FISIOLOGIA RESPIRATORIA

8CM11

• Sistema nervioso central y periférico, los pulmones, las vías aéreas, la vascularización pulmonar y la caja torácica.

MECANISMO DE LA RESPIRACION

• 16 a 20 movimientos respiratorios por minuto en adulto

• 60 por minuto en niños

CIRCULACION PULMONAR

• Intercambio gaseoso o hematosis

• Filtración

• Nutrición del parénquima pulmonar

• Producción y metabolización de sustancias humorales.

• El sistema vascular pulmonar esta formado por una red de vasos diferentes de los de la circulación sistémica. (15 mmHg-90 mmHg)

• La vasculatura pulmonar desarrolla vasoconstricción en presencia de hipoxia .

• La circulación pulmonar no es dependiente del SNC , permanece constante.

RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR

• El flujo de sangre a través del circuito pulmonar está determinado por la diferencia de presiones entre el tronco de la arteria pulmonar y la aurícula izquierda.

• Ley de ohm

La diferencia de presiones es la que se produce entre la arteria pulmonar y la aurícula izquierda y el flujo sanguíneo es el gasto cardiaco

INTERCAMBIO GASEOSO

• La membrana alveolocapilar debe permitir el intercambio de los gases CO2 y O2, que difunden por gradiente de presiones parciales desde la sangre al alveolo y viceversa.

• La capacidad de difusión del CO2 es unas 20 veces mayor que la del O2.

Oxígeno pasa de los alvéolos a la sangre

Dióxido de carbono pasa de la sangre a

los alvéolos

La presión de oxígeno en los alveolos es de

40 mmHg

La presión parcial del dióxido de carbono es mayor en los capilar que en los alvéolos.

El oxígeno se transporta por la

hemoglobina

El dióxido de carbono se transporta disuelto

en el plasma

VENTILACION/PERFUSION

• Loas alveolos deben estar bien ventilados y bien perfundidos.

• La V/Q determina la presión parcial de 02 y CO 2

en la sangre que abandona cada unidad alveolocapilar.

Unidad poco ventilada (shunt)

Concordancia completa

Unidad pobremente perfundida

• En bipedestación existe un gradiente de ventilación desde los vértices hasta las bases.

• Gradiente de perfusión desde los vértices hasta las bases.

• En los vértices la relacion V/Q es mayor que en las bases.

• Se compensa y el resultado V/Q es aprox. 1.

Transporte de oxigeno

• El oxigeno se transporta por la sangre de diversas formas:

Oxigeno disuelto

• Solo una pequeña parte de este gas (1%) de este gas se encuentra disuelto en plasma.

Oxigeno unido a Hb

• La sangre transporta la mayor parte del O2 combinado de forma reversible con la hemoglobina.

Aporte sistémico de

Oxigeno

• La existencia de un gasto cardiaco adecuado es imprescindible para que la Hb cargada de oxigeno alcance los tejidos y consiga liberar la molécula.

HEMOGLOBINA (Hb)

PARTE PROTEICA (GLOBINA)

GRUPO HEMO

Átomo de hierro (Fe++)

Un anillo porfirinico

Se combina de forma reversible

con el O2

Curva de disociación de la oxihemoglobina

• Es importante que la sangre sea capaz de transportar el oxigeno necesario para la actividad celular, aún es mas importante que se capaz de transferirlo a los tejidos.

• La curva representa los cambios en la saturación de la hemoglobina de acuerdo a los cambios en la presión parcial de O2.

• Permite mantener una estabilidad en la concentración tisular de O2 lo que se conoce como Sistema de amortiguación de la Hemoglobina.

• La curva posee la característica de desplazarse.

• La posición de la curva puede cuantificarse mediante la variable P50 (VN 27 mmHg)

Monóxido de carbono

• Interfiere en la unión de la Hb con el oxigeno, ya que ocupa los enlaces de la Hb.

• La concentración habitual se halla entre 1 y 2% .

Transporte de Dióxido de carbono

• El CO2 producido por las células responsables del metabolismo se transporta hasta los pulmones y allí difunde desde los capilares alveolares hacia los alveolos para que sea eliminado por la espiración.

• El CO2 se transporta por la sangre de varias formas:

• 1.- Como CO2 disuelto.

• 2.- Como carbaminohemoglobina(combinación entre el CO2 y los

grupos amino libres de la hemoglobina)

• Como bicarbonato.

Equilibrio ácido base

• Los ácidos y bases entran continuamente en la sangre procedentes de la dieta, del metabolismo y de los medicamentos.

• Acido es una sustancia que cede H+ : HCl , H2CO3.

• Una base es receptor de H+ o liberador de OH-en una solución: -HCO3, proteínas

pH

• pH líquido extracelular = 7,4

• pH sanguíneo = 7,35 – 7,45

Amortiguación en la sangre

• Las variaciones de ácidos y bases en la sangre están controladas por tres amortiguadores:

Proteínas

Hemoglobina

Sistema acido carbónico-bicarbonato

Amortiguadores eficaces por que tanto sus grupos carboxil libres como los aminos libres se disocian.

Disociación de los grupos imidazol de los residuos de histidina de la

hemoglobina.

Sistema CO2-H2CO3-HCO3

• Opera como un sistema abierto.

• Su concentración esta sujeta al control respiratorio de la PCO2 y al control metabólico renal del bicarbonato.

• Tiene componentes en diferentes fases debido al equilibrio entre el gas alveolar, el CO2 y el CO2 disuelto en sangre.

Es una reacción lenta en ambos sentidos a menos que se encuentre la

Anhidrasa carbónica .

La presencia de hemoglobina en la sangre aumenta la amortiguación del sistema por que se une con los hidrogeniones libres generados

con la hidratación del dióxido de carbono.

Factores adicionales que lo hacen tan eficaz

Los mecanismos que ajustan o regulan la

respiración para mantener la buena

función de los gases sanguíneos, adaptan la

respiración para responder a la demanda

periférica.

Regulación de la respiración

Sistemas de control

Control voluntario

Corteza cerebral

Control automático

Gpo de células marcapasos en el bulbo raquídeo.

Control Central

• Efectúa el control de la ventilación respecto al: - Tipo

- Frecuencia

- Profundidad

Control central

Protuberancia

Centro neumotáxico

Centro apnéustico

Bulbo raquideo

Área rítmica

Protuberancia

• Centro neumotaxico:• Se ubica en la parte superior

de la protuberancia • Su función es limitar la

inspiración, transmitiendo impulsos inhibidores continuos al área inspiratoria

• Desconecta el área inspiratoria antes de que entre demasiado aire en los pulmones.

• Cuando el área neumotáxicaes más activa, la velocidad respiratoria es mayor.

• Centro apneustico:• Ubicado en la parte

inferior de la protuberancia.

• Coordina la transición entre inspiración y espiración.

• Su función es inhibir la espiración y estimular la inspiración.

• Prolonga la inspiración y por lo tanto la FR

Bulbo raquídeo

• Área rítmica • Función: controlar el ritmo básico de la

respiración. • Existen neuronas pertenecientes a un grupo

dorsal (inspiración) y grupo ventral (inspiración y espiración).

• Los impulsos espiratorios (3 segundos) provocan la contracción de los músculos intercostales internos y de los abdominales, disminuyendo la cavidad torácica, y dando lugar a una espiración forzada.

Vías nerviosas

Ascendente Nervio vago y

glosofaringeo se dirigen al area ritmica

Descendente

Axones de las neuronas del núcleo fasciculo solitario

(nervio frénico)

Núcleo retroambiguo(neuronas motoras de los músculos accesorios de la

respiración.

Los nervios siguen las divisiones bronquiales. Terminan a la vez en los elementos musculares y en la capa epitelial

Control químico

• Volumen

• Receptores centrales: Situados en el tallo cerebral, son sensibles a los cambios de la PCO2.

• El CO2 difunde libremente entre la sangre y el LCR de manera que los incrementos o disminuciones en la PaCO2 van a producir el correspondiente cambio.

• Receptores periféricos:

• Localizados en los cuerpos carotídeos(bifurcación de arterias carótidas) y en los cuerpos aórticos (encima y debajo del arco aórtico) responden también a cambios de la PaO2 (y en menor grado a cambios PaCO2 y pH); actúan en caso de fallar el estímulo directo.

Control reflejo Receptores de estiramiento pulmonar:

• Lentos:

• Ubicados en el músculo liso:

Responden a la distensión pulmonar

Aumento del tiempo espiratorio

Disminución FR

• Rápidos:

• Ubicados en las células epiteliales

• Aumento de la FR

• Receptores de estímulos físico-químicos de las vías aéreas superiores:

• Ubicados en las células:

Ubicados en las células epiteliales de las vías superiores.

• Responden a estímulos mecánicos y químicos produciendo:

Tos

Broncoespasmo

Estornudo

• Receptores arteriales o barorreceptores:

• Ubicados en la aorta y senos carotídeos, cuya estimulación puede causar alteraciones muy breves de:

Hipoventilación o apnea refleja (por aumento de la TA)

Hiperventilación (por disminución de la TA)