EL PROCESO DE SATURACIÓN Y DESATURACIÓN DE GASES EN EL ORGANISMO.

    El curso temporal de la saturación y desaturación de un tejido se puede admitir razonablemente explicado mediante un modelo exponencial.

INTRODUCCIÓN A LA FUNCION EXPONENCIAL EN FISIOLOGÍA

     Tenemos pues:

 

C(t)=C(0) e-t/τ

  En el caso del calculo de la presión parcial de un gas en contacto con un líquido y en particular en la situación de cambio de presión como la que se produce al bucear o en una cámara de descompresión la relación que se utiliza se modifica ligeramente y así tendremos:

Condiciones iniciales: Es la presión de la mezcla de gases que se está respirando al iniciarse el cambio.

Condiciones finales : Es la nueva presión a la que se respira la mezcla de gases.

Gradiente de presión: Es la diferencia entre ambas

Concentración fraccional del gas: es la proporción del gas cuya saturación estamos estudiando  en la mezcla de gases

Semivida: es el periodo de tiempo en el que la presión parcial pasa de una valor a la mitad (o al doble) según que el proceso sea desaturación (gradiente negativo) o saturación (gradiente positivo)

    Como ejemplo vamos a estudiar la situación en la que un sujeto pasa de respirar aire a nivel del mar a respirar a 40 metros de profundidad en el mar.

    Condiciones iniciales: la presión en estas condiciones es de 1 bar (nivel del mar). Por definición todos los tejidos del sujeto estarán a la presión atmosférica con cada gas a la presión parcial que le corresponda en función de su concentración fraccional, consumo, producción y ventilación. El gas que nos interesa es el nitrógeno

    Concentración fraccional del nitrógeno en aire FIN2= 0,79

    Condiciones finales a 40 metros la presión absoluta será de 5 bar (1 por la atmósfera y 4 por el agua)

    Gradiente de presión Pgrad=  Pfinal-Pinicial = 5-1 = 4

    Cada tejido tiene su propia constante de tiempo, vamos a suponer que nos interesa uno con una semivida de 30 minutos. Normalmente se utiliza la semivida en lugar de la constante de tiempo o la constante de proporcionalidad porque es un concepto mas fácil de entender intuitivamente. Entonces:

Pt = [P+ Pgrad  (1-e-0,693t/T)]FIN2

    Para calcular la presión parcial de nitrógeno a los 10 minutos de respirar la mezcla pondremos:

P10 = [1+4(1-e-0,693*10/30)]0,79 = 1,44 bar

    De la misma manera a los 30 minutos será:

P30 = [1+4(1-e-0,693*30/30)]0,79 = 2,37 bar

    Como 30 minutos coincide con la semivida es de esperar que la saturación haya llegado al 50% de la final es decir a la inicial mas la mitad del gradiente que es lo que ha ocurrido.

    Al cabo de una hora tendríamos:

P60 = [1+4(1-e-0,693*60/30)]0,79 = 3,16 bar

    Gráficamente tendremos

    Puesto que existen tejidos con valores diferentes de semivida cuando se realiza una inmersión algunos se acercan más  a la situación de saturación que otros. En la siguiente gráfica se ilustra el caso para tres tejidos en la simulación de una inmersión hasta 40 metros seguida de un ascenso con parada a seis metros y posterior estancia en superficie.

 

última revisión jueves, 05 agosto 2010 por miguel de córdoba