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Flujo sanguíneo e intercambio de gases dentro de los pulmones

Publicado el 16 agosto, 2021

Flujo de sangre en los pulmones

Como los pulmones desempeñan un papel fundamental en el intercambio de gases, están dotados de un abundante suministro de sangre que se relaciona directamente con su posición anatómica alrededor del corazón. La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada del ventrículo derecho a los pulmones, mientras que la vena pulmonar devuelve sangre oxigenada de los pulmones a la región de la aurícula izquierda. Desde allí, esta sangre oxigenada pasará a través de la válvula mitral y entrará en los ventrículos izquierdos. Luego se bombeará a la aorta y se distribuirá por todo el cuerpo. La arteria pulmonar y la vena pulmonar son las únicas excepciones en términos de arterias que normalmente transportan sangre oxigenada y venas que transportan sangre desoxigenada fuera de los tejidos. La circulación bronquial proporciona sangre oxigenada a las principales vías respiratorias de los pulmones.


Esta imagen muestra la estrecha relación de los pulmones y el corazón en la cavidad torácica.
tórax

Este diagrama muestra el flujo sanguíneo hacia y desde el corazón y los pulmones.
La arteria pulmonar transporta sangre desoxigenada desde el ventrículo derecho del corazón a los pulmones, mientras que la vena pulmonar transporta sangre oxigenada desde los pulmones a la aurícula izquierda del corazón.
pulmones y vasos sanguíneos

Intercambio de gases alveolares

Los neumocitos de tipo I son células epiteliales escamosas simples que recubren los alvéolos y son extremadamente delgadas (25 nm de ancho). Estas células forman la barrera sangre-gas donde se producirá el intercambio de gases con los capilares subyacentes. La barrera sangre-gas es bastante delgada para permitir que se produzca dicho intercambio e incluye:

  • Neumocito de tipo I (célula de tipo I)
  • Membrana basal común para una célula de tipo I y una célula endotelial
  • Célula endotelial que recubre los capilares.

El oxígeno se difunde fuera de los alvéolos hacia los capilares subyacentes a las células de tipo I. La mayor parte de este oxígeno se unirá a la hemoglobina en los glóbulos rojos circulantes. El oxígeno (O2) se transportará en esta forma por todo el cuerpo, después de lo cual se disocia de la hemoglobina y se difunde en las células. La razón por la que este oxígeno pasa de los alvéolos a los capilares subyacentes es que la presión parcial de oxígeno (PaO2) es mayor en los alvéolos que en la sangre, 100 mmHg frente a 40 mmHg, respectivamente. Por lo tanto, el oxígeno simplemente se difunde por su gradiente de presión. Por el contrario, la PaCO2 es más baja en los alvéolos que en la sangre, 40 mmHg frente a 45 mmHg, respectivamente. Como tal, dióxido de carbono (CO2) se difunde por el gradiente de presión opuesto desde los capilares hasta los alvéolos, donde luego se puede exhalar.


Este diagrama muestra el intercambio de gases que ocurre entre los alvéolos pulmonares y los capilares subyacentes con O2 moviéndose desde los alvéolos hacia los capilares.
Por el contrario, el C02 se difunde desde los capilares hasta los alvéolos, donde se puede exhalar.
celda tipo I

Respiración externa e interna

La respiración externa se refiere a los intercambios de gases dentro del ambiente externo y describe el intercambio de gases que ocurre entre los alvéolos de los pulmones y los capilares subyacentes, como se detalla anteriormente. Tanto el O2 como el CO2 simplemente se difunden a través de sus gradientes de presión, los capilares tienen una PaO2 reducida en comparación con los alvéolos, y los alvéolos tienen una PaCO2 reducida en relación con los capilares. Este intercambio se ve facilitado por la delgada barrera sangre-gas en el pulmón y una gran superficie pulmonar.

Respiración internase refiere al intercambio de gases que se produce en los distintos tejidos del cuerpo. Al igual que con la respiración externa, los gases se transfieren mediante difusión simple a lo largo de su gradiente de presión parcial. En este caso, sin embargo, es la situación opuesta, siendo la PaO2 menor en los tejidos que en los capilares (40 mmHg frente a 100 mmHg, respectivamente). Por tanto, el gradiente de presión da como resultado que el oxígeno se disocie de la hemoglobina, se difunda fuera del torrente sanguíneo y penetre a través del tejido conectivo subyacente para entrar en el tejido. Por el contrario, el CO2 tiene una presión parcial más alta en los tejidos que en el torrente sanguíneo y, por lo tanto, el dióxido de carbono se difunde fuera de los tejidos hacia el líquido intersticial y luego hacia la sangre, después de lo cual circula al corazón y luego a los pulmones. Una vez que este CO2 llega a los pulmones,

Surfactante

Los neumocitos de tipo II son células epiteliales cuboidales simples que recubren los alvéolos y producen surfactante , que reduce la tensión superficial en el pulmón y facilita la respiración. Es un complejo proteico fosfolipídico con componentes hidrofílicos e hidrofóbicos. Estas moléculas se adsorben en la interfaz aire-agua de los alvéolos con la región de la cabeza hidrófila apuntando hacia el agua y la región de la cola hidrófoba hacia el aire. Esta confirmación da como resultado que el componente lipídico principal reduzca la tensión superficial en esta región, lo que ayuda a prevenir el colapso alveolar. En los bebés prematuros, las células de tipo II no producen suficiente tensioactivo como para tener que complementarlo.

Resumen de la lección

Los pulmones son esenciales en el intercambio de gases y, por lo tanto, este órgano tiene un abundante suministro de sangre. La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada del ventrículo derecho a los pulmones, mientras que la vena pulmonar devuelve sangre oxigenada de los pulmones a la región de la aurícula izquierda. A partir de ahí, esta sangre oxigenada eventualmente se distribuirá por todo el cuerpo. Los neumocitos de tipo I (células de tipo I ) forman la barrera sangre-gas muy delgada, donde se produce el intercambio de gases. El oxígeno se difunde fuera de los alvéolos hacia los capilares subyacentes a las células de tipo I. La mayor parte de este oxígeno se unirá a la hemoglobina en los glóbulos rojos circulantes. El oxígeno pasa de los alvéolos a los capilares subyacentes a medida que el oxígeno simplemente se difunde por su gradiente de presión. Por el contrario, el CO2 se difunde por el gradiente de presión opuesto desde los capilares hasta los alvéolos, donde luego se puede exhalar.

La respiración externa se refiere a los intercambios de gases dentro del ambiente externo y describe el intercambio de gases que ocurre entre los alvéolos de los pulmones y los capilares subyacentes. La respiración interna se refiere al intercambio de gases que se produce en los distintos tejidos del cuerpo. El gradiente de presión hace que el oxígeno se disocie de la hemoglobina y se difunda fuera del torrente sanguíneo para ingresar al tejido. Por el contrario, el dióxido de carbono se difunde fuera de los tejidos hacia el líquido intersticial y luego hacia la sangre, después de lo cual circula al corazón y luego a los pulmones. Una vez que este CO2 llega a los pulmones, se transfiere a los alvéolos a través de la respiración externa. Los neumocitos de tipo II son células epiteliales cuboidales simples que recubren los alvéolos y producen surfactante. que reduce la tensión superficial en el pulmón y facilita la respiración.

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