UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD- MEDICINA HUMANAFISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN:

VENTILACION PULMONAR

• PRINCIPIOS DE ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA. GERARD J. TORTORA Y BRYAN H. DERRICKSON. ED. PANAMERICANA. 13ª EDICIÓN, 2013.

• GUYTON, C.G. AND HALL, J.E. TRATADO DE FISIOLOGÍA MÉDICA. 11ª EDICIÓN. ELSEVIER, 2006.• GANONG. FISIOLOGÍA MÉDICA, 24 ª EDICION, KIM E. BARRETT, SUSAN M. BARMAN, SCOTT BOITANO,

HEDDWEN L. BROOKS.• INTERACTIVE RESPIRATORY PHYSIOLOGY, WILMOT C. BALL JR. M.D. , JOAN FREEDMAN, RACHEL

MCCORMICK, B.S., MARTIN WACHTER, HAROLD LEHMANN, JHON HOPKIN´S SHOOL OF MEDICINE

FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN

1) Ventilación pulmonar

2) Difusión de oxígeno y de dióxido de carbono entre los alvéolos y la sangre

3) Transporte de oxigeno y de dióxido de carbono en la sangre y los líquidos corporales hacia las células de los tejidos corporales

4) Regulación de la ventilación

Tension superficial alveolar

Compliance

Resistencia de las

vias Aereas

LEYDE BOYLEP1.V1=P2.V2

VENTILACION PULMONAR

DIFERENCIA DE

PRESIONES

MÚSCULOS INSPIRATORIOS

Intercostales externos

M.Esternocleidomastoideos

Los serratos anteriores

Los escalenos

VENTILACION PULMONARDiafragma

MÚSCULOS ESPIRATORIOS Rectos del abdomen

Intercostales internos

REPOSO1. Con los músculos respiratorios en reposo, la retracción elástica del pulmón y de la pared torácica son iguales pero opuestas.2. La presión pleural es subatmosférica 3. La presión a lo largo del árbol traqueobronquial y en el alveolo es igual a la presión atmosférica. 4. La presión alveolar iguala la presión atmosférica no existe flujo aéreo.

DURANTE LA INSPIRACIÓN1. Se contraen los músculos inspiratorios.2. La contracción del diafragma comprime el contenido abdominal y descomprime el contenido torácico caída de la presión pleural.3. El volumen inicial del pulmón no cambia, su presión de retracción no se modifica ya que es volumen-dependiente. La presión pleural y la presión alveolar  disminuye.4. El flujo aéreo hacia los pulmones sigue el gradiente de presión desde la boca hacia los alveolos.5. Los pulmones y pared torácica se expanden, produciendo un aumento de la presión de retracción de los pulmones hasta que se alcanza el equilibrio nuevamente.

FIN INSPIRACIÓN1. Existe un equilibrio después de finalizar la inspiración y antes de que comience la espiración.2. El flujo aéreo desciende según el gradiente de presión hasta que el pulmón alcanza un nuevo volumen de equilibrio al cual la presión alveolar se iguala a cero y el gradiente de flujo deja de existir.3. Pulmones y tórax totalmente expandidos.

DURANTE ESPIRACIÓN1. Relajación de los músculos respiratorios, aumento abrupto de la Ppl a un valor menos negativo.2. El volumen pulmonar aún no ha cambiado, la presión de retracción del pulmón sigue siendo la misma, el aumento de la presión pleural produce el mismo aumento de la presión alveolar.3. Establece un gradiente de presión desde el alveolo hacia la boca, a través del cual el aire fluye.4. Los volumenes pulmonar y torácico disminuyen a medida que el aire fluye hacia afuera, la presión de retracción pulmonar caiga también, hasta que se alcanza un nuevo equilibrio a la CRF, el volumen de equilibrio.

AL FINAL DE LA ESPIRACIÓN1. La cavidad pleural y el alveolo vuelven a tener la relación de presión que tenían al comienzo de la inspiración: La presión pleural es -5 y la presión alveolar es 0.

PRESIÓN TRANSPULMONAR

que es la diferencia entre la presión que hay en el interior de los alvéolos y la que hay en las superficies externas de los pulmones

es una medida de las fuerzas elásticas de los pulmones que tienden a colapsarlos en todos los

momentos de la respiración, denominadas presión de retroceso.

• Compliancia o Distensibilidad de los pulmones

Es el volumen que se expanden los pulmones por cada aumento unitario de presión transpulmonar

Diagrama de distensibilidad de los pulmones

Las dos curvas se denominan:la curva de distensibilidad inspiratoria y la curva de distensibilidad espiratoria y todo el diagrama se denomina diagrama de distensibilidad de los pulmones.

Relaciona los cambios del volumen pulmonar con los cambios de la presión transpulmonar

Las características están determinadas por las fuerzas elásticas de los pulmones.

Diagrama de distensibilidad de los pulmones

1) Fuerzas elásticas del tejido pulmonar en sí mismo

determinadas por las fibras de elastina y colágeno

entrelazadas entre sí en el parénquima pulmonar

pulmones desinflados fibras estado contraído elásticamente y torsionado

se distienden y se desenredan, alargándose de esta manera y ejerciendo incluso más fuerza elástica.

pulmones se expanden fibras

2) Fuerzas elásticas producidas por la tensión superficial del liquido que tapiza

El significado de la tensión superficial compara el diagrama de distensibilidad de los pulmones cuando están llenos de solución salina y cuando están llenos de aire. Pulmones llenos de aire: hay una superficie de contacto entre el líquido alveolar y el aire de los alvéolos Pulmones llenos de solución salina: no hay superficie de contacto aire-líquido, por tanto sólo actúan las fuerzas elásticas tisulares

SURFACTANTE DEFINICIÓN Es un agente activo de superficie de agua, lo que

significa que reduce la tensión superficial del agua

TENSIÓN SUPERFICIAL

• Cuando el agua forma una superficie con el aire, las moléculas de agua de la superficie tienen una atracción especialmente intensa entre si.

• En los alveolos la superficie también intenta contraerse

CÉLULAS ALVEOLARES

TIPO I

CAPA DE SURFACTANTE

CÉLULAS ALVEOLARES

TIPO IIMACRÓFAGO ALVEOLAR

CÉLULA ENDOTELIAL

ENDOTELIO

INTERSTICIO

ERITROCITO

ALVEOLO

SINTESÍS Y SECRECION

Este líquido esencial es producido por las células

alveolares Tipo 2, Presencia de cuerpos

multilamelares.Estos cuerpos producen: Surfactante pulmonar.

COMPONENTE PORCENTAJE DE LA

COMPOSICION

DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA (DPPC)

62

FOSFATIDILGLICEROL

5

OTROS FOSFOLIPIDOS

10

LIPIDOS NEUTROS

13

PROTEINAS 8CARBOHIDRATOS 2

PELÍCULA DE SURFACTANTE

-Disminuir la tensión superficial-Evitar el colapso alveolar y la atelectasia-Facilitar el intercambio gaseoso

-Defensa antimicrobiana

Funciones Surfactante

Los surfactante también ayuda a prevenir EL EDEMA PULMONAR.

LEY DE LAPLACE P=2T/r

La Ley de Laplace nos dice que la presión dentro de una estructura esférica con tensión superficial, como es el caso del alveolo, es inversamente proporcional al radio de la esfera. ( P=2T/r para una esfera con una interfase líquido/gas, como en el alveolo: P=presión, T=tensión superficial, y r=radio).

En los prematuros hay una deficiente producción de surfactantes.

Síndrome de Insuficiencia Respiratoria Infantil

En los neonatos la tensión superficial esta elevada y por ende varias aéreas están colapsadas.

ATELECTASIA

ATELECTASIA

CONCEPTOEl término de atelectasia se asocia con el colapso de una región pulmonar periférica, segmentaria o lobar, o bien al colapso masivo de uno o ambos pulmones, que motiva la imposibilidad para realizar el intercambio gaseoso.

SIGNOS Y SÍNTOMASEn ocasiones la atelectasia puede no presentar síntomas, a menos que la obstrucción sea importante.

• Tos• Disnea• Cianosis• Estridor• Dolor torácico• Taquicardia

DIAGNOSTICO• El estudio más importante para el diagnóstico de atelectasia es la

radiografía de tórax, en donde se encontrara:• Retracción de las cisuras lobares.

• Broncoscopia. En atelectasias por aspiración de cuerpo extraño, la broncoscopia es útil desde el punto de vista diagnóstico y terapéutico, ya que nos permite la extracción del mismo.

VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES

Registro de las variaciones del volumen pulmonar: mediante espirometria. Registra el volumen del aire que entra y sale de los pulmones

EL ESPIRÓMETRO

EL ESPIRÓMETRO

VOLUMENES PULMONARES

Volúmenes pulmonares

Volumen corriente (VC)

Volumen de aire que se inspira o espira en cada respiración normal.

500ml.

Volumen de reserva

inspiratorio (VRI)

Volumen adicional de aire que puede inspirar desde un volumen corriente

normal y por encima del mismo cuando la persona inspira con una fuerza plena.

Aprox. 3000ml.

Volumen de reserva espiratorio

(VRE)

Volumen adicional máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración

forzada después del final de una espiración a volumen corriente normal.

1100 ml.

Volumen residual (VR)

Volumen de aire que queda en los pulmones después de una espiración forzada. 1200 ml. Este es el único

volumen que no puede ser medido con el espirámetro.

VOLÚMENES PULMONARES

CAPACIDADES PULMONARES

CAPACIDADES PULMONARES

Inspiratoria (CI)VC + VRI = 3500 ml. Es la cantidad de aire que una persona puede inspirar.

Residual Funcional (CRF)

VRE + VR = 2300 ml. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal.

Vital (CV)

VRI + VC + VRE = 4600 ml. Es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona.volumen más grande que se puede medir con un espirómetro.

Total (CPT)

CV + VR = 5800 ml. Volumen máximo al que se puede expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible. Suma de los cuatro volúmenes pulmonares básicos

CAPACIDADES PULMONARES

EL MÉTODO DE DILUCIÓN DE HELIO

Una vez que se tenga el CRF, se puede determinar:VR=CRF-VRE

CPT = CRF + CI

Determina: - Capacidad Residual Funcional (CRF) - Volumen Residual (VR) - Capacidad Pulmonar Total (CPT)

Volumen respiratorio minuto

Volumen Respiratorio Minuto = Vc x Frec

Donde : Vc = 500mlFrec = 12 respiraciones por minuto

• Cantidad total de aire nuevo que pasa hacia las vías respiratorias en cada minuto

Promedio: 6 l/min

Ventilación Alveolar

Es la velocidad con que el aire nuevo llega a las zonas de intercambio gaseoso de los pulmones.

Donde : VC = 500mlVM: 150 mlFrec = 12 respiraciones por minuto.

VA : Volumen de ventilación Alveolar.VC : Volumen corriente.VM : Espacio muerto fisiológico

VA = Frec x (VC – VM)

VA = 4200 ml/min

Parte del aire que se respira nunca alcanza zonas de intercambio gaseoso como las fosas nasales, faringe y tráquea y por lo tanto a este aire se le denomina aire del espacio muerto y a las vías respiratorias en donde sucede esto se le llama espacio muerto.

En una espiración, el aire del espacio muerto se expulsará primero, antes que el aire de los alvéolos. Esto lo podemos medir con un aparato con concentraciones de nitrógeno el cual nos da un registro gráfico y se puede determinar el espacio muerto.

ESPACIO MUERTO

MEDICION DEL VOLUMEN DEL ESPACIO MUERTO

𝑉𝑀=Á 𝑟𝑒𝑎𝑔𝑟𝑖𝑠 𝑋 𝑉 𝐸

Á𝑟𝑒𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎+ Á 𝑟𝑒𝑎𝑔𝑟𝑖𝑠Por ejemplo, consideremos que el área gris del gráfico es de 30 cm2, el área rosa es de 70 cm2 y que el volumen espirado total es de 500 ml. El espacio muerto sería 

Que es el volumen normal.

ANATÓMICO

ALVEOLAR

FISIOLÓGICO

Espacio muerto anatómico frente al fisiológico

Volumen de todo el espacio del sistema respiratorio distinto a los alveolos y a las demás zonas de intercambio gaseoso.

Es la suma del espacio muerto anatómico y alveolar

es el aire en las zonas pulmonares de intercambio gaseoso pero que no participa en dicho intercambio; casi nulo en personas normales.

Funciones de las vías respiratorias

Tráquea, bronquios y bronquíolos

Mantenerlas abiertas y permitir el paso sin interrupciones de aire hacia los alveolos y desde los mismos.

Resistencia al flujo aéreo

Bronquios y bronquiolos de mayor tamaño. Bronquiolos de menor tamaño:

1) La contracción del músculo de sus paredes. 2) La aparición de edema en las paredes.3) La acumulación de moco en la luz de los bronquíolos.

Control nervioso

Dilatación simpática de los

bronquiolosNoradrenalina y adrenalina

Constricción parasimpática de los bronquiolos

Fibras nerviosas

parasimpáticas Acetilcolina

Tusigeno Es una manifestación común e inespecífica de alteración del tracto respiratorio, que tiene como función de proteger de las vías aéreas mediante la expulsión de secreciones respiratorias.

REFLEJOS

El estimulo desencadenante del reflejo del estornudo es la irritación de las vías aéreas nasales; los impulsos eferentes pasan a través del quinto par craneal hacia el bulbo, donde se desencadena el reflejo. Se produce una serie de reacciones similares a la que ocurre en el reflejo tusígeno; sin embargo, la úvula desciende, de modo que grandes cantidades de aire pasan rápidamente a través de la nariz, contribuyendo de esta manera a limpiar las vias aéreas nasales de sustâncias extrañas.

Estornudo

Funciones Respiratorias de las Fosas Nasales

1. El aire es calentado por las extensas superficies de los cornetes y del tabique, un área total de aproximadamente 160 cm2

2. El aire es humidificado casi completamente incluso antes de que haya pasado mas allá de la nariz.

3. El aire es filtrado parcialmente.