Factores Humanos. Leyes de los gases

Es necesario conocer una serie de leyes de los gases y en concreto de los gases equivalentes a perfectos, como el aire, por su comportamiento en los seres vivos.

A una temperatura constante el volumen de un gas está en razón inversa de la presión a la que es sometido.

Presión Inicial/Presión Final = Volumen Inicial/Volumen Final

A 18000 pies la presión que existe es, aproximadamente, la mitad que a nivel del mar y el volumen de gas será el doble que el volumen inicial.

Si queremos calcular la expansión real de un gas en el organismo en función de la altura debemos escribir la ecuación de Boyle como:

(Presión Inicial-47)/(Presión Final -47)/ = (Volumen Final)/(Volumen Inicial)

El valor 47 es la presión que debemos añadir a la presión total ya que en el cuerpo humano el aire se encuentra saturado de vapor de agua.

A volumen constante la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta. Al disminuir la temperatura con la altura la presión disminuye proporcionalmente.

Presión1/Temperatura1 = Presión2/Temperatura2

Con las mismas condiciones de presión y temperatura, los volúmenes iguales de un gas contienen el mismo número de moléculas. Por ejempo, a 15ªC y 1013, 25mm de mercurio el oxígeno tiene el mismo número de moléculas que cualquier otro gas en esas condiciones.

La presión total ejercida por un conjunto de gases, siempre que los gases no reaccionen químicamente entre ellos, es igual a la suma de las presiones parciales de cada uno de ellos.

Presión total = Presión1 + Presión2 + Presión3+...+PresiónN

Por lo que la presión parcial de un gas es igual al producto de la presión total de la mezcla por el porcentaje de ese gas en la mezcla gaseosa.

Como sabemos que la atmósfera se compone en un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de otros gases podemos escribir:

PresiónTotal = PresiónOxígeno + PresiónNitrógeno + PresiónOtrosGases

La cantidad de un determinado gas disuelta en un determinado líquido es directamente proporcional a la presión parcial de ese gas en la disolución, la cantidad de gas disuelta es función de:

• La presión parcial del gas
• El coeficiente de solibilidad del gas
• La duración del contacto entre el líquido y el gas

La tasa de transferencia de un gas a través de una membrana semipermeable es directamente proporcional al área de la membrana y a la diferencia de las presiones parciales de gas a ambos lados de la membrana e inversamente proporcional al espesor de la membrana. Podemos expresarla como:

Volumen del gas/unidad de tiempo = Área/grosos de la membrana * Constante de difusión * (Presión parcial de un lado ? Presión parcial del otro lado)

En idénticas condiciones de presión y temperatura las tasas relativas de difusión de los gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de las densidad de estos gases, por lo tanto, los gases con menor peso molecular se difunden a mayor velocidad.