ventilacion pulmonar
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO
DE HIDALGO
INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA SALUD
ÁREA ACADÉMICA DE MEDICINA
VENTILACION
PULMONAR
Alumnos:
López Hernández Pedro Delfino
Segundo Cinco
La respiración proporciona oxígeno a los tejidos y retira
el dióxido de carbono.
La respiración tiene 4 funciones principales, que son:
1. Ventilación pulmonar.
2. Difusión de oxígeno y dióxido de carbono entre los
alveolos y la sangre.
3. Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la
sangre y en los líquidos corporales.
4. Regulación de la ventilación.
Ventilación Pulmonar
Este término se refiere al flujo de entrada y salida
de aire entre la atmósfera y los alvéolos
pulmonares.
Mecanismos de la
ventilación pulmonar.Los pulmones se pueden expandir y contraer de dos maneras:
1) Mediante el movimiento hacia abajo y hacia arriba del diafragma
para alargar o acortar la cavidad torácica
2) Mediante la elevación y el descenso de las costillas para aumentar
y reducir el diámetro anteroposterior de la cavidad torácica
Primer mecanismoEste mecanismo produce la respiración tranquila normal.
Cuando el aire entra, el diafragma se va a contraer y va
a jalar hacía abajo a los pulmones por sus superficies
inferiores. (Inspiración).
Cuando sale el aire, el diafragma se relaja causando un
retroceso elástico de los pulmones, pared torácica y
estructuras abdominales, esto va a comprimir a los
pulmones y expulsan el aire (espiración).
En la respiración forzada las fuerzas elasticas no
son lo suficientemente potentes para producir la
espiracion rapida, por lo cual los musculos
abdominales van a ayudar, esto lo hacen
empujando el contenido abdominal hacia arriba
contra el diafragma, logrando asi la compresion
de los pulmones.
Segundo mecanismo
Este se refiere a la elevación de la caja toracica, cuando esta se
eleva, los pulmones se expanden.
La elevacion de la caja toracica se va a dar con la ayuda de
musculos.
Los muculos que la elevan son llamados musculos inspiratorios, y los
que la hacen descender son llamados musculos espiratorios.
Los músculos más importantes que elevan la caja torácica son los intercostales
externos.
Otros músculos que contribuyen son:
1) los músculos esternocleidomastoideos, que elevan el esternón.
2) los serratos anteriores, que elevan muchas de las costillas,
3) los escalenos, que elevan las dos primeras costillas.
Los músculos que tiran hacia abajo de la caja costal durante la espiración son
principalmente:
1) los rectos del abdomen, que tienen el potente efecto de empujar hacia abajo las
costillas inferiores al mismo tiempo que ellos y otros músculos abdominales también
comprimen el contenido abdominal hacia arriba contra el diafragma.
2) los intercostales internos.
Durante la espiración las costillas se van a
encontrar anguladas hacia abajo y los musculos
intercostales externos se van a encontrar
alargados, hacia adelante y hacia abajo.
Presiones que originan el movimiento
de entrada y salida del aire de los
pulmones.
• Los pulmones tienen una estructura elastica.
• No existen uniones entre el pulmón y las
paredes de la caja torácica.
• Por lo tanto, el pulmon “flota” en la cavidad
toracica y esta rodeado de liquido pleural.
*Este liquido va a lubricar para que los
movimientos del pulmon se puedan realizar
libremente.
Entre la superficie visceral del pulmón y la
superficie pleural parietal de la cavidad torácica va
a existir una presión ligeramente negativa, esta
presión es causada por la aspiración continua del
exceso de liquido hacia el conducto linfático.
PRESION PLEURAL Es la presión del liquido que esta entre la pleura
pulmonar y la pleura de la pared torácica.
Pre
sión n
orm
al
Al comienzo de la inspiración es de -5cmH2)
Necesa
rio
Para mantener pulmones expandidos hasta el nivel de reposo
Pre
sión m
áxim
a
Alcanza una presión de -7.5 cm H2O
Presión Alveolar
Es la presión que genera el aire que en el interior de los
alveolos pulmonares.
Glotis abiertaNo hay flujo de
aire
Presión = en todas las partes
del árbol respiratorio
0 cm H2O
A los alveolos
durante la inspiración
Ligeramente menor a la
presión atmosférica E
ntr
ada d
e a
ire
Dism
inució
n d
e p
resió
nEsta ligera
presión inferior
y negativa, va
a arrastra 0.5
litros de aire
hacia los
pulmones.
Aumenta presión alveolar
Sale el aire
Inspiración
Espiración
1
cm
H2O
0.5
L
Presión Transpulmonar
Es la diferencia entre la presión que se encuentra dentro
de los alveolos y la que hay en las superficies externas
de los pulmones.
Distensibilidad Pulmonar
Es el volumen total que se expanden los pulmones por
cada aumento unitario de p.t.p.
La Distensibilidad total de los pulmones es de 200ml. De
aire por cm de H2O de p.t.p.
Por lo cual:
cada vez que la p.t.p aumenta 1 cm H2O, el volumen
pulmonar se expande 200 ml después de 10 a 20 s
Características del
diagramaEstas están dadas por las fuerzas
elásticas de los pulmones y se
dividen en 2 partes:
• Del tejido pulmonar (por si
mismo)
• Producidas por la tensión
superficial del liquido que
tapiza las paredes internas de
los alveolos y de otros
espacios aéreos pulmonares.
En los pulmones
desinflados estas fibras
están en un estado
contraído elásticamente
y torsionado; después,
cuando los pulmones se
expanden las fibras se
distienden y se
desenredan, alargándose
de esta manera y
ejerciendo incluso más
fuerza elástica
Estas están
determinadas
principalmente por
fibras de elastina y
colágeno entrelazadas
entre si en el
parénquima pulmonar.
Aumenta p.t.p. 3 veces
mayor a la requerida.
Fuerzas elásticas del tejido pulmonar
F.E producidas por tensión
superficial Son mas complejas.
Cuando los pulmones están llenos de aire.-existe superficie de contacto entre liquido alveolar y el aire de los alveolos.
Cuando los pulmones están llenos de sol. Salina.- no hay superficie de contacto entre liquido y aire, por lo cual no existe el efecto de la tensión superficial y solo actúan las f.e. tisulares.
Disminuye la p.t.p.
requerida
Las f.e tisulares que producen el colapso del pulmón
lleno de aire son solo 1/3 de la elasticidad pulmonar
total, los otros 2/3 de e.p es producida por las fuerzas
de tensión superficial liquido-aire.
La f.e de t.s liquido-aire va a aumentar cuando no hay
surfactante en el liquido alveolar.
Surfactante, T.S y colapso de
alveolos.
Principio de T.S.
Cuando el agua forma una superficie con el aire, las
moléculas de agua de la superficie del agua tienen una
atracción intensa entre si, es por eso que la superficie
del agua siempre esta intentando contraerse.
En las superficies internas de los alveolos el agua igual
se intenta contraer, esto produce un intento de expulsar
el aire de los alveolos a través de los bronquios, al hacer
esto los alveolos intentan colapsarse.
Surfactante y efecto en T.S
El surfactante va a ser el
encargado de disminuir la t.s del
agua en los alveolos.
Esta es una mezcla compleja de
varios fosfolípidos, proteínas e
iones, los mas importantes son:
1. Dipalmitoilfosfatidilcoina- es la
encargada de disminuir t.s.
2. Apoproteinas del surfactante.
3. Iones Ca++
El surfactante es secretado por
los neumocitos tipo II
T.S en dif. líquidos
Agua pura- 72dinas/cm
Líquidos normales que tapizan alveolos s/surfactante-
50dinas/cm
Líquidos que tapizan alveolos con niveles normales de
surfactante- 5-30dinas/cm
Presión de alveolos ocluidos
por T.S Si los conductos aéreos que salen de los alveolos
pulmonares se bloquean, la T.S de los alveolos tiende a colapsarlos.
Esto va a generar una presión + en los alveolos, que va a intentar expulsar el aire.
La magnitud de la presión que se genera se calcula con la siguiente formula:
Presión =2 × Tension superficial
______________
Radio del alveoloEn cuanto menor sea el
alveolo, mayor es la presión
alveolar que produce la T.S.
Distensibilidad del tórax y
pulmones en conjunto.
Esta se mide cuando se expanden los pulmones de una
persona relajada o paralizada totalmente.
Para medir la Distensibilidad se necesita:
Ingresar aire a los pulmones lentamente mientras se van
registrando las presiones y volúmenes pulmonares.
La Distensibilidad pulmón-tórax es de 110ml/cm H2O
La distendibilidad de los pulmones aislados es de 200ml/cm
H2O
“Trabajo” de la respiración. En condiciones de reposo los músculos respiratorios
realizan un trabajo para producir la inspiración, pero no
para la espiración.
Este trabajo de divide en 3:
Distensibilidad o elástico
• Expande pulmones contra las fuerzas elásticas de pulmón y tórax.
Resistencia tisular
• Supera la viscosidad de las estructuras del pulmón y pared torácica.
Resistencia de vías aéreas
• Supera la resistencia de vías aéreas al mov. De entrada de aire hacia pulmones.
Energía necesaria para la
respiración.
Para:
Respiración tranquila normal: 3-5 % de la energía total
que consume el cuerpo.
Respiración cuando se realiza ejercicio intenso: puede
aumentar hasta 50 veces mas del porcentaje normal.
Volúmenes y
capacidades
pulmonares
Se miden por medio de una “espirometria”, esta va a
registrar el mov del volumen del aire que entra y sale de
los pulmones.
Este es un espirograma que indica los cambios del volumen pulmonar en
diferentes condiciones de respiración.
Para facilitar la descripción de los acontecimientos de la ventilación
pulmonar, el aire de los pulmones se ha
subdividido en este diagrama en cuatro volúmenes y cuatro capacidades,
que son el promedio de un varón adulto joven.
Volumen corriente: vol. De aire que se inspira o se
espira en cada respiración normal (500ml aprox.).
Volumen de reserva inspiratoria: vol. adicional de aire
que se puede inspirar de mas. (3000ml aprox.).
Volumen de reserva espiratoria: vol. Adicional máximo
de aire que se puede espirar con una espiración forzada
(1100ml aprox.).
Volumen residual: vol de aire que queda en los pulmones
después de la espiración forzada (1200ml aprox.)
Capacidades pulmonares
Son la combinación de 2 o mas volúmenes.
Inspiratoria: vol de corriente + vol de
reserva insp. 3500ml.
Residual funcional: vol de reserva esp +
vol residual. 2300ml
Vital: vol de reserva insp + vol de
reseva esp + vol corriente. 4600ml
Pulmonar total: capacidad vital + vol
residual. 5800ml
Abreviaturas y símbolos
utilizados en las pruebas de
función respiratoria
Volumen minuto
Es la cantidad total de aire nuevo que pasa vías
respiratorias en cada minuto.
Es igual a:
VC x F.R/min
Teniendo en cuenta que el
VC normal es de 500ml
F.R normal es de 12 respiraciones/min.
Cual es el volumen minuto normal?
La FR puede aumentar de manera ocasional a 40-50
resp/min y el vol. De corriente puede hacerse tan
grande como la capacidad vital (4600ml), esto nos
origina un VRM mayor de 200l/min, o mas de 30 veces el
valor normal.
Ventilación alveolar
Es la velocidad con la que llega el aire nuevo a las zonas
de intercambio gaseoso.
Su función es renovar continuamente el aire de las zonas
de intercambio gaseoso de los pulmones en las que el
aire esta próximo a la sangre pulmonar.
Estas zonas incluyen:
Alveolos
Sacos alveolares
Conductos alveolares
Bronquiolos respiratorios.
Espacio “muerto”
Es la parte del aire que nunca llega a las z.i.g y no es útil
para el intercambio gaseoso.
Este aire llega a las vías aéreas como:
Nariz
Tráquea
Faringe
Medición del espacio muerto
1. La persona realiza una respiración súbita y profunda de
oxigeno.
2. La persona espira a través de un medidor de nitrógeno.
La 1ra porción del aire espirado proviene del e.m.
Después la concentración de nitrógeno va a aumentar
rápidamente, esto es porque el aire alveolar llego al
medidor, y como el a.a, que tiene grandes cantidades de
nitrógeno, se mezcla con el aire del e.m.
Una vez que ya se espiro todo el aire del e.m., el a.a. es el
único que queda, formando una meseta igual a su
concentración en alveolos.
Igual se puede medir con la formula:
VM = Area gris × V E
_ _________________
Area rosa + Area gris
Vm= espacio muerto
Ve= vol de aire espirado.
El valor normal del e.m es de 150ml aprox., aunque
aumenta con la edad.
El espacio muerto se puede clasificar en dos tipos:
1. Espacio muerto anatómico- espacio muerto de todo el
sist. Respiratorio.
2. Espacio muerto fisiológico- espacio muerto tomando en
cuenta a los alveolos que no funcionan o solo lo hacen
parcialmente.
En una persona normal el e.m.a y el e.m.f son casi iguales.
Pero en una persona con los alveolos no funcionales o
parcialmente funcionales, el e.m.f puede aumentar hasta
10 veces mas que el e.m.a.
Frecuencia de ventilación
alveolar
La v.a/min es el vol. Total de aire nuevo que entra en los alveolos y zonas adyacentes de I.G.
Por lo cual la frec de ventilación alveolar se mide de la sig. Manera:
VA= Frec × (VC−VM)
Va- vol de v.a/min
Vc- vol. Corriente.
Vm- e.m.f
Frec.- frec. Resp/min
Vc normal- 500ml
Vm normal- 150ml
Frec. Normal- 12 resp/min
La v.a es uno de los
principales factores
que determinan la
cantidad de O y CO2
en los alveolos.
Funciones de las vías
respiratorias
Tráquea, bronquios y
bronquiolos
El aire se distribuye a los pulmones por medio de estas tres
estructuras, pero sin duda, uno de los problemas mas
importantes es mantener TODAS las vías respiratorias
abiertas y permitir el paso de aire sin interrupciones hacia
los alveolos.
Para esto se vana tener estructuras que nos van a ayudar a
mantenerlas abiertas, evitando su cierre.
Tráquea
Aquí vamos a encontrar múltiples anillos cartilaginosos
que se extienden por 5/6 aprox del contorno de la
tráquea.
Bronquios
Sus paredes tienen placas curvas de cartílago menos
extensas, pero que mantienen una rigidez razonable.
Bronquiolos
Aquí las misma p.t.p que expanden a los alveolos van a
expandir a los bronquiolos, evitando su cierre.
Cuando los alveolos se dilatan, los bronquiolos igual lo
harán.
En tráquea y bronquios las zonas que no están cubiertas por cartílago
están formadas por musculo liso.
Las paredes de los bronquiolos están casi totalmente formadas por
musculo liso, excepto los bronquiolos mas terminales (bronquiolos
respiratorios).
Las paredes de los bronquiolos respiratorios están formadas por ep.
Pulmonar, tejido fibroso subyacente y algunas fibras de musculo liso.
Resistencia al flujo aéreo del
árbol bronquial La máxima resistencia al flujo aéreo se va a producir en
algunos de los bronquiolos y bronquios de mayor
tamaño, cerca de la tráquea.
Esto es porque,
relativamente, hay
menos de estos
bronquios de mayor
tamaño.
En situaciones patológicas los bronquiolos mas
pequeños participan mas en la determinación de la
resistencia del flujo aéreo por su pequeño tamaño y
porque se ocluyen con facilidad debido a:
1. Contracción del musculo de sus paredes
2. La aparición de edema en sus paredes
3. Acumulación de moco en la luz de los bronquios
Dilatación simpática de
bronquiolos
El control directo de
bronquiolos por fibras
simpáticas es débil
porque muy pocas fibras
de este tipo entran
hasta las porciones
centrales del pulmón.
El árbol bronquial esta
muy expuesto a
noradrenalina y
adrenalina, produciendo
así la dilatación de
este.
Constricción parasimpática de
los bronquios Algunas fibras
parasimpáticas provenientes del nervio vago van a penetrar el parénquima del pulmón.
Estos van a secretar acetilcolina y cuando son activados van a producir una constricción leve o moderada de bronquiolos.
estos reflejos a veces pueden ser activados por reflejos que se originan en pulmones, como:
1. Irritación de membrana epitelial de vías respiratorias.
2. Cuando las arterias pulmonares pequeñas son ocluidas por micro émbolos.
Factores secretoresA nivel pulmonar, los mastocitos van a secretar dos
sustancias, por lo general lo hacen en las reacciones
alérgicas.
Histamina
Sustancia de reacción lenta de anafilaxia.
Estas dos sustancias tienen actividad con la constricción
bronquial.
Moco de vías resp. y acción
de los cilios.Todas las vías respiratorias están
humedecidas por una capa de moco
que recubre toda la superficie.
Este moco atrapa partículas
pequeñas que están en el aire
inspirado e impide que la mayoría
de estas lleguen a los alveolos.
Su excreción se puede llevar a
cabo gracias a que toda la
superficie de vías respiratorias
esta tapizada por un ep. Ciliado
con aprox 200 cilios por célula
epitelial.
Estos cilios baten continuamente con una frecuencia de
10-20 veces por segundo, y la dirección de su golpe
siempre va hacia la faringe.
Cilios baten hacia arriba
Cilios baten hacia abajo
Pulm
ones
Nariz
Este moco y las partículas atrapadas pueden
ser excretadas por la tos.
Funciones respiratorias
normales de la nariz.
Cuando el aire pasa a través de la nariz, las cavidades
nasales van a realizar 3 funciones:
1) Calentar el aire
2) Humedecer el aire
3) Filtrar el aire parcialmente.
A estas tres funciones se les conoce como “Función de
acondicionamiento de aire”
Función “filtro” de la nariz
Además de los pelos de la entrada de las narinas, existe otra forma mas
importante para la eliminación de partículas, llamada “Precipitación
turbulenta”.
La Precipitación turbulenta pasa cuando el aire choca contra muchos
obstáculos, como:
1. Cornete
2. Tabique
3. Pared faríngea
Cada ves que el aire choca contra una de estas estructuras, cambia su
dirección de mov, las partículas al tener una masa mayor que la del aire no
pueden cambiar su dirección tan rápido, por lo cual siguen hacia adelante
chocando contra las superficies y quedan atrapadas en la cubierta mucosa y
son transportadas por los cilios hacia la faringe para ser deglutidos.
Vocalización Aparte del aparato respiratorio, el habla también implica:
a) Centros específicos del control nervioso del habla de la
corteza cerebral.
b) Centros de control respiratorio del encéfalo
c) Las estructuras de articulación y resonancia de las
cavidades oral y nasal.
El habla va a estar formada por dos funciones mecánicas:
1. Fonación
2. Articulación
Fonación
La laringe esta adaptada
especialmente para actuar como
vibrador, cuyo elemento vibrador son
los pliegues bucales (cuerdas
vocales).
Las cuerdas vocales protruyen desde
las paredes laterales de la laringe
hacia el centro de la glotis; son
distendidas y mantenidas en su
posición por varios músculos
específicos de la propia laringe.
Durante la respiración normal las
cuerdas están muy abiertas para
facilitar el paso del aire. Durante la
fonación en las cuerdas se juntan
entre sí, de modo que el paso de aire
entre ellas produce su vibración.
El tono de la vibración está determinado principalmente
por el grado de distensión de las cuerdas, aunque
también por el grado de aproximación de las cuerdas
entre sí y por la masa de sus bordes.
Articulación y resonanciaLos tres órganos principales en la articulación son:
1. Labios
2. Lengua
3. Paladar blando
Los resonadores son:
1. Boca
2. Nariz
3. Senos nasales
4. Faringe
5. Cavidad torácica.
