Ley de Henry

Qué es la ley de Henry

La ley de Henry relaciona dos magnitudes: cuánto gas se disuelve en un líquido y con qué fuerza ese gas presiona sobre él. El enunciado es directo: a temperatura constante, la cantidad disuelta crece en la misma proporción que la presión parcial del gas en contacto con el líquido. Si esa presión se duplica, se duplica también la cantidad de gas que el líquido puede retener en solución. En forma abreviada suele escribirse como C = k · P, donde C es la concentración del gas disuelto, P su presión parcial y k una constante propia de cada pareja de gas y disolvente.

William Henry (1774-1836), amigo y colaborador de John Dalton en el Manchester de comienzos del siglo XIX, dedujo la relación a partir de una serie de experimentos sobre la absorción de gases en agua. La regla tiene una segunda cara que conviene recordar: la temperatura juega en sentido inverso. Cuanto más caliente está el líquido, menos gas es capaz de mantener disuelto. Cualquiera lo ha comprobado con una bebida gaseosa templada, que pierde el gas mucho antes que una fría y libera sus burbujas en cuanto se abre la botella y cae la presión.

El gas en la sangre

El plasma es, para estos efectos, un líquido más, y los gases respiratorios se comportan en él tal como predice Henry. En el pulmón, la presión parcial de oxígeno es más alta en el aire del alvéolo que en la sangre que llega a él, de modo que el oxígeno se disuelve y pasa a la sangre; con el dióxido de carbono ocurre lo contrario, y el gas sale de la sangre hacia el alvéolo. Esa diferencia de presiones parciales a ambos lados de la membrana alveolocapilar es el motor del intercambio gaseoso. La ley también aclara un dato curioso: solo una fracción pequeña del oxígeno viaja disuelto en el plasma, porque su constante de solubilidad es baja. El grueso lo transporta unido a la hemoglobina. El dióxido de carbono, en cambio, es bastante más soluble, y eso facilita su eliminación.

De la profundidad a la superficie: descompresión y cámara hiperbárica

Ningún escenario ilustra la ley de Henry tan bien como el buceo. Al descender, la presión ambiente aumenta y con ella la presión parcial del nitrógeno del aire respirado. Ese nitrógeno, un gas inerte que el organismo no consume, se va disolviendo en la sangre y en los tejidos en proporción a la presión creciente, sobre todo en los ricos en grasa. Mientras el buceador permanece en el fondo no hay problema. La dificultad llega en el ascenso: si es demasiado rápido, la presión cae de golpe, la solubilidad del nitrógeno se desploma y el gas sale de solución formando burbujas dentro del cuerpo. Esas burbujas pueden obstruir vasos y comprimir tejidos, lo que da lugar a la enfermedad por descompresión y, en su forma vascular, a la embolia gaseosa. La regla de subir despacio no es más que la ley de Henry traducida a una norma de seguridad.

El mismo principio, invertido, sostiene la medicina hiperbárica. Dentro de una cámara hiperbárica se somete al paciente a una presión superior a la atmosférica, con lo que aumenta la cantidad de oxígeno que el plasma es capaz de disolver muy por encima de sus valores normales. Ese oxígeno adicional alcanza tejidos mal perfundidos y ayuda, además, a reabsorber las burbujas de nitrógeno en el buceador accidentado.

Diferencia con la ley de Fick

Es habitual confundir la ley de Henry con la ley de Fick, porque ambas hablan de gases y de presiones parciales, pero responden a preguntas distintas. Henry contesta a cuánto gas puede llegar a disolverse en un líquido en el equilibrio. Fick contesta a otra cosa: a qué velocidad ese gas atraviesa una membrana, algo que depende de la superficie disponible, del grosor de la barrera y de la diferencia de presión a ambos lados. Dicho de forma breve: una fija el destino, la otra marca el ritmo.

Preguntas frecuentes

¿Quién fue William Henry?

Un químico inglés nacido en Manchester en 1774, hijo de un fabricante de productos químicos y amigo cercano de John Dalton, el padre de la teoría atómica moderna. Publicó la ley que lleva su nombre en 1803, a partir de experimentos sobre la cantidad de gas que absorbe el agua a distintas presiones. Se había formado en medicina, aunque la delicada salud le llevó a dedicarse sobre todo a la química.

¿Por qué se forman burbujas al ascender de una inmersión?

Porque durante el descenso el nitrógeno se ha disuelto en los tejidos en proporción a la presión, que allí es alta. Si el ascenso es brusco, la presión cae más deprisa de lo que el cuerpo tarda en eliminar ese nitrógeno por la respiración, el gas deja de caber en solución y se separa en forma de burbujas. Es el mismo gesto de la botella de refresco al destaparla.

¿Influye la temperatura?

Sí, y en sentido contrario a la presión: a mayor temperatura, menor solubilidad. Un líquido caliente retiene menos gas que uno frío.

¿En qué se diferencia de la ley de Fick?

La ley de Henry indica cuánto gas se disuelve en un líquido según la presión; la de Fick, a qué velocidad ese gas difunde a través de una membrana. En el pulmón las dos actúan juntas, pero describen etapas diferentes del mismo trayecto.

Referencias

1. Manual MSD, versión para profesionales. Enfermedad por descompresión. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es/professional
2. Rogers J, et al. Henry's Law. StatPearls. NCBI Bookshelf. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544301/
3. Manual MSD, versión para profesionales. Medición del intercambio gaseoso. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es/professional
4. Barrett KE, et al. Relaciones ventilación-perfusión e intercambio de gases respiratorios. En: Fisiología médica. McGraw Hill, AccessMedicina. Disponible en: https://accessmedicina.mhmedical.com/