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Cómo funciona el intercambio gaseoso en los alvéolos

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Cómo funciona el intercambio gaseoso en los alvéolos

 

Fotos en el album: 23

 

En los sacos pulmonares que componen los alvéolos ocurre el intercambio gaseoso entre el oxígeno (O2) del aire respirado que entra al sistema sanguíneo y el dióxido de carbono (CO2) que es desechado y exhalado por el sistema respiratorio al exterior del cuerpo.

Los alvéolos están rodeados por capilares sanguíneos por donde circula la sangre (formada por un líquido llamado plasma, glóbulos rojos, glóbulos blancos, y plaquetas).

Los glóbulos rojos (también llamados eritrocitos - del griego eritró que significa rojo y cito que significa casco o carcasa), son células encargadas de transportar el oxígeno de los alvéolos pulmonares hacia las células del cuerpo y de transportar al dióxido de carbono desechado por las células hacia los alvéolos. Por cada milímetro cúbico de sangre en los hombres hay aproximadamente unos 5.400.000 eritrocitos o glóbulos rojos, mientras que en las mujeres hay en promedio unos 4.500.000. Los glóbulos rojos tienen un color rojo que es además el responsable de darle ese mismo color a la sangre.

Los glóbulos rojos contienen una proteína denominada hemoglobina (Hb), la cual a su vez tiene cuatro átomos de hierro (Fe) a los que se unen las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono transportadas de los pulmones a las células y de las células a los pulmones respectivamente. La hemoglobina el la responsable de darle ese tinte rojo a los glóbulos rojos y por consiguiente a la sangre. La hemoglobina representa el 35% del peso de los eritrocitos.

Cuando la hemoglobina (Hb) transporta dióxido de carbono (CO2) enlazado a los átomos de Hierro (Fe) de la hemoglobina se la denomina carbaminohemoglobina (HbCO2). Al llegar a los alvéolos el CO2 traspasa la membrana celular del eritrocito que la transporta y la pared alveolar para luego ser expulsado por los pulmones y las vías respiratorias al exterior del cuerpo. Mientras tanto las moléculas de oxígeno (O2) del aire aspirado traspasan las paredes alveolares y la membrana celular del glóbulo rojo (eritrocito) y se enlazan a los átomos de hierro (Fe) de la hemoglobina (Hb) formando así oxihemoglobina (HbO2), para ser transportadas hasta las células donde serán utilizadas para la oxidación de glucosa y la generación de energía.

El dióxido de carbono (CO2) desechado, además de ser transportado por la hemoglobina (Hb) de los glóbulos rojos hasta los alvéolos pulmonares en forma de cabaminohemoglobina (HbCO2); en su mayor parte es transportado en forma disuelta en el plasma sanguíneo (el plasma es la parte líquida de la sangre) así como de bicarbonato (HCO3) disuelto también en el plasma. El CO2 disuelto en el plasma, al llegar a los alvéolos traspasa directamente las paredes alveolares; mientras que el que es transportado en forma de bicarbonato (HCO3) primero debe ser convertido a dióxido de carbono (CO2).

El proceso que convierte al bicarbonato (HCO3) en dióxido de carbono (CO2) para ser expulsado por los pulmones es el siguiente:

Una vez alcanzados los capilares sanguíneos alveolares, el oxígeno (O2) se une a la hemoglobina (Hb), formando oxihemoglobina (HbO2) y liberando un átomo de hidrógeno (H); el cual se une al bicarbonato (HCO3) formando ácido carbónico (H2CO3). Inmediatamente después, con la ayuda de una enzima o sustancia catalizadora presente en los glóbulos rojos, llamada anhidrasa carbónica; que ayuda a acelerar la reacción química; el ácido carbónico (H2CO3) es descompuesto en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). A continuación el dióxido de carbono (CO2), traspasa las membranas celulares de los glóbulos rojos y las paredes alveolares para ser expulsado por los pulmones y las vías respiratorias al exterior del cuerpo.

Para que el intercambio ocurra satisfactoriamente siempre debe haber mayor concentración de oxígeno que de dióxido de carbono en los alvéolos para que las moléculas de O2 traspasen con mayor facilidad las paredes alveolares por difusión molecular hacia los capilares sanguíneos y las de CO2 de los capilares sanguíneos a los alvéolos. La difusión molecular es un proceso físico en el que las moléculas de cierto tipo pasan de un medio físico donde la proporción de estas moléculas es alta a un medio donde su proporción es baja, traspasando una membrana permeable fina que separa a ambos medios. Entonces si la concentración de dióxido de carbono en los alvéolos es baja y en los capilares sanguíneos alta, el CO2 pasará con facilidad de la sangre a los alvéolos; mientras que si la concentración de O2 es alta en los alvéolos y baja en los capilares sanguíneos, pasará con facilidad de los alvéolos a la sangre.

Por lo tanto el propósito de la respiración es mantener en los alvéolos la concentración de oxígeno (O2) alta y la de dióxido de carbono (CO2) baja, para que se pueda realizar el intercambio de estos gases satisfactoriamente.

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