Gas alveolar

Qué es el gas alveolar

Cuando el aire atmosférico entra por las vías respiratorias, experimenta dos modificaciones antes de alcanzar los alvéolos: se satura de vapor de agua al contactar con la mucosa húmeda de la nariz y la tráquea, y pierde parte de su oxígeno mientras gana dióxido de carbono procedente de la sangre venosa. El resultado es un gas cuya composición se mantiene relativamente estable respiración tras respiración, porque el volumen de aire fresco que llega con cada inspiración (unos 350 ml en reposo) se mezcla con un volumen residual mucho mayor que permanece en los alvéolos tras la espiración previa (la capacidad residual funcional, del orden de 2.400 ml). Esa proporción de mezcla amortigua las oscilaciones y confiere al gas alveolar una composición casi constante.

Composición y presiones parciales

A nivel del mar y respirando aire ambiente, las presiones parciales aproximadas del gas alveolar son las siguientes: la presión parcial de oxígeno (PAO₂) ronda los 100 a 104 mmHg, la de dióxido de carbono (PACO₂) se sitúa en torno a 40 mmHg, la de vapor de agua (PH₂O) es de 47 mmHg a la temperatura corporal de 37 °C, y el nitrógeno ocupa el resto hasta completar la presión atmosférica total de 760 mmHg. El hecho de que el nitrógeno apenas participe en el metabolismo explica que su presión parcial se mantenga prácticamente inalterada entre el aire inspirado y el gas alveolar.

Cada uno de estos valores depende de variables fisiológicas concretas. La PAO₂ viene determinada por la fracción de oxígeno en el aire inspirado, por el nivel de ventilación alveolar y por el cociente respiratorio (la relación entre el CO₂ producido y el O₂ consumido, que en una dieta mixta se aproxima a 0,8). Todas estas relaciones se formalizan en la ecuación del gas alveolar, herramienta de uso habitual en fisiología respiratoria y en la interpretación clínica de la gasometría arterial.

El gas alveolar y el intercambio gaseoso

La composición del gas alveolar establece los gradientes de presión parcial que impulsan la difusión de gases a través de la membrana alveolocapilar. El oxígeno, con una PAO₂ de unos 104 mmHg frente a los 40 mmHg de la sangre venosa que llega al capilar pulmonar, difunde del alvéolo hacia la sangre. Con el CO₂ ocurre lo contrario: su presión en la sangre venosa (46 mmHg) supera la alveolar (40 mmHg), de modo que difunde de la sangre al interior del alvéolo para ser eliminado en la espiración. La diferencia entre la PAO₂ calculada por la ecuación del gas alveolar y la PaO₂ medida en sangre arterial es el gradiente alvéolo-arterial, un indicador clínico de la eficiencia del intercambio gaseoso.

Variaciones del gas alveolar

En altitud, la presión atmosférica desciende y con ella la PAO₂ alveolar: a 3.000 metros, por ejemplo, la presión parcial de oxígeno en el alvéolo puede caer por debajo de 70 mmHg. El organismo responde aumentando la ventilación (hiperventilación de altitud), lo que eleva la PAO₂ a costa de reducir la PACO₂. En situaciones clínicas, la hipoventilación retiene CO₂ y desplaza proporcionalmente al oxígeno del gas alveolar, mientras que la administración de oxígeno suplementario eleva la PAO₂ por encima de sus valores basales.

Preguntas frecuentes

¿El gas alveolar tiene la misma composición que el aire que espiramos?

No exactamente. El aire espirado es una mezcla del gas alveolar con el aire que ocupaba las vías de conducción (el espacio muerto anatómico) y que no participó en el intercambio gaseoso. Por eso el aire espirado tiene una concentración de oxígeno algo mayor y una de CO₂ algo menor que el gas alveolar puro.

¿Se puede medir directamente el gas alveolar?

Medir su composición exacta in vivo resulta difícil, porque el acceso directo al interior del alvéolo no es viable en la práctica clínica habitual. Lo que se hace es calcular la PAO₂ mediante la ecuación del gas alveolar y compararla con la PaO₂ obtenida en una gasometría arterial.

¿Por qué la composición del gas alveolar es tan estable?

Porque el volumen de aire fresco que entra con cada inspiración es pequeño en comparación con el gas que ya está en los alvéolos. Esa dilución continua actúa como un amortiguador que impide cambios bruscos en las presiones parciales de O₂ y CO₂ entre una respiración y la siguiente.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Intercambio de gases. MedlinePlus, vídeos de salud en español. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/anatomyvideos/000059.htm
2. Canet J. Fisiología respiratoria. Sociedad Catalana de Anestesiología, Reanimación y Terapéutica del Dolor (SCARTD). Disponible en: https://scartd.org/arxius/fisioresp06.pdf
3. Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI). Cómo funcionan los pulmones. Disponible en: https://www.nhlbi.nih.gov/es/salud/pulmones/como-funcionan
4. Real Academia Española. Gas. Diccionario de la lengua española, 23.ª ed. Disponible en: https://dle.rae.es/gas