A P E N D I C E

1. . A P E N D I C E

2. Cociente respiratorio (R) VOLUMENES Conversión ATPS-BTPS Conversión ATPS-STPD PRESIÓN ALVEOLAR de O2 a nivel del mar (760 mmHg) a 1000m de altura (Caracas) G L O S A R I O MENU GENERAL

3. clic clic The CIBA collection. HEART. F.A.Netter. 1974 Cuando se habla del sistema ventilatorio generalmente se hace referencia solo al movimiento de volúmenes de gases, como fenómeno mecánico. COCIENTE RESPIRATORIO Cuando se habla del sistema respiratorio se hace referencia a la composición de los gases ventilados, como fenómeno metabólico o de control químico. Los fenómenos de “respiración externa” se refieren a los intercambios entre el organismo y el medio ambiente en el sistema capilar pulmonar. Se miden los cambios producidos en los gases intercambiados. Los fenómenos de “respiración interna” se refieren a los intercambios entre la sangre y los tejidos en el sistema capilar sistémico o periférico. Se usan los valores en sangre para estudiar sus modificaciones Sólo en estado estacionario ambas variaciones son iguales. MENU 1 de 2

4. clic The CIBA collection. HEART. F.A.Netter. 1974 Cada sistema o cada órgano tiene un volumen de sangre y una utilización de O2 y eliminación de CO2, no solo de acuerdo a sus características especiales sino además de distintas fases de su actividad. COCIENTE RESPIRATORIO Los sistemas de regulación cardiopulmonar son los que establecen un estado estacionario que se mantiene sin mayores variaciones, salvo que las diferentes actividades sean extremas. En fisiología se llama estado estacionario, pues se mantiene estable pero está alejado del equilibrio fisicoquímico. • El cálculo de la relación entre actividad metabólica e intercambio de gases de manera global se estudia con el Cociente Respiratorio. Se calcula como el cociente entre VO2 y VCO2 (VO2/VCO2). El intercambio se puede medir • en sangre (Rsangre) • en gas (Rgas) . . . . MENU 2 de 2

5. Conversión de volúmenes ATPS a BTPS Todas las conversiones de volúmenes de gases por presión, temperatura y humedad se realizan aplicando las leyes generales de los gases . Se muestran las ecuaciones utilizadas. • La tabla indica los factores con los que se pueden reducir volúmenes del espirómetro ( o sea medidos a temperatura ambiente y saturados con vapor de agua, ATPS) a volúmenes pulmonares (medidos a temperatura corporal y saturados con vapor de agua, BTPS). Los factores de corrección se han calculado en base a la fórmula • f = ( Pb – Tva TA )* (1-37*a) • f = ( Pb – Tva BT)* (1-37*a) • Pb = presión barométrica a la que se midió el volumen • = coeficiente cúbico de expansión del aire por grado centígrado Tva TA y Tva BT : presión de vapor del agua (Tva) a temperatura ambiente (TA) y a temperatura corporal (BT o 37oC) Como elemento de trabajo se usan tablas con los cálculos realizados como las que se presentan en estas pantallas MENU 1 de 2

6. clic clic Los gases se miden generalmente a temperatura ambiente ( AT ) y se expresa en la forma habitual de referencia para volúmenes, que es a la temperatura corporal del individuo ( BT ). Como también la presión de medición varía se usa la siguiente tabla Los datos se derivan de la ecuación de Boyle-Mariotte, pero se mostrará sólo su aplicación práctica. Si el gas se midió a una temperatura ambiente de 10 grados centígrados y a una presión equivalente al nivel del mas de 760 mmHg, el factor es de 1.1538 Si en las condiciones descritas se midió 1 litro, a temperatura corporal y saturado con vapor de agua, ese volumen será V BTPS = 1 * 1.1538 = 1.1538 litros El aumento de temperatura produce un aumento de volumen, que en este caso al pasar de 10 a 37 grados centígrados, es de 153 cc. Si se hubiera medido a la misma temperatura pero a 690 mmHg, que es el valor en Caracas, el factor a usar hubiera.................................................... sido 1.1601 MENU 2 de 2

7. clic Conversión de soluciones ATPS, ATPD a STPD. La tabla indica los factores con los que se pueden reducir volúmenes de un gasómetro común (medido a temperatura ambiente y como gas seco, ATPD ). El volumen cuyo valor se conoce a temperatura ambiente (AT) y saturado con vapor de agua (PS) se debe corregir con el factor buscado por la presión a la que fue medido y en la columna saturadoVea la próxima pantalla para mayores de detalles El volumen cuyo valor se conoce a temperatura ambiente (AT) y no saturado con vapor de agua (PD) se debe corregir con el factor buscado por la presión a la que fue medido y en la columna seco. Vea la próxima pantalla para mayores detalles MENU 1 de 2

8. Hay condiciones especiales de normalización por temperatura y presión, como ocurre cuando se desea saber el número de moles de un gas que contiene una mezcla. Un volumen de 22.4 litros a cero grado centígrado ( ST) y a una presión de 760 mmHg para gas seco ( PD ) contiene un mol de gases.Es el volumen molar normal (VM). clic clic Es por ello que para el caso del O2 y del CO2 se hace este tipo de normalización, de gas que se ha medido a temperatura ambiente y saturado con vapor de agua (ATPS ) o seco (ATPD) y se pasa a las condiciones normales ( STPD ). Si el volumen se midió como gas se saturado con vapor de agua a 10 grados centígrados y a 690 mmHg (Caracas) el factor será de 0.8641. Un volumen de O2 de 22.4 litros tendrá 1000 mM. Si el volumen se midió como gas seco a 10 grados centígrados y a 760 mmHg el factor será de 0.9646. Un volumen de O2 de 22.4 litros tendrá 1000 mM. (ver Unidades en el programa Electrolitos) MENU 2 de 2

9. clic clic Se presenta una tabla que permite conocer el valor de la presión inspiratoria de O2 (PiO2) a partir de la fracción unitaria (FiO2) contenida por la mezcla que respira un in dividuo cuando está a nivel del mar o 760 mmHg de presión barométrica El valor de Rgas se obtiene del cociente entre la eliminación de CO2 por minuto (VCO2) y el consumo de oxígeno por minuto (VO2). La ecuación que permite el cálculo de la presión alveolar de O2 (PAO2) contiene todas las variables que figuran en la tabla PAO2 = PiO2 –FiO2 (PCO2 -. PCO2/R) – ( PCO2/R ) También puede medirse en el gas eliminado por la ventilación en el fin de la espiración (end tidal en inglés) MENU 1 de 2

10. Se presenta una tabla que permite realizar los cálculos descritos en las pantallas anteriores para las condiciones existentes a nivel del mar. Se conoce el valor de la presión inspiratoria de O2 (PiO2) para diferentes mezclas inspiradas (FiO2) por un individuo a nivel del mar. • Se presenta el valor de la presión alveolar de O2 (PAO2), que no es un valor invariable sino que depende, fundamentalmente de la presión parcial de CO2 (PCO2) que tenga el individuo • Normal 40 mmHg • Hiperventilación 20 mmHg • Hipoventilación 80 mmHg Ver el programa Hematosis MENU 2 de 2

11. clic clic clic clic La tabla que se presenta es un elemento fundamental para conocer la PiO2 y la PAO2. La FiO2 respirando aire ( 0.2093 ) permite calcular la PiO2 (134.6 mmHg) para una Pb de 690 mmHg (Caracas). Para un cociente respiratorio normal (0.8) se presentan tres posibles PAO2, por la presencia de diferentes PACO2. A PCO2 de 20 mmHg (hiperventilación ) la PAO2 es de 113 mmHg. A PCO2 de 40 mmHg ( ventilación normal ) la PAO2 es de 87 mmHg. A PCO2 de 60 mmHg (hipoventilación ) la PAO2 es de 63 mmHg. La presión alveolar de O2 es absolutamente indispensable para interpretar las variaciones en sangre arterial. MENU 1 de 2

12. clic clic clic Puede apreciarse por lo presentado antes que es absolutamente indispensable conocer la PCO2 y R para calcular la PAO2. Para el primer caso el gradiente Pi-AO2 es de 134.6 – 113 = 21.6 mmHg y ya se señaló que se trata de una hiperventilación. En el segundo caso el gradiente Pi-AO2 es de 134.6 – 87 = 47.6 mmHg condición normal. Como un criterio aproximado de normalidad ventilatoria se acepta un gradiente de 50 mmHg entre el O2 inspirado y el alveolar. Para el tercer caso el greadiente Pi-AO2 es de 134.6 – 63 = 81.6 mmHg y ya se señaló que se trata de una hipoventilación. Se hace evidente la necesidad de un cálculo correcto y de una interpretación adecuada de los datos hallados. Ver el programa Hematosis MENU 2 de 2

13. Se ha desarrollado una lista de variables que se han usado en estos programas o que son habituales en la bibliografía sobre estado ácido-base, hematosis, electrolitos, gases No existe un consenso en la nomenclatura a utilizar por lo que los autores han escrito en los programas el nombre detallado antes de ofrecer las abreviaturas. Lo dicho antes es válido para el uso, tanto en castellano como en inglés y además distintos grupos de investigadores y de especialidades clínicas llegan a acuerdos de nomenclatura diferentes entre sí. Sin embargo se ha considerado importante que el usuario pueda consultar sus dudas al respecto, lo que podrá hacer a partir de la próxima pantalla. MENU

14. GLOSARIO A-ALCALE ALCALI-BOM C-DIFE DIFU-GAS GRA-MET MET-PER PES-POT H POT M -PRO R-T U - V Debe marcar el botón correspondiente a la letra que busca de una variable en español. Necesariamente debe marcar REGRESAR para volver a esta hoja y hacer otra selección MENU

15. LETRA A-ALCALE REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Abcisa La horizontal o eje x de un gráfico AcidezCondición en la que la concentración de hidrogeniones es superior a la de oxhidrilos Acido carbónico Molécula originada por la hidratación del dióxido de carbono (H2CO3) Acidosis metabólica Aumento de hidrogeniones o disminución de pH producida por ácidos distintos al ácido carbónico Acidosis respiratoria Aumento de hidrogeniones o disminución de pH producida por el ácido carbónico Afinidad de O2 y Hb Capacidad de unión entre O2 y Hb descrita por la curva de disociación Afinidad normal Capacidad de unión entre O2 y Hb descrita por la curva de disociación (valores normales de pH, PCO2, temperatura, metabolitos ) Afinidad aumentada Capacidad de unión entre O2 y Hb descrita por la curva de disociación ( pH aumentado, PCO2 disminuida, temperatura disminuida, metabolitos disminuidos) Afinidad disminuida Capacidad de unión entre O2 y Hb descrita por la curva de disociación ( pH disminuido, PCO2 aumentada, temperatura aumentada, metabolitos aumentados) Alcalemia Concentración de hidrogeniones en sangre por debajo de 40 nMoles/l o pH 7.4 unidades Alcalemia Metabólica Producida por disminución de ácidos distintos al ácido carbónico o aumento de bicarbonato Alcalemia Respiratoria Producida por disminución de la concentración normal del ácido carbónico

16. LETRA ALCALI-BOM REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Alcalinidad Condición en la que la concentración de oxhidrilos es superior a la de hidrogeniones Alcalinidad Química pH por encima de 7.0 y hasta 14 unidades Alcalinidad Fisiológica pH por encima de 7.4 y hasta 8 unidades Alcalemia Concentración de hidrogeniones en sangre por debajo de 40 nMoles / l pH menor a 7.4 Alcalemia Metabólica Producida por aumento de bicarbonato Alcalemia Respiratoria Producida por disminución del ácido carbónico Alteraciones mixtas Modificaciones ácido-base producida por ácido carbónico (respiratorio) y ácidos metabólicos (no respiratorios) Aniones Elementos químicos con carga negativa ( A - ) Apnea Interrupción de la ventilación ATPasa Enzima que hidroliza el ATP a ADP BalanceSerefiere a la relación entre el ingreso y el egreso de sustancias Bicarbonato Base producida por la disociación del ácido carbónico ( HCO3- ) Bomba electrogénica Sistema de trasporte activo que mueve partículas cargadas en mayor número hacia una lado de la membrana que hacia el otro Bomba no electrogénica Sistema de trasporte activo que mueve partículas cargadas en igual número hacia una lado de la membrana que hacia el otro Bomba sodio-potasio Es el nombre común del transporte activo producido por la Na+ -K+ ATPasa

17. LETRA C-DIFE REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Campo eléctrico Campo imaginario que origina una partícula cargada que ejerce una fuerza sobre cualquier otra partícula cargada colocada en él Canal “Poro” o estructura de la membrana a través del cual los iones pueden atravesarla a alta velocidad. Catión Ión cargado positivamente Carbamino Combinación de CO2 con la hemoglobina Cociente respiratorio Es el resultado del cociente entre el consumo de O2 ( VO2 ) y la eliminación de CO2 ( VCO2 ) Cociente respiratorio (gas) Cuando se mide experimentalmente en los gases de inspiración y espiración ( Rg ). Cociente respiratorio ( sangre) Cuando se mide experimentalmente en la sangre que ingresa y egresa de los tejidos ( Rs ) Concentración Peso o masa de una sustancia por unidad de volumen de solución Concentración fraccional Fracción unitaria en relación a la concentración total ( F ) Conductancia Recíproco de la resistencia, refleja la permeabilidad de la membrana( G ) Contenido de O2 Cantidad de O2 transportado por litro de sangre unido a la hemoglobina (CO2 ) Ciclo ventilatorio Movimientos rítmicos producidos durante la ventilación Coeficiente de solubilidad Cantidad de sustancia que se disuelve en un líquido ( a ) Consumo de O2 Cantidad de O2 incorporada al organismo por unidad de tiempo (VO2, l/min, cc/min) Diferencia arterio-venosa Resta entre contenido arterial y contenido venoso de O2 o CO2 ( Dav ) . . .

18. LETRA DIFU - GAS REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Difusión iónica Movimiento de elementos con carga utilizando energía interna del sistema Difusión facilitada Movimiento de sustancias unida a otro cotransporte Difusión simple Se refiere al movimiento de sustancias utilizando energía interna del sistema sin transportadores o acoplamiento a otros procesos Disociación del agua Es la separación en iones hidrogenión y oxhidrilo Ecuación de Nernst Representación matemática del equilibrio electroquímico Efecto Gibbs-Donnan Explica la incidencia de sustancias que no atraviesan libremente la membrana celular Electroneutralidad Describe la presencia de igual número de cargas negativas y positivas en un sistema en equilibrio físico químico Electrolitos Sustancias en solución que contienen cargas eléctricas Equilibrio químico Estado de intercambio químico con valor cero Equilibrio fisicoquímico Estado de intercambio eléctrico y químico con valor cero Equivalente ventilatorio de O2 Cociente entre volumen ventilado y consumo de O2 ( Ve/VO2 ) Equivalente ventilatorio de CO2Cociente entre volumen ventilado y el de eliminación de CO2 ( Ve/VCO2 ) Equivalente químico Peso molecular de una sustancia dividido por su valencia ( Eq ) Espacio muerto Volumen pulmonar sin intercambio gaseoso ( Vm ) Espacio muerto alveolar Volumen alveolar sin intercambio gaseoso Espacio muerto anatómico Volumen de las vías aéreas (sin intercambio gaseoso) Espacio muerto fisiológico Suma del espacio muerto anatómico y alveolar Estado estacionario Condición fuera del equilibrio fisicoquímico pero estable en el tiempo o sin variaciones Gas seco ( D ) Gas que no contiene agua. Seco en inglés D Gas húmedo ( S )Gas saturado con vapor de agua

19. LETRA GRA- MET REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Gradiente de concentración Diferencia de menor a mayor concentración Gradiente Alveolo-arterial Diferencia de presión parcial entre alveolo y arteria ( PAa ) Gradiente Alveolo- capilar Diferencia de presión parcial entre alveolo y capilar ( PAc ) Gradiente Arterio-venoso Diferencia de presión parcial entre arteria y vena ( Pav ) Gradiente inspiratorio-alveolar Diferencia de presión parcial entre gas inspirado y alveolo Hidrogenión ión hidrógeno ( H+ o H3O+) producto de la disociación del agua y de ácidos Isobara Línea construida con valores de igual presión parcial de un gas Gradiente electroquímico Fuerza que mueve las partículas cargadas a través de las membranas Iones Elementos simples o complejos con carga eléctrica Intersticio Espacio corporal entre célula y vasos circulatorios Ley de acción de masas La concentración de una sustancia disociable es igual al producto de los iones formados, de manera proporcional a su constante de disociación Ley de conservación de masa La masa de una sustancia que se disocia es igual a la masa de los productos de la disociación Ley de electroneutralidad La cantidad de cargas positivas es igual a las cargas negativas en condiciones de equilibrio Masa La masa de un soluto en solución es igual al producto de la concentración por el volumen ( M ) Membrana celular Estructura celular formada por una bicapa lipídica y las proteínas que separan la célula de su medio ambiente

20. LETRA MET -PER REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Metabolismo aeróbicoDegradación completa de la glucosa a CO2 y agua a través de la glucólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa Metabolismo anaeróbicoDegradación incompleta de la glucosa a CO2 y agua por falta de O2 con producción de metabolitos ácidos (ácido láctico, pirúvico) Miliequivalente La milésima parte del peso atómico de un ión dividido por su valencia ( mEq ) Milimol La milésima parte del peso molecular expresado en gramos ( mMol ) Mol Peso molecular de una sustancia expresada en gramos ( Mol ) que contiene 6.06*1023 moléculas Nanomol La milmillonésima parte de un mol ( nM =Mol / 1000000000) Neutralidad condición química de una solución con igual concentración de hidrogeniones y oxhidrilos Neutralidad Química Solución con pH de 7.0 unidades Neutralidad Fisiológica Solución de plasma o líquido intersticial con pH 7.4 Normoxia Cantidad normal de O2 Número de Avogadro Número de partículas contenidas en un mol. ( 6,06 * 1023 moléculas) Oxígeno disuelto Gas molecular en solución líquida Oxigeno combinado Gas unido a proteínas transportadoras ( Hb, Mgb ) PCO2 Presión parcial del dióxido de carbono PCO2 aumentada Presión parcial del dióxido de carbono aumentada ( acidosis ) PCO2 disminuida Presión parcial del dióxido de carbono disminuida ( alcalosis ) Permeabilidad Propiedad de la membrana que señala la facilidad con la cual las partículas pueden atravesarla

21. LETRA PES – POTENCIAL DE H REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Peso atómico Es el peso de un átomo expresado en gramos ( PA ) Peso iónico Es el peso de un ión simple o complejo expresado en gramos Peso Molecular Es el peso suma de los elementos que componen una molécula, expresada en gramos ( PM ) pH El logaritmo de base 10 de la inversa de la concentración de hidrogeniones ( log 1/ H+ ) pH ácido Mayor concentración de hidrogeniones que de oxhidrilos pH alcalino Mayor concentración de oxhidrilos que de hidrogeniones pH neutro Igual concentración de oxhidrilos que de hidrogenionesPorcentaje de gas cantidad de gas de una mezcla expresada en forma porcentual (%) Poro Canal o estructura de la membrana a través del cual los Iones pueden atravesarla a alta velocidad. Potencial eléctrico Diferencia de cargas eléctricas en una membrana o solución Potencial de equilibrio Potencial que se establece cuando la membrana es exclusivamente permeable a un ión Potencial de equilibrio del potasio ( EK+ ) Diferencia de potencial que existe en la membrana si es exclusivamente permeable a potasio Potencial de equilibrio del sodio (ENa+) Potencial que existiría a través de la membrana si la misma fuera exclusivamente permeable al sodio Potencial de hidrogeniones pH o medida potenciométrica de la concentracióndehidrogeniones

22. LETRA POTENCIAL DE M- PRO REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Potencial de membrana Diferencia de potencial que se mide a través de lamembrana celular Potencial de reposo Diferencia de potencial a través de la membrana en reposo. El interior celular es negativo respecto al exterior Presión Fuerza ejercida por unidad de área Presión parcial Fuerza por unidad de superficie ejercida por un gas en una mezcla ( Pp ) Presión parcial Alveolar En el gas alveolar ( PA ) Presión parcial Arterial En la sangre arterial ( Pa ) Presión parcial Venosa En la sangre venosa ( Pv ) Presión parcial Capilar En la sangre del capilar pulmonar o tisular ( Pc ) Presión parcial de dióxido de carbono Ejercida por el dióxido de carbono en gas o en sangre (PCO2) Presión parcial de Oxígeno Ejercida por el oxígeno en gas o en sangre ( PO2 ) Presión parcial inspiratoria Ejercida porel gas que ingresa al pulmón Pi )Presión parcial Venosa En la sangre venosa ( Pv ) Presión parcial venosa mixta En la sangre venosa que ingresa a la arteria pulmonar P50 Presión parcial de O2 a 50% de saturación Presión pleural Presión medida en el esófago como equivalente de la existente en la cavidad intrapleural ( Ppl ) Principio de Fick Explicación de la relación entre masa, concentración y volumen Procesos agudos Cambios del organismo de reciente inicio Procesos crónicos Cambios en el organismo de larga duración

23. LETRA R – T REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Receptores cardiopulmonares Sistemas reflejos que regulan los cambios circulatorios y ventilatorios Receptores pulmonares J Sistema reflejo que responde al estiramiento de fibras elásticas Respiración externa Entre medio ambiente y el organismo Respiración interna Entre capilar arterial y venoso Saturación ( SO2 ) Número de moléculas unidas a hemoglobina en relación a la cantidad total existente en sangre ( % ) Soluciones Mezclas de gases, de sólidos y de líquidos entre sí Solución fisiológica Solución de agua y cloruro de sodio al 9%, equivalente al plasma Soluciones molales Mezcla de líquidos y un Mol de sólidos expresadas por litro de agua Soluciones molares Mezcla de líquidos y un Mol de sólidos expresadas por litro de solución Soluciones normales Mezcla de líquidos y un Equivalente Químico de sólidos expresadas por litro de solución Trabajo eléctrico Es la energía necesaria para transportar un mol de sustancia de carga positiva o negativa hacia el campo eléctrico del mismo signo. ( We ) Trabajo químico Es la energía necesaria para transportar un mol de sustancia desde zonas de concentración baja a otras de concentración alta ( Wq ) Trabajo ventilatorio elástico Trabajo necesario para el estiramiento del tejido pulmonar (Wel) Trabajo ventilatorio resistivo Trabajo necesario para producir el movimiento del gas en las vías aéreas ( Wr ) Transporte activo Transporte de una sustancia en contra de su gradiente de concentración con uso de la energía celular bajo la forma de ATP

24. LETRA U-V REGRESAR GLOSARIO DE TERMINOS Umbral anaeróbico Consumo de O2 a partir del cual la eliminación de CO2 aumenta por producción de ácido láctico ( UA ) Ventilación Movimiento de gas pulmonar producto del trabajo ventilatorio Volumen Variable definida por el cociente entre la masa y la concentración de una sustancia en solución ( VF ) Volumen celular Cantidad de líquido contenido en las células. Volumen extracelular Cantidad de líquido fuera de las células, igual a la suma del volumen plasmático e intersticial Volumen intersticial Cantidad de líquido en el espacio entre las membranas de las células Volumen plasmático Cantidad de líquido contenido por los vasos sanguíneos Volumen ATPD Volumen medido a temperatura ambiente ( AT ) y como gas seco ( D ) Volumen ATPS Volumen medido a temperatura ambiente ( AT ) y como gas saturado con vapor de agua ( S ) Volumen BTPS Volumen medido a temperatura corporal o 37oC ( BT ) y como gas saturado con vapor de agua ( S ) Volumen STPD Volumen medido a temperatura absoluta o 0oC o 273 oK (ST) y como gas seco ( D ) Volumen latido Volumen expulsado por el ventrículo en cada contracción Volumen minuto cardiaco Volumen expulsado por el ventrículo en cada contracción multiplicado por la frecuencia cardiaca

25. FIN DEL PROGRAMA APENDICE