PROTECCIÓN LABORAL 50 en áreas del cerebro conocidas como centros de control respiratorio. El movimiento del aire que entra y sale de los pulmones facilita el intercambio de gases necesario para la función metabólica normal, qué no ocurre en todas las regiones del sistema pulmonar. El espacio muerto anatómico y fisiológico abarca cerca de 150 ml del sistema pulmonar. El intercambio de gases ocurre en los alvéolos, que están en contacto con los capilares sanguíneos. El intercambio de oxígeno al torrente sanguíneo y la salida de CO2 del torrente sanguíneo se produce por simple difusión debida a un gradiente de la concentración. La PAO2 en los alvéolos es aproximadamente 100 mmHg, mientras que la PvO2 en la sangre venosa es aproximadamente 40mmHg. Por consiguiente, el oxígeno se moverá del área de alta concentración de oxígeno en los alvéolos al área de baja concentración de oxígeno en la sangre venosa. A la inversa, la PvCO2 en la sangre venosa es aproximadamente 46 mmHg y solo 40 mmHg en los alvéolos. Por lo tanto, el CO2 se moverá desde la sangre venosa a los alvéolos para ser exhalado a la atmósfera. Después que este intercambio de gases, la sangre arterial contiene un PaO2 de 100 mmHg y un PaCO2 de 40 mmHg. La sangre arterial al llegar a las células cederá el O2 y tomará el CO2 en función de un proceso similar de migración por el gradiente de concentración. Después que se ha cedido el O2 a las células, los glóbulos rojos tienen un PO2 de 40 mmHg y un PCO2 de 46 mmHg. A su retorno a los pulmones para otro ciclo de intercambio de gases, cada gas se mueve de nuevo conforme a su gradiente de concentración para repetir el proceso. TRANSPORTE DE O2 Y CO2 EN LA SANGRE El oxígeno tiene una solubilidad muy baja en la sangre (<1%). Por consiguiente, el O2 debe ser transportado a los órganos vitales, musculatura y cerebro por un mecanismo especial de transporte en la sangre. Cuando el O2 de la atmósfera se difunde desde los alvéolos a la circulación, casi el 98% del O2 presente se incorpora a los glóbulos rojos de la sangre y se liga a la hemoglobina (Hb) para formar oxihemoglobina (HbO2). La HbO2 en los glóbulos rojos se transporta a través del sistema arterial de circulación a los capilares donde el O2 se difunde a las células de los tejidos a que se destina. El O2 es entonces utilizado en el proceso metabólico aeróbico. Varios factores afectan a la afinidad del O2 con la Hb. (Ver figura 1). Por contraste, el CO2 es cerca de 20 a 25 veces más soluble en la sangre que el O2. El CO2 producido como un subproducto metabólico de los tejidos activos difunde desde las células de los tejidos a los glóbulos rojos de la circulación por un gradiente de la concentración. Algo del CO2 (5 a 10%) se lleva a los pulmones disuelto con el agua del plasma sanguíneo, para formar lentamente ácido carbónico y se disocia en forma de bicarbonato. Aproximadamente el 60% del CO2 es transportado a los pulmones en forma de bicarbonato. Además, el CO2 se combina con la Hb para formar carboxihemoglobina, siendo cerca del 30% del CO2 de la sangre transportado a los pulmones en forma de HbCO2. O2 Y CO2 EN EL CONTROL DE LA RESPIRACIÓN La vida humana es fuertemente dependiente de un adecuado suministro de oxígenopara soportar los procesosmetabólicos que producen energía. A causa de esto, se ha desarrollado la capacidad para detectar cambios en PO2. Además, puesto que las concentraciones de CO2 en la atmósfera son casi despreciables, el CO2 producido como subproducto del metabolismo tiene un profundo efecto sobre el sistema respiratorio. Asimismo, se han desarrollado también los mecanismos para detectar el PCO2 en la sangre. En efecto, cambios en PCO2 son estimulantes más poderosos de la respiración que los cambios en PO2. Un breve apunte general del proceso se describe a continuación. 0 200 10 300 20 400 500 600 700 800 30 40 50 Presión barométrica (mm Hg) Oxígeno máximo (mm Hg) Consumo Basal O2 CUMBRE del Monte EVEREST Figura 3: Captación máxima de O2 en personas aclimatadas frente a la presión atmosférica. En la cima del Everest la captación de O2 corresponde al consumo basal en reposo, pero depurados cálculos, indican qué durante los meses de Mayo a Octubre, el PO2 era suficiente, para realizar el requerido trabajo físico de alcanzar la cumbre, mientras que durante los meses de invierno el PO2 no era suficiente.
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