1. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA
DEL APARATO
RESPIRATORIO
ENF. ANA MILENA DUARTE ESP.CUIDADO CRITICO ADULTO-.UIS
CUIDADO DE ADULTO II-5 SEMESTRE

2. SISTEMA RESPIRATORIO



1. Ventilación y mecánica respiratoria
2. Intercambio y transporte de gases
3. Regulación de la respiración

3. El aparato respiratorio:
anatomía básica

Vías respiratorias







Fosas nasales
Faringe
Laringe
Tráquea
Bronquios
Bronquiolos
Pulmones

4. El proceso respiratorio: fases





Ventilación pulmonar: inspiración y
espiración.
Intercambio gaseoso entre el aire y la sangre.
Transporte de los gases por la sangre.
Intercambio gaseoso entre la sangre y los
tejidos.
Respiración celular.

5. Funciones del aparato
respiratorio
o Distribución del aire
o Intercambio de gases (O2 y CO2)
o
o
o
o
o
Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramos
Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2)
Regulación de la temperatura (por pérdida de agua)
Conversión/producción de hormonas en el pulmón
Producción del sonido (lenguaje oral)

6. 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.
Es a la que nos referiremos a partir de ahora

7. Etapas de la respiración
1.
2.
3.
4.
Intercambio de aire entre la atmósfera y los
alvéolos pulmonares: VENTILACIÓN
Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y
la sangre
Transporte de gases por la sangre (circulación
pulmonar y sistémica)
Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y las
células

8. Etapas de la respiración
Atmósfera
O2 CO2
Intercambio de O2 y CO2
entre el aire del alveolo y
la sangre
3
Transporte de O2 y CO2
entre los pulmones y los
tejidos
4
O2
Ventilación: intercambio
de aire, entre la atmósfera
y los alvéolos pulmonares
2
Alvéolos
pulmonares O2
1
Intercambio de O2 y CO2
entre la sangre y los tejidos
CO2
CO2
Circulación
pulmonar
Corazón
Circulación
sistémica
O2
O2 + glucosa
CO2
CO2 + H2O + ATP
Célula
Respiración celular

9. Anatomía del sistema respiratorio
Zona de conducción:
Función de calentar,
limpiar, humedecer
Epitelio ciliado de la tráquea
Cilios
Células
Secretoras
de moco
Zona respiratoria:
Función de
intercambio de gases

10. Z.Resp
Zona de conducción
Vías respiratorias

11. Alveolos
Bronquiolo
respiratorio
Capilares
Capilares
Saco
alveolar
Célula tipo I
Célula tipo II
Macrófago
Fibras elásticas

12. La unidad alvéolo-capilar es el lugar donde se efectúa el
intercambio de gases: Membrana respiratoria
Célula alveolar tipo II
Célula alveolar tipo I
Macrófago
Alvéolo
Capilar
0.5
µ
eritrocito
Membrana respiratoria

13. Cavidad torácica y pleuras
Glándulatiroides
Timo
Tráquea
La pleura es una membrana de
doble pared que rodea cada pulmón
Pulmón
derecho
Pulmón
izquierdo
Mediastino
Cada pulmón está encerrado dentro de un saco
pleural independiente.
Pleura
visceral
Pleura
parietal

14. Pulmones



Dos órganos de
forma cónica,
alojados en la caja
torácica
El derecho es más
grande y tiene tres
lóbulos deparados
por cisuras.
El izquierdo tiene
dos lóbulos.

15. Pulmones




Los bronquios, las
arterias y las venas
pulmonares entran en
cada pulmón a través del
hilio, y continúan
dividiéndose.
Los bronquiolos terminan
en pequeñas vesículas
llamadas alvéolos.
Los alvéolos están
rodeados por una red de
capilares sanguíneos.
Los gases difunden entre
ellos.

16. Pulmones
Sección longitudinal de pulmón de cordero. Árbol bronquial.

17. Pleuras


Los pulmones
están
recubiertos por
una membrana
doble: pleura
parietal y
pleura visceral.
Entre ambas
hay un líquido
lubricante, el
líquido pleural.

18. Ventilación pulmonar

19. Parámetros respiratorios





Capacidad pulmonar total: en una inspiración forzada. 6
l en hombres, 4,5 en mujeres.
Capacidad vital: en condiciones de máximo esfuerzo.
4,5 l en hombres, 3,2 l en mujeres.
Volumen residual: Aire que queda en los alveolos tras la
espiración. Alrededor de 1 l.
Volumen de ventilación o capacidad respiratoria:
Inspiración normal. Unos 500 ml, de los que llegan a los
alvéolos 350 ml.
Frecuencia ventilatoria: 12 – 18 por minuto.

20. Intercambio de gases



Tiene lugar por difusión
de los gases.
Se produce por las
diferencias de presión
parcial entre el alvéolo y
la sangre, para cada uno
de los gases.
La presión parcial es
proporcional a su
concentración en una
mezcla de gases.

21. Intercambio de gases:
Aire inspirado y espirado

22. Intercambio de gases:
Presión parcial
Región
Aire
Alveolo
Arteria
Intersticio
Célula
Vena
O2
160
100
95
40
35
40
CO2
0,3
40
40
45
46
45
Presión parcial de gases, a nivel del mar, en distintas
regiones o partes del organismo [mm Hg]

24. Transporte de oxígeno por la
sangre



El 97 % es trasportado por la
Hemoglobina, formándose
Oxihemoglobina
La hemoglobina contiene
cuatro átomos de hierro en
forma de ión ferroso, y cada
uno de ellos se une de forma
reversible a una molécula de
oxígeno.
El 3 % restante se transporta
disuelto en el plasma
sanguíneo

25. Transporte de oxígeno por la
sangre

26. Transporte de oxígeno por la
sangre



La hemoglobina es unas 200 veces más afín
por el monóxido de carbono que por el
oxígeno.
En presencia de CO, se forma
carboxihemoglobina, de color rojo cereza, que
no puede transportar oxígeno.
Se produce la muerte por hipoxia, pero no se
presenta cianosis

27. Transporte de dióxido de carbono
por la sangre



El 65 % se transporta como ión bicarbonato,
(HCO3)- , disuelto en el plasma
El 25 % se transporta unido a la hemoglobina,
en forma de carbaminohemoglobina
El 10 % se transporta disuelto directamente
en el plasma

28. Respiración celular




Proceso metabólico por el
que los nutrientes se
combinan con el oxígeno y
se descomponen, liberando
energía.
Ocurre en las mitocondrias
de las células
Esta energía es utilizada
para la síntesis de
moléculas de ATP
El ATP es utilizado para
realizar otros procesos:
biosíntesis, contracción
muscular, etc.

29. Respiración aerobia
C6 H12 O6 + 6 O2 ---> 6 CO2 + 6 H2O + energía (ATP)
El aceptor de los electrones desprendidos de los
compuestos orgánicos es el oxígeno.
Ocurre en varias etapas:
 Glucólisis
 Oxidación del ácido pirúvico
 Ciclo de Krebs
 Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa

30. Regulación de la respiración



Su objetivo es mantener los niveles de O2 y CO2
en sangre dentro de unos márgenes estrechos
que permitan la funcionalidad celular.
Además, la respiración debe integrarse con el
sistema digestivo, la emisión de sonidos, la tos,
etc.
El sistema está formado por unos centros
respiratorios, que está distribuidos en varios
grupos de neuronas integrados en el tronco del
encéfalo o bulbo raquídeo.

31. Control nervioso de la
respiración

El patrón cíclico de respiración se
modifica por diversos estímulos:

Cambios en el pH o en la
concentración de CO2 y de O2

Situaciones como el ejercicio,
emociones, cambios de presión
arterial y temperatura

32. Regulación de la respiración



El control nervioso se basa en la presencia de unos
mecanorreceptores en pulmones, vías respiratorias,
articulaciones y músculos, que recogen información y la
transmiten a los centros respiratorios.
Cuando aumenta la concentración de CO2 en sangre o
cuando aumenta la concentración de iones hidrógeno en
sangre, se estimulan los quimiorreceptores en los
cuerpos carotídeo y aórtico, y la velocidad de la
respiración aumenta para eliminar el exceso de CO2
Los movimientos respiratorios se desarrollan de forma
involuntaria pero se puede modificar de manera
voluntaria al tener conexiones con la corteza cerebral.

33. Regulación de la respiración

34. Quimiorreceptores
Centrales
Periféricos
Carótidas
aorta
No detectan cambios en PO2
Detectan cambios en PCO2
de forma indirecta (por
cambios de pH)
Detectan cambios en PO2
Detectan cambios en PCO2 de
forma directa

35. Regulación de la respiración

36. 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

37. Ley de Boyle

38. Mecánica ventilatoria
•
•
La ventilación pulmonar es el movimiento de
aire que entra y sale de los pulmones
La ventilación pulmonar depende de:
•
•
1. Volumen de aire que entra en cada
inspiración
2. Frecuencia respiratoria

39. Existen dos movimientos respiratorios:
inspiración y espiración

40. Los músculos respiratorios modifican el volumen
de la caja torácica

Músculos inspiratorios



Diafragma
Intercostales externos,
escalenos,
esternocleidomastoideo
Músculos espiratorios


Intercostales internos
Pared abdominal

41. Músculos
respiratorios

42. Inspiración: Entra aire
Diafragma contraído
El volumen torácico aumenta
La P. intratorácica baja
La inspiración siempre es un
movimiento activo
Espiración: Sale aire
Diafragma relajado
el volumen torácico disminuye
La P. intratorácica sube
La espiración, en general, es
un movimiento pasivo

43. ¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones?
1. REPOSO
Palveolar
igual que
Patmosférica
2. INSPIRACION
Palveolar
3. ESPIRACION
menor que
Palveolar
Patmosférica
mayor que
Patmosférica

44. Espirometría

Estudio indoloro del volumen y ritmo del flujo de
aire dentro de los pulmones
Aire
Agua
Insp. Esp. Insp. Esp.

45. Volúmenes y capacidades
pulmonares
5800
Volume
n (ml)
2800
Final
inspiración
normal
Volumen
corriente
(500 ml)
Volumen de
reserva
inspiratoria
(3000 ml)
2300
1200
Final
espiraci
ón
normal
Volumen
residual (1200
ml)
Tiempo
Volumen
de reserva
espiratoria
(1100 ml)
Capacidad
inspiratoria
Capacidad
pulmonar total
Capacidad vital
4600 ml
Capacidad
residual
funcional

46. 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

47. La integridad de la pleura es esencial para
mantener expandidos los pulmones y para
la mecánica ventilatoria
Pulmón normal
Neumotórax
Costillas
Cuchillo
Espacio
intrapleural
Pleuras
visceral y
parietal
Diafragma
Pulmón
colapsado
Aire
Pleuras
Visceral y
parietal

48. Distensibilidad pulmonar
(“c o m p lia nc e ”)

Depende de varios factores:

Elasticidad pulmonar

Tensión superficial en los alvéolos (papel del
surfactante pulmonar)

49. Surfactante pulmonar
Célula II. Productora de
surfactante pulmonar
El surfactante
reduce la tensión
superficial en los
alveolos y reduce
la posibilidad de
que el alveolo se
colapse durante
la espiración

50. 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,…)

51. Espacio muerto
Parte del
aparato
respiratorio que
no intercambia
gases con la
sangre

52. 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.