióxido de carbono entre el gas en los alvéolos y la sangre en los capilares pulmonares circundantes. El alvéolo es la unidad funcional donde el aire inspirado se encuentra con la sangre venosa, y las presiones parciales de los gases dentro de él establecen los gradientes que impulsan el intercambio.
Definition
El intercambio gaseoso alveolar es la transferencia difusiva de oxígeno del gas alveolar a la sangre capilar pulmonar y de dióxido de carbono de la sangre al gas alveolar, regido por las presiones parciales alveolares de esos gases.
Scope
Este tema abarca cómo se establece la composición del gas alveolar, la ecuación del gas alveolar como el vínculo entre el oxígeno inspirado, la eliminación de dióxido de carbono y la tensión de oxígeno alveolar, y los conceptos de ventilación alveolar, espacio muerto y cortocircuito (shunt) que determinan cuán completamente la sangre capilar se equilibra con el gas alveolar. Es material de referencia fisiológico, no una guía clínica.
Core questions
- ¿Qué determina la presión parcial de oxígeno en el gas alveolar?
- ¿Cómo establece la ventilación alveolar la tensión arterial de dióxido de carbono?
- ¿Por qué parte del aire inspirado se 'desperdicia' como espacio muerto, y cómo afecta eso al intercambio?
- ¿Cómo el cortocircuito (shunt) y la mezcla venosa disminuyen el contenido de oxígeno de la sangre que sale del pulmón?
Key concepts
- Presiones parciales alveolares (PaO2, PaCO2 del gas alveolar)
- Ecuación del gas alveolar
- Ventilación alveolar
- Espacio muerto anatómico y fisiológico
- Cortocircuito (shunt) y mezcla venosa
- Cociente de intercambio respiratorio
Key theories
- Ecuación del gas alveolar
- La presión parcial alveolar de oxígeno se deriva de la tensión de oxígeno inspirado menos la eliminación de dióxido de carbono escalada por el cociente de intercambio respiratorio; esta relación, formalizada en el análisis del aire alveolar ideal, permite estimar el oxígeno alveolar a partir de cantidades medibles.
Mechanisms
Con cada respiración, el aire inspirado se calienta, humidifica y diluye por el gas alveolar residente, por lo que la tensión de oxígeno alveolar es menor que la inspirada y la tensión de dióxido de carbono alveolar refleja el equilibrio entre la producción metabólica de dióxido de carbono y la ventilación alveolar. El oxígeno y el dióxido de carbono luego se difunden a través de la delgada barrera alvéolo-capilar siguiendo sus gradientes de presión parcial hasta que la sangre capilar se aproxima al equilibrio con el gas alveolar. Las regiones que están ventiladas pero no perfundidas contribuyen al espacio muerto; las regiones perfundidas pero no ventiladas contribuyen al cortocircuito (shunt). La ecuación del gas alveolar expresa la dependencia de la tensión de oxígeno alveolar del oxígeno inspirado, la eliminación de dióxido de carbono y el cociente de intercambio respiratorio.
Clinical relevance
El marco del gas alveolar subyace a la interpretación de los gases en sangre arterial y la diferencia alvéolo-arterial de oxígeno utilizada para caracterizar el deterioro del intercambio gaseoso. Esta entrada describe esa fisiología como referencia y no proporciona umbrales diagnósticos ni recomendaciones de tratamiento.
Evidence & guidelines
Los conceptos aquí presentados son fisiología respiratoria estándar, respaldados por el análisis fundamental del aire alveolar ideal y por revisiones integradoras del intercambio gaseoso pulmonar. El material es fisiología descriptiva más que una práctica regida por guías.
History
El tratamiento cuantitativo del gas alveolar se remonta al trabajo de Riley y Cournand a mediados de siglo, que definió un compartimento alveolar 'ideal' contra el cual se podían comparar los pulmones reales, permitiendo estimar el espacio muerto y el cortocircuito (shunt) a partir de mediciones de sangre y gas. Revisiones posteriores integraron estas ideas con distribuciones continuas de V/Q y la imagenología regional.
Key figures
- Richard Riley
- André Cournand
- John B. West
Related topics
Seminal works
- riley-cournand-1949
- petersson-glenny-2014
Frequently asked questions
- ¿Por qué el oxígeno alveolar es menor que el oxígeno en el aire que respiramos?
- El aire inspirado se humidifica, añadiendo vapor de agua que lo diluye, y el oxígeno es captado continuamente por la sangre mientras se añade dióxido de carbono, por lo que la tensión de oxígeno alveolar se establece por debajo del valor inspirado.
- ¿Qué es el espacio muerto?
- El espacio muerto es la parte de cada respiración que no participa en el intercambio gaseoso, ya sea porque permanece en las vías respiratorias conductoras (anatómico) o porque llega a alvéolos que están ventilados pero poco perfundidos (fisiológico).