volumenes y capacidades resp
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FISIOLOGIA RESPIRATORIA
Dra. Miriam Nicte Camacho CarrascoHAE ISSSTE AtapaneoMorelia, Mich
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SISTEMA RESPIRATORIO
1. Ventilación y mecánica respiratoria 2. Intercambio y transporte de gases 3. Regulación de la respiración
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Funciones del aparato respiratorio
o Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramoso Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2)
o Regulación de la temperatura (por pérdida de agua)o Conversión/producción de hormonas en el pulmóno Producción del sonido (lenguaje oral)
o Distribución del aireo Intercambio de gases (O2 y CO2)
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Concepto de respiración
Respiración celular:Interacción intracelular del O2 con moléculas para producir CO2, H2O y energía
Respiración externa: Movimiento de gases entre el ambiente y las células del organismo.Se lleva a cabo por los sistemas respiratorio y circulatorio.
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Etapas de la respiración
1. Intercambio de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares: VENTILACIÓN
2. Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y la sangre
3. Transporte de gases en la sangre (circulación pulmonar y sistémica)
4. Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y las células
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Etapas de la respiración
Respiración celular
Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y los tejidos
4
Transporte de O2 y CO2 entre los pulmones y los tejidos
3
Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y la sangre
2
Ventilación: intercambio de aire, entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares
1
Alvéolos pulmonares
Atmósfera
O2 CO2
O2 CO2
Corazón
O2 CO2
O2 CO2
O2 + glucosa CO2 + H2O + ATPCélula
Circulación sistémica
Circulación pulmonar
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Anatomía del sistema respiratorioZona de conducción: Función de calentar, limpiar, humedecer
Zona respiratoria:Función de intercambio de gases
Epitelio ciliado de la tráquea
Cilios
CélulasSecretorasde moco
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Vías respiratoriasZ
on
a d
e c
on
du
cció
nZ
.Resp
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Alveolos
Saco alveolar
Bronquiolorespiratorio
Capilares
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares Fibras elásticas
Macrófago
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La unidad alveolo-capilar es el lugar donde se efectúa el intercambio de gases: Membrana respiratoria
eritrocito
CapilarAlvéolo
Macrófago
Célula alveolar tipo II
Célula alveolar tipo I
Membrana respiratoria
0.5
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TimoGlándulatiroides
Tráquea
Cavidad torácica y pleuras
Pulmón derecho
Pulmón izquierdo
Mediastino
Cada pulmón está encerrado dentro de un saco pleural independiente.
La pleura es una membrana de doble pared que rodea cada pulmón
Pleura visceral
Pleura parietal
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Conceptos físicos
Elasticidad es la capacidad de un tejido para expandirse y retornar a su situación original sin deformarse o romperse.
El aire es una mezcla de gases, cuya presión total es la suma de las presiones parciales de cada uno de ellos (Ley de Dalton)
El aire se mueve a favor de gradiente de presiones (se aplica también a presiones parciales de cada gas)
La presión ejercida por un gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa (Ley de Boyle)
P1.V1 = P2.V2
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Ley de Boyle
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Mecánica ventilatoria
• La ventilación pulmonar es el movimiento de aire que mueven los pulmones
• La ventilación pulmonar depende de:• 1. Volumen de aire que entra en cada
inspiración• 2. Frecuencia respiratoria
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Existen dos movimientos respiratorios: inspiración y espiración
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Los músculos respiratorios modifican el volumen de la caja torácica
Músculos inspiratorios Diafragma Intercostales externos,
escalenos, esternocleidomastoideo
Músculos espiratorios Intercostales internos Pared abdominal
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Músculos respiratorios
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Diafragma contraídoel volumen torácico aumenta
Inspiración: Entra aire
Diafragma relajadoel volumen torácico
disminuye
Espiración: Sale aire
La inspiración siempre es un movimiento activo
La espiración en general es un movimiento pasivo
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¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones?
3. ESPIRACIONPalveolar mayor que Patmosférica
Palveolar igual que Patmosférica
1. REPOSO
Palveolar menor que Patmosférica
2. INSPIRACION
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Agua
Aire Insp. Esp. Insp. Esp.
Espirometría
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ESPIROMETRIA: volúmenes de aire que se
movilizan en la respiración
VRE (VT)
VRI(CV)
(CPT)VRCRF
CI
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Volúmenes y capacidades pulmonares
5800
2800
2300
Volumen (ml)
1200
Volumen corriente (500
ml)
Final inspiración normal
Final espiración normal
Volumen residual (1200
ml)
Volumen de reserva espiratoria (1100 ml)
Volumen de reserva
inspiratoria (3000 ml)
Capacidad pulmonar total
Capacidad residual funcional
Capacidad vital 4600 ml
Capacidad inspiratoria
Tiempo
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Definiciones
Volumen corriente (VC)Volumen de aire que intercambiamos en una respiración (~0.5 litros en reposo)
Frecuencia respiratoria (FR)Número de respiraciones por minuto (~12 en reposo)
Ventilación pulmonar (Volumen minuto) VC x FR
0.5 l/resp x 12 resp/minuto= 6 litros/minuto
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Cuchillo
Pulmón colapsado
PleurasVisceral y parietal
Aire
Neumotórax
Diafragma
Costillas
Pleuras visceral y parietal
Espacio intrapleural
Pulmón normal
La integridad de la pleura es esencial para mantener expandidos los pulmones y para la mecánica ventilatoria
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Distensibilidad pulmonar (“compliance”)
Depende de:
Elasticidad pulmonar
Tensión superficial en los alvéolos (papel del surfactante pulmonar)
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El surfactante reduce la tensión superficial en los alveolos y reduce la posibilidad de que el alveolo se colapse durante
la espiración
Célula II. Productora de surfactante pulmonar
Surfactante pulmonar
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MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar COMPONENTES: 90% son Lípidos 10% son Proteínas
Lípidos: Fosfatidilcolina 60% Fosfatidilglicerol Fosfatidilinositol Otros Proteínas: SP-A es Inmunomoduladora SP-B SP-C SP-D es Inmunomoduladora SP-B Y C Participan en estructura, en la actividad de
disminuir la tensión superficial y estimulan la absorción de fosfolípidos
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Ley de LaPlace
Presión = 2 x Tensión superf. Radio del alvéolo
SIN SURFACTANTE, EL ALVEOLO CHICO SE VACIARÍA EN EL GRANDE POR MAYOR PRESIÓN
2
1
“toda curvatura de la superficie de un líquido genera una variación de presión en el seno del mismo que es directamente proporcional a la tensión superficial del líquido e inversamente proporcional al radio de la curvatura de la superficie”.
los líquidos que tengan una superficie curvada van a experimentar una presión que va a tender a cerrar la curvatura, es decir, disminuir el radio
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MECANICA RESPIRATORIASurfactante pulmonar
NEUMOCITO II
Cuerpos lamelares Almacenam.) Exocitosis al alvéolo Formación de una Monocapa Disminución de la t. superficial
Reemplaza el agua en la superficie alveolar, intercalándose entre sus moléculas.
(reduce la interfaz aire- líquido)
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MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar
Disminuye el trabajo durante la inspiración:
* Disminuye la tensión superficial de los alvéolos
* Disminuye el retroceso elástico del pulmón
* Aumenta la distensibilidad Ayuda a estabilizar los alvéolos de
diferentes tamaños
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MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Efectos:1. Mejora la función pulmonar2. Mejora la expansión alveolar3. Mejoría en la oxigenación4. Disminuye el soporte ventilatorio 5. Aumenta la capacidad residual funcional6. Aumenta la distensibilidad pulmonar7. Disminuye los cortocircuitos intrapulmonares8. Mejora la relación ventilación / perfusión
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Resistencias pulmonares
Resistencias elásticas (estáticas):dependen de la distensibilidad pulmonar (elasticidad y tensión superficial) y son las más importantes en condiciones normales.
Resistencias aéreas (dinámicas):dependen del diámetro de las vías aéreas y del flujo de aire. Pueden ser importantes en patología por estrechamiento de las vías (asma, bronquitis crónica,…)
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Espacio muerto
Parte del aparato respiratorio que no intercambia gases con la sangre
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Cambios en la ventilación con el ejercicio
El aumento de la ventilación minuto durante un ejercicio moderado se produce a costa de un aumento del volumen, sin apenas cambios en la frecuencia respiratoria
Cuando se realiza de forma mantenida un ejercicio intenso se produce un aumento brusco de la frecuencia respiratoria por aumento del metabolismo anaerobio.
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CIRCULACIÓN PULMONAR Circulación pulmonar: relacionada
con el sistema de intercambio gaseoso
Circulación bronquial: abastece de sangre arterial al pulmón para las necesidades de sus células
Ambos sistemas producen uniones (anastomosis), lo que hace que la sangre de la vena pulmonar, es decir la que se ha oxigenado, no esté oxigenada al 100%.
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CIRCULACIÓN PULMONAR
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Zonas vasculares: efecto de la presión hidrostática capilar.
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Efecto de los gradientes de presión hidrostática
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Relación ventilación-perfusión
La ventilación pulmonar (V) y la cantidad de sangre que recibe el pulmón (perfusión, Q) guardan una correlación, que se rompe en un punto: UMBRAL VENTILATORIO
Reposo : Q = 5L/min bases > vértices V= 4,2L/min vértices > bases V/Q=0,8
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SHUNT O CORTOCIRCUITO FISIOLÓGICO
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IMPORTANCIA DE LA PRESIÓN INTERSTICIAL NEGATIVA
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