Capítulo 51: Intercambio pulmonar de gases

Consideraciones generales

Como ya se ha señalado a lo largo de los capítulos precedentes, la función primordial del pulmón consiste en garantizar un intercambio de gases adecuado para las necesidades del organismo, de forma que el aporte de oxígeno (O₂) necesario para las demandas metabólicas de los tejidos y la eliminación de dióxido de carbono (CO₂) se lleven a cabo adecuada y coordinadamente. Estos dos elementos constituyen junto con el nitrógeno (N₂) los tres gases esenciales, o gases fisiológicos o respiratorios, que el pulmón moviliza continuamente. En el aire ambiental el oxígeno y el nitrógeno son dos gases dominantes, mientras que el anhídrido carbónico prácticamente no existe. En la actualidad se acepta que el movimiento de los gases respiratorios a través de la interfase alveolocapilar se realiza de manera pasiva, por difusión simple, de forma que su desplazamiento se lleva a cabo desde un área en la que el gas tiene una presión parcial elevada a otra con valores más reducidos. En este sentido, el pulmón está perfectamente estructurado para que esta función se desarrolle con la mayor eficacia posible. Recuerde a este respecto que la interfase alveolocapilar tiene un grosor muy reducido, alrededor de media micra, y una superficie muy extensa, superior a los 140 m².

Desde el punto de vista fisiológico, es fundamental definir con claridad el concepto de presión parcial (P) de un gas. A diferencia de los parámetros de mecánica pulmonar como por ejemplo la ventilación-minuto, que suelen expresarse en condiciones BTPS, es decir, a temperatura corporal (body temperature) y presión ambiental (atmosférica), saturada con vapor de agua (pressure saturated) o húmeda, el volumen de un gas suele expresarse en condiciones STPD, esto es, a temperatura estándar (standard temperature) y presión ambiental seca (pressure and dry). En consecuencia, para convertir el volumen de un gas de unidades BTPS a STPD debe multiplicarse por la siguiente expresión:

en donde P_B corresponde a la presión atmosférica en mmHg y 47 a la presión del vapor de agua a temperatura corporal. Para obtener la presión parcial de un gas se multiplica su concentración (o fracción) porcentual (F) por la presión atmosférica (total) que, a nivel del mar y a una temperatura ambiental templada (entre 15 y 25°C) suele oscilar alrededor de 760 mm Hg. Por su parte, la fracción porcentual de oxígeno en el aire suma exactamente 20.9%, por tanto, en condiciones ambientales, es decir, sin la influencia del vapor de agua corporal, la presión parcial de oxígeno (PO₂) ambiental debe situarse alrededor de 159 mmHg, resultado del producto de P_B y PO₂ (760 mmHg × [20.9/100] = 159 mmHg). Sin embargo, en el interior del organismo se incorpora un elemento esencial, el vapor de agua (H₂O), ...