Una de las cosas que todavía no he hecho es subir por encima de los 3000 metros de altitud. Supongo que las personas que viven en la zona de los Andes estarán acostumbrados a ver como los turistas sucumben a lo que se llama mal de altura o mal de la montaña: en zonas de gran altitud, la falta de oxígeno provoca dolores de cabeza, naúseas, vómitos, falta de apetito y trastornos del sueño.

¿Pero realmente hay menos Oxígeno a medida que subimos sobre el nivel del mar? NO. Repito: No. En los primeros 100km de la atmósfera, la composición del aire se mantiene prácticamente constante, es decir, más o menos un 21% de Oxígeno, un 78% de Nitrógeno y el resto con algunos gases minoritarios. Entonces, ¿por qué se produce hipoxia (falta de Oxígeno en el cuerpo) cuando subimos por encima de ciertas alturas?

Pues la respuesta es la presión parcial. La presión parcial en una mezcla, es la presión que tiene un gas si él estuviera sólo ocupando todo el volumen de la mezcla, de forma que la presión total es la suma de las presiones parciales de cada gas. Si suponemos que la atmósfera se compone sólo de Oxígeno y Nitrógeno, la presión a nivel del mar un día corriente sería aproximadamente:

P(N2) = P · X(N2) = 1 bar · 0.79 = 0.79 bar

P(O2) = P· X(O2) = 1 bar · 0.21 = 0.21 bar

P = P(O2) + P(N2) = 0.21 + 0.79 = 1bar

Fácil, ¿no? Pues ahora hay que entender como funcionan los alvéolos pulmonares. Estos son como unas bolsitas donde se produce el intercambio gaseoso entre la sangre y el aire entrante en los pulmones. Al ser el aire rico en oxígeno y la sangre rica en CO2, esta diferencia de concentraciones provoca la difusión de los gases para igualar esas concentraciones.

¿Que ocurre si subimos por encima de 7000 metros de altura? Pues que la presión disminuye mucho. Aunque la concentración de los gases sea la misma, si tenemos una presión de 0.6 bar la presión parcial del oxígeno es la siguiente:

P(N2) = P · X(N2) = 0.6 bar · 0.79 = 0.474 bar

P(O2) = P· X(O2) = 0.6 bar · 0.21 = 0.126 bar

P = P(O2) + P(N2) = 0.474 + 0.126= 0.6 bar

De esta forma, al disminuir la presión parcial, lo hace la constante de equilibrio del intercambio gaseoso en los alvéolos y, por tanto, no entra oxígeno suficiente en la sangre. El margen seguro de presión parcial de oxígeno para la respiración está entre 0.6 bar y 1.6 bar. Por debajo del primero no se realiza un intercambio suficiente de oxígeno a la sangre y por encima del segundo se transmite demasiado, de forma que el oxígeno puede convertirse en tóxico, por lo que los buceadores deben tener siempre más cuidado con el segundo que con el primero.

Frente al magnetismo:

En este vídeo se puede ver cómo se comportan el Nitrógeno líquido y el Oxígeno líquido frente a campos magnéticos fuertes. Dado que que el Nitrógeno es diamagnético, se observa como no le afectan los campos magnéticos. En cambio, el Oxígeno, al poseer electrones desapareados en sus orbitales moleculares, tiene un momento magnético no nulo en su molécula, lo que hace que sea un material paramagnético, que orienta sus momentos magnéticos, inicialmente de dirección aleatoria, en la dirección del campo magnético. Así, se puede ver como hierve entre los dos imanes :-)

Liquid Nitrogen vs Liquid Oxygen: Magentism. Youtube, 2:49

Frente al fuego:

Mucho menos misterio, pero es que me hace tanta gracia como actuan, con esa sonrisa de programa infantil, que he tenido que poner los dos :-D

Liquid Nitrogen vs Liquid Oxygen: Fire. Youtube, 2:38