06 - BIOFISICA DE LA RESPIRACION

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BIOFISICA DE LA 
RESPIRACION 
FISICA DE LOS GASES
La materia en estado gaseoso carece de 
forma y volumen propio
La atracción intermolecular es menor 
que entre solidos y liquidos 
La repulsión es grande, es grande la 
distancia entre moléculas 
Los gases son muy expansibles y muy 
compresibles 
LEYES QUE RIGEN A LOS GASES
LEY DE 
BOYLE – 
MARIOTTE
LEY DE GAY 
LUSSAC
LEY DE 
CHARLES
LEY DE BOYLE 
- MARIOTTE
■ A temperatura constante, el 
volumen que ocupa un gas 
es inversamente 
proporcional a la presión 
que soporta (transformación 
isotérmica)
LEY DE GAY LUSSAC
■ A presión constante, el volumen que ocupa un gas es directamente proporcional a 
la temperatura que soporta. 
LEY DE CHARLES
■ A volumen constante la presión y la temperatura de una masa de gas estan en 
relación directa. 
ECUACION 
GENERAL DEL 
ESTADO GASEOSO
■ Es la que resume las 
leyes precedente
■ El volumen inicial de un 
gas multiplicado por la 
presión inicial y dividido 
por la temperatura inicial 
es igual al volumen final 
por la presión final 
dividido por la 
temperatura final.
LOS GASES REALES SE RIGEN POR LA 
LEY DE VAN DER WAALS
■ Solamente los gases ideales o perfectos (Que no los 
hay) cumplen fielmente las leyes enunciadas hasta 
este punto 
■ Esto se debe a la acción de fuerzas de atracción y 
repulsión intermolecular y también al volumen que 
ocupan las moléculas, factores estos que no se han 
tenido en cuenta al considerar los gases ideales. 
LEY DE AVOGADRO
Volúmenes iguales de diferentes gases, a la misma presión y temperatura, 
contienen el mismo numero de moléculas, ley que expreso Amadeo Avogadro, 
italiano, en 1811.
Este numero no se determino hasta 1909, cuando Robert Milliakan lo hizo
El numero es de 6,02 x10 23 moléculas y se conoce con el nombre de numero de 
Avogadro
PRESIONES RESPIRATORIAS. UNIDADES 
DE PRESION 
■ En biofísica respiratoria se expresan las presiones de dos maneras
– A) Presión Barométrica 
– B) Presión Manométrica 
PRESION 
BAROMETRICA
■ Indica la presión por el 
peso de una columna 
liquida que la iguala. 
■ La presión atmosférica, 
igual que la presión 
sanguínea, puede 
expresarse en mm Hg o 
cm de agua
PRESION 
ATMOSFERICA
■ La presión atmosférica, vale 
la pena decir la fuerza que 
ejerce la atmosfera sobre la 
superficie terrestre, se 
iguala con el peso de una 
columna de 76 cm de altura 
de mercurio
■ Por lo tanto se dice que a 
nivel del mar:
■ 1 Atmosfera = 760 mm Hg
PRESION 
MANOMETRICA
■ Es la presión expresada en términos relativos a 
la presión barométrica. 
■ En otras palabras, un manómetro indica las 
presiones por comparación con la presión 
atmosférica y da valores positivos o negativos 
según que la presión medida sea mayor o menor 
que la presión atmosférica
■ La presión que se observa en los alveolos pulmonares en una inspiración profunda, se expresa 
como -3 mm Hg, ya que es 3 mm Hg menor que la presión atmosférica.
LEY DE DALTON
■ De las presiones parciales.
■ En una mezcla de gases que no reaccionan químicamente entre si la presión total 
es igual a la suma de las presiones parciales, es decir la presión que ejercería cada 
gas si estuviera solo en el mismo volumen
LEY DE 
HENRY
■ Un gas puesto dentro de un 
liquido tiende a disolverse en el 
mismo, alcanzando una 
concentración directamente 
proporcional a su presión parcial. 
BASES 
BIOFISICAS DE 
LA RESPIRACION
■ La respiración es el 
proceso biológico por el 
cual se utiliza el oxigeno 
del aire y se elimina al 
exterior el bióxido de 
carbono producido por la 
combustión en las 
células.
■ Es el intercambio de 
gases con el medio 
incluyendo su utilización
■ El intercambio de gases con 
el exterior (el oxigeno), hasta 
las células (el bióxido de 
carbono) y desde las células 
es un proceso de difusión 
EN EL 
CUERPO 
HUMANO, 
LOS 
PRINCIPALES 
FACTORES 
VARIABLES 
SON:
El gradiente químico de los gases entre 
los alveolos y el capilar pulmonar, que 
puede variar según la ventilación 
pulmonar o la ventilación alveolar
El espesor de la membrana, que puede 
ser afectado por el edema pulmonar al 
aumentar el espesor de los tabiques 
alveolares
La superficie de la membrana, que 
puede ser afectado por destrucción de 
los tabiques alveolares o por falta de 
riego sanguíneo en algunos alveolos.
MECANICA 
RESPIRATORIA
El aire ingresa a los alveolos gracias al gradiente de 
presión, debido a los movimientos del tórax
■ Al aumentar el volumen del tórax con la inspiración, la presión disminuye 
obedeciendo a la ley de Boyle y Mariotte
INSPIRACION
■ El aumento de la capacidad 
de la caja torácica en la 
inspiración se debe al 
trabajo de los músculos 
inspiratorios.
■ El mas importante de estos y 
suficiente por si solo para la 
respiración tranquila es el 
diafragma, que al contraerse 
empuja hasta abajo los 
órganos abdominales y 
aumenta el diámetro vertical 
del tórax. 
■ La expansión de la caja 
torácica se acompaña de la 
expansión de los pulmones, 
debido a que la pleura 
visceral esta adosada a la 
pleura parietal por la presión 
negativa de la cavidad 
pleural. 
■ La espiración es un proceso 
totalmente pasivo, debido a 
la elasticidad pulmonar, pero 
es reforzada 
voluntariamente con el 
trabajo de los músculos 
rectos anteriores del 
abdomen y de los 
intercostales internos
VOLUMENES Y 
CAPACIDADES 
PULMONARES.
ESPIROMETRIA 
El espirómetro es un aparato con 
el cual se miden los volúmenes 
pulmonares.
Consiste en un tambor o cilindro 
invertido, con la parte superior 
cerrada, colocado sobre el agua 
de manera que quede un 
compartimiento con aire
VOLUMEN 
CORRIENTE 
Es el volumen de aire que entra y sale 
de los pulmones en un solo ciclo 
respiratorio (entra en la inspiración y 
un volumen igual sale en la espiración)
Para medir este volumen se hace una 
inspiración normal y luego se hace una 
espiración normal en la boquilla del 
espirómetro. 
Su valor normal en el individuo común 
es de 500 ml
VOLUMEN DE 
RESERVA 
INSPIRATORIA
Es el máximo volumen de aire 
que se introduce en los 
pulmones con una inspiración 
forzada. 
Su valor normal es de 3.000 
ml
VOLUMEN 
DE RESERVA 
ESPIRATORIA
Es el volumen de aire que se puede 
extraer de los pulmones después de una 
espiración
Su valor normal es de 1.200 ml
La suma de estos tres volúmenes se 
denomina capacidad vital. 
Es el máximo volumen que puede 
movilizarse con movimientos 
respiratorios extremos
VOLUMEN RESIDUAL
■ Es el volumen de aire que permanece 
en los pulmones después de una 
espiración, aunque sea forzada.
■ No puede medirse por espirometría
■ Su valor es de 1.200 ml
Capacidad residual funcional
Es la suma del volumen de reserva espiratoria y el 
volumen residual
Reserva espiratoria – 1.200 ml
Volumen residual – 1.200 ml
CAPACIDAD TOTAL
Si se suman capacidad vital y volumen residual se 
obtiene la capacidad total
CAPACIDAD TOTAL
■ Capacidad vital = 4.700 ml
■ Volumen residual = 1.200 ml
■ 5.900 ml
RESPIRACION EN CONDICIONES 
ESPECIALES
EFECTO 
FISIOLOGICO 
DEL BUCEO
RESPIRACION 
EN LA 
ALTURA 
EFECTO FISIOLOGICO DEL BUCEO
El valor de la presión atmosférica expresada como la 
altura de una columna liquida es igual a 10,3 m de agua
Un individuo a 10 m de profundidad experimenta una 
presión total de 2 atmosferas
Todos los tejidos, liquidos y gases del cuerpo sufren estas 
presiones
NARCOSIS POR NITROGENO
A 40 metros de profundidad se inicia 
el efecto tipo intoxicación alcohólica 
Entre los 90 y 100 m se llega a la 
anestesia general
ATMOSFERA TERRESTRE Y PRESION 
ATMOSFERICA
■ Se denomina atmosfera a la capa de gases que rodea a la tierra
CAPAS DE LA ATMOSFERA
TROPOSFERA = 
10.000 M
ESTRATOSFERA 
= 50.000 M 
MESOSFERA = 
80.000 M 
IONOSFERA = 
120.000 M 
EXOSFERA = 
650 KM
SINDROME 
DE LA 
ENFERMEDAD 
E LAS 
MONTAÑAS 
AGUDA 
■ DISNEA
■ TAQUICARDIA
■ MALESTAR
■ NAUSEAS
■ VOMITOS
■ INSOMNIO
Estos síntomas comienzan a sentirse desde 3.000 
m 
A los4.000 m suele presentarse embotamiento 
mental, debilidad muscular
La exposición rápida a alturas mayores, con una 
variación grande de altura en pocas horas, puede 
producir edema cerebral y edema pulmonar
A los 6.000 m puede presentarse convulsiones
Se considera que la persona no aclimatada pierde 
la conciencia a los 7.500 m