fisiología respiratoria

1. 0
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Facultad de Medicina
Desarrollo de Habilidades en el Uso de la Tecnología, la
Información y la Comunicación
Lic. Patricia Silva Sánchez
Alumno
Alejandra Alarcón Velázquez
Actividad final: After the draft
Ensayo: Fisiología respiratoria
Primavera 2016
Marzo de 2016

2. 1
ÍNDICE
1. Introducción
2. Fisiología
a. Generalidades sobre la fisiología respiratoria.
b. Anatomía de los pulmones.
c. Características generales de los pulmones.
d. Inspiración e espiración.
e. Volúmenes respiratorios.
3. Espirometría
a. Como tomarla.
b. Interpretación de los resultados.
4. Patologías relacionadas
a. Patrones patológicos.
5. Conclusión
6. Bibliografía

3. 2
1. INTRODUCCIÓN
“Los médicos saben que la salud de una población no se obtiene a mantiene a base de
medicamentos, que es mucho mejor, más fácil y prudente adoptar medidas preventivas para evitar
enfermedades”
—Robert Owen
El presente trabajo tiene por finalidad poner en práctica los conocimientos que
hemos adquirido en la materia de DHTIC, sobre todo en lo referente a la búsqueda,
selección y clasificación de información.
Para poner en práctica estos conocimientos se escogió el tema de la Fisiología
respiratoria, sobre el que se desarrolló el presente ensayo.
La respiración es una importante función vital que tiene como principal objetivo
el intercambio de dos gases, para ello se llevan a cabo dos procesos, por una parte
se capta oxigeno del ambiente y por otra se expulsa el dióxido de carbono producido
en las células.
En el presente trabajo se describe desde la anatomía de los pulmones, los
métodos diagnósticos existentes así como las patologías que se pueden llegar a
presentar.

4. 3
2. Fisiología
a. Generalidades sobre la fisiología respiratoria.
La fisiología respiratoria es una rama en la fisiología humana que se enfoca en el
proceso de respiración, tanto externa, captación de oxígeno (O2) y eliminación de
dióxido de carbono (CO2), como interna, utilización e intercambio de gases a nivel
tisular.
La sangre que circula constantemente por los capilares alveolares extrae el oxígeno
del aire alveolar y lo carga de CO2., de manera que es necesario que este aire se
renueve también constantemente. Esto se logra a través de la ventilación con aire
ambiental y las vías aéreas son el medio de conexión entre alvéolo y exterior.
Las vías aéreas se inician en la nariz que, además de ser su puerta de entrada,
acondiciona el aire inspirado para la respiración. Lo humidifica y calienta a 37°C
gracias a la rica vascularización de su mucosa, dispuesta sobre una superficie
ampliada por la presencia de los cornetes. Además, la anfractuosidad de los
conductos, la adhesividad de la capa de mucus y la presencia de pelos, constituyen
barreras físicas que impiden la entrada de parte importante de las partículas en
suspensión de mayor tamaño. Las defensas mecánicas son complementadas por
el reflejo del estornudo y la presencia de tejido linfoideo y anticuerpos. La alteración
de estas funciones y la posibilidad de aspiración de secreciones nasales infectadas
explican la frecuencia con que las afecciones nasales se asocian con enfermedades
bronquiales y pulmonares.
La vía aérea continúa con la faringe, donde también se conecta la boca, que
constituye una entrada alternativa para el aire cuando hay obstrucción nasal y
cuando se necesita aumentar mucho la ventilación, como sucede en el ejercicio
intenso. Para que la faringe se mantenga permeable, es necesario que los músculos
faríngeos y linguales mantengan una tonicidad normal, ya que en caso que
disminuya, la faringe puede colapsar y obstruir el flujo inspiratorio, como sucede en
condiciones anormales durante el sueño.
La laringe es el órgano muscular y cartilaginoso de la fonación y está situada en una
encrucijada importante por la confluencia de las vías respiratoria y digestiva. Un
complejo mecanismo de ascenso de la laringe hacia la base la lengua con

5. 4
contracción de músculos laríngeos intrínsecos y cierre de epiglotis, protege al
aparato respiratorio de la penetración de elementos extraños durante la deglución o
el vómito. Si este mecanismo se altera, pueden producirse lesiones respiratorias
graves por aspiración. La laringe participa también en el reflejo defensivo de la tos,
a través del cierre de la glotis durante la fase de compresión del aire intrapulmonar
y de su brusca apertura en la fase expulsiva.
Las vías respiratorias infralaríngeas adoptan una forma de árbol, cuyo tronco es la
tráquea que, tras un trayecto de 12 a 15 cm, genera por división dicotómica
asimétrica alrededor de 23 generaciones de ramas, 16 de las cuales son
exclusivamente conductoras.
La tráquea está situada en la línea media en el cuello y dentro del tórax, siendo
ligeramente desviada a la derecha por el arco aórtico. Su diámetro es de 17 a 26
mm en adultos y su estabilidad es asegurada por la superposición de una serie de
cartílagos que tienen la forma de una C abierta hacia el dorso. En los extremos de
estos cartílagos se insertan haces musculares, cuya contracción estrecha el lumen
del conducto, mecanismo que permite acelerar considerablemente la velocidad del
flujo espiratorio durante la tos, con la consiguiente mayor capacidad expulsiva.
El árbol bronquial está tapizado por una mucosa que tiene un epitelio ciliado que,
en combinación con las glándulas mucosas, constituye el mecanismo mucociliar.
Este es una especie de correa transportadora de mucus que es constantemente
impulsada por los cilios a una velocidad de 20 mm por minuto, atrapando por
adherencia las partículas que han sobrepasado la barrera nasal. Al llegar a la
faringe, el mucus es deglutido insensiblemente.
Otros elementos importantes de la mucosa bronquial son las glándulas mucosas,
más abundantes en la submucosa de las vías mayores, y las células caliciformes,
que producen mucus a lo largo de todo el árbol bronquial. También se encuentran
las células argirófilas de función neuroendocrina.
b. Anatomía de los pulmones.
Los pulmones están formados por tejido conectivo que encierran unas estructuras
tubulares (los bronquios), que se van bifurcando progresivamente desde la tráquea,
hasta formar unos túbulos mucho más finos (alveolos). Paralelamente a estas
estructuras tubulares, discurren un sistema vascular.
El hombre toma aire a través de la nariz o, con menos frecuencia, a través de la
boca. El interior de la nariz está recubierto por una membrana mucosa que
humedece el aire que se inhala, lo calienta y lo limpia de contaminantes. La nariz y
la boca están conectados a través de la faringe y la laringe con la tráquea. A través
de la laringe, el aire llega en primer lugar a la tráquea, que tiene una longitud de

6. 5
entre 10 y 12 centímetros. La tráquea tiene forma tubular y desciende hasta la cuarta
vértebra torácica donde se bifurca para dar lugar a los dos bronquios principales: el
del pulmón derecho y el del pulmón izquierdo.
Los pulmones están conformados por lóbulos, tres en el pulmón derecho y dos en
el izquierdo. Estos lóbulos a su vez se subdividen en segmentos más pequeños (por
ejemplo, segmento inferior, superior o medio). A su vez dentro de los lóbulos
pulmonares discurre un sistema tubular bronquial. Es decir, los bronquios
principales izquierdo y derecho, se van subdividiendo, disminuyendo
progresivamente su diámetro, en bronquios, bronquiolos y alveolos.
Los alveolos están recubiertos por una pared capilar. Un tejido extremadamente fino
de algunos micrómetros de espesor entre los alvéolos y los capilares llenos de
sangre realiza el intercambio, es decir, el proceso de difusión, entre el aire que se
toma y la sangre. Cuando la sangre fluye a través de los capilares pulmonares, los
glóbulos rojos se unen al oxígeno y desprenden dióxido de carbono.
c. Características generales de los pulmones.
Los pulmones son los órganos en los cuales la sangre recibe oxígeno desde el aire
y a su vez la sangre se desprende del dióxido de carbono el cual pasa al aire. Este
intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono
entre la sangre y los alvéolos que forman los pulmones. La función de los pulmones
es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en
estrecho contacto con capilares. En los alvéolos se produce el paso de oxígeno
desde el aire a la sangre y el paso de dióxido de carbono desde la sangre al aire.
Este paso se produce por la diferencia de presiones parciales de oxígeno y dióxido
de carbono (difusión simple) entre la sangre y los alvéolos.
El peso de los pulmones depende del sexo y del hemitórax que ocupen: El pulmón
derecho pesa en promedio 600 gramos y el izquierdo alcanza en promedio 500 g.
Estas cifras son un poco inferiores en el caso de la mujer (debido al menor tamaño
de la caja torácica) y algo superior en el varón.1 El pulmón derecho está dividido
por dos cisuras (horizontal y oblicua) en 3 partes, llamadas lóbulos (superior, medio
e inferior). El pulmón izquierdo tiene dos lóbulos (superior e inferior) separados por
una cisura (oblicua). Esto se debe a que el corazón tiene una inclinación oblicua
hacia la izquierda y de atrás hacia adelante; "clavándose" la punta inferior (el ápex)
en el pulmón izquierdo, reduciendo su volumen y quitando espacio a dicho pulmón.
Se describen en ambos pulmones un vértice o ápex (correspondiente a su parte
más superior, que sobrepasa la altura de las clavículas), y una base (inferior) que
se apoya en el músculo diafragma. La cisura mayor de ambos pulmones va desde
el 4º espacio intercostal posterior hasta el tercio anterior del hemidiafragma
correspondiente. En el pulmón derecho separa los lóbulos superior y medio del

7. 6
lóbulo inferior, mientras que en el pulmón izquierdo separa los dos únicos lóbulos:
superior e inferior. La cisura menor separa los lóbulos superior y medio del pulmón
derecho y va desde la pared anterior del tórax hasta la cisura mayor. Puede estar
ausente o incompleta en hasta un 25 % de las personas.
d. Inspiración e espiración.
La inspiración o inhalación es el proceso por el cual entra aire, específicamente el
oxígeno desde un medio exterior hacia el interior de un organismo (pulmones). La
comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la tráquea.
Este proceso es realizado con la intervención del diafragma y la ampliación del tórax
con la contribución de los músculos intercostales externos,
esternocleidomastoideos, serratos anteriores y escalenos en la respiración forzada.
Este proceso se lleva a cabo gracias a la diferencia de presiones tales como la
presión pleural (presión del líquido interpleural), alveolar (presión del aire ubicado
en el interior de los alveolos) y transpulmonar (diferente presión existente entre el
interior y exterior de los pulmones).
La exhalación o espiración es cuando el aire sale de los pulmones o el fenómeno
opuesto a la inhalación, durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones
sale de éstos. Es una fase pasiva de la respiración, porque el tórax se retrae y
disminuyen todos sus diámetros, sin intervención de la contracción muscular,
volviendo a recobrar el tórax su forma primitiva. Los músculos puestos en juego, al
dilatarse el tórax, se relajan en esta fase; Las costillas vuelven a su posición inicial
así como el diafragma.
La espiración se considera como un fenómeno pasivo y, no obstante, en parte es
también activo, como lo era la inspiración, puesto que intervienen en este acto
algunos músculos como los intercostales internos, a los que hay que añadir los
músculos abdominales en la espiración forzada y el dorsal ancho en los accesos de
tos.
En la espiración el aire sale con rapidez, lo que facilita la expulsión de mucosidades
y partículas extrañas que podrían obstruir las vías respiratorias.
e. Volúmenes respiratorios.
Las capacidades pulmonares se refieren a los distintos volúmenes de aire
característicos en la respiración humana. Un pulmón humano puede almacenar

8. 7
alrededor de 5 litros de aire en su interior, pero una cantidad significativamente
menor es la que se inhala y exhala durante la respiración.
Volumen corriente (VC): volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración
normal. En un adulto sano es de 6 ó 7 ml/kg (unos 500 ml aproximadamente).
Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire que se
puede inspirar por encima del volumen corriente normal mediante inspiración
forzada; habitualmente es igual a unos 3.000 ml.
Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire que se
puede espirar mediante espiración forzada, después de una espiración corriente
normal, normalmente es de unos 1.100 ml.
Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones y las vías
respiratorias tras la espiración forzada, supone en promedio unos 1.200 ml
aproximadamente. Este volumen no puede ser exhalado.
Capacidades pulmonares:
Al describir los procesos del ciclo pulmonar, a veces es deseable considerar juntos
dos o más volúmenes pulmonares, estas combinaciones de volúmenes son
llamados capacidades pulmonares:
Capacidad inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede respirar
comenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al máximo sus
pulmones (3.500 ml aproximadamente). CI = VC + VRI
Capacidad residual funcional (CRF): Es la cantidad de aire que queda en los
pulmones tras una espiración normal (2.300 ml aproximadamente). CRF = VRE +
VR
Capacidadvital (CV): Es la cantidad de aire que es posible expulsar de los pulmones
después de haber inspirado completamente. Son alrededor de 4,6 litros. CV = VRI
+ VC + VRE
Capacidad pulmonar total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato
respiratorio, después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a
aproximadamente a 6 litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden
expandirse los pulmones con el máximo esfuerzo posible (aproximadamente 5.800
ml). CPT = VC + VRI + VRE + VR.

9. 8
3. Espirometría.
a. Como tomarla.
La espirometría consta de una serie de pruebas respiratorias sencillas, bajo
circunstancias controladas, que miden la magnitud absoluta de las capacidades
pulmonares y los volúmenes pulmonares y la rapidez con que éstos pueden ser
movilizados (flujos aéreos). Los resultados se representan en forma numérica
fundamentados en cálculos sencillos y en forma de impresión gráfica. Existen dos
tipos fundamentales de espirometría: simple y forzada.
La gráfica que imprime el espirómetro representa en el eje vertical (las ordenadas)
el volumen del flujo de aire (L/s) en función del tiempo, en el eje horizontal (las
abscisas).
La representación gráfica puede ser entre estas variables: Curva volumen-tiempo
(curva V/T) o entre sus derivadas, por ejemplo la Curva flujo-volumen (curva F/V).
Una variante de la curva flujo-volumen es la curva flujo-capacidad vital, que en vez
de representar capacidad pulmonar total, sólo hace referencia a la capacidad vital,
no incluyendo el volumen residual.
Pasos para realizar la prueba:
Permanezca con la boquilla bien sellada entre sus labios durante todo el tiempo que
se realice la prueba
1.Realice una inspiración normal.
2.Luego, exhale suavemente hasta vaciar sus pulmones totalmente.
3.Tome una GRAN inspiración BIEN PROFUNDA, llene sus pulmones.
4.Luego, EXHALE con MUCHA FUERZA y siga exhalando hasta que le indiquen
que deje de hacerlo. Debe seguir exhalando el aire durante 6 segundos. Puede
sentirse vacío rápidamente, pero siga exhalando de forma tal que se pueda medir
cada pequeña exhalación de aire.
Cuando se le indique que pare, sáquese la boquilla y descanse. Estos pasos se
repetirán al menos 3 veces, pero pueden ser más.

10. 9
b. Interpretación de los resultados.
Para controlar la calidad de la prueba es necesario que pueda verse en tiempo real
para así evaluar la calidad de las maniobras y detectar artefactos. Por ello, la
pantalla debe tener un tamaño y una resolución suficientes (tabla 3). Se recomienda
que los fabricantes incluyan un periodo de al menos 0,25s antes del inicio de la
maniobra (tiempo cero) para poder valorar la extrapolación retrógrada; asimismo es
conveniente visualizar bien el final de la maniobra para estar seguro de que el
tiempo de vaciado ha sido suficiente.
Es necesario que el informe cuente con gráficos flujo-volumen y volumen-tiempo,
ya que aportan información complementaria. Para la representación gráfica del
informe se recomienda una escala de volumen ≥10mm/l y de tiempo ≥20mm/s.
Los parámetros de las pruebas de función pulmonar presentan una gran variabilidad
interindividual y dependen de las características antropométricas de los pacientes
(sexo, edad, talla, peso y raza). La interpretación de la espirometría se basa en la
comparación de los valores producidos por el paciente con los que teóricamente le
corresponderían a un individuo sano de sus mismas características
antropométricas. Este valor teórico o valor de referencia se obtiene a partir de unas
ecuaciones de predicción34.
En general, se recomienda utilizar el conjunto de ecuaciones de predicción que
mejor se ajuste a nuestra área. Sin embargo, lo más habitual es seleccionar unas
ecuaciones próximas a nuestra población, y en este sentido la anterior normativa
SEPAR recomendaba las ecuaciones de Roca et al.1,35,36. Pero estas ecuaciones
no contaban con suficientes sujetos con edades superiores a los 70años y, por tanto,
introducen sesgos en su interpretación. Además, cada vez existe una proporción
más importante y creciente de pacientes subsidiarios de hacerse una espirometría
mayores de esa edad o de ancestros no europeos. Recientemente, García-Río et
al.37 publicaron ecuaciones en el rango de 65-85años que permiten cubrir
adecuadamente esa franja de edad.
Desde esta normativa se recomienda considerar la utilización de los valores de
referencia de Casan et al.35 para niños (rango 6-20años), los de Roca et al.36 para
adultos (rango 20-65años) y los de García-Río et al.37 para ancianos (rango 65-
85años) (tabla 7). Estas ecuaciones de referencia solo se deberían utilizar en
sujetos de raza caucásica.

11. 10
Porcentaje fijo del predicho:
El valor fijo del 80% del valor predicho como límite de normalidad no tiene ninguna
base estadística. Aunque en sujetos de edad y estatura promedio el 80% del
predicho se acerca al percentil5, en sujetos mayores o de baja estatura este valor
fijo los puede clasificar erróneamente como «anormales», mientras que sujetos
jóvenes de alta estatura pueden ser clasificados erróneamente como «normales»34.
Por ello se recomienda añadir al valor del porcentaje fijo del predicho el límite inferior
de la normalidad.
Límite inferior de la normalidad:
Para la espirometría los valores inferiores al percentil5 son considerados inferiores
al rango esperado (debajo del límite inferior de la normalidad [LIN]). En caso de no
ser incluidos en las ecuaciones de predicción que proveen los espirómetros, los
percentiles pueden ser calculados con el error estándar estimado (SEE) de la
ecuación. El LIN es igual al valor predicho menos (1.645×SEE). De esta forma, para
cada parámetro (FVC, FEV1, FEV1/FVC, PEF y FEF25-75%), y según el sexo, edad
y altura, se obtendrá un LIN.
Últimamente, se ha propuesto que sería más correcto informar con el «z score»
z=x−μσ, donde x es el valor obtenido, μ la media poblacional para las características
antropométricas del sujeto y σ la desviación estándar39,40. El «z score» permite
interpretar las alteraciones y cambios funcionales con un número que es
proporcional a σ (2σ es equivalente al percentil 5)39,40.
4. Patologías relacionadas
a. Patronespatológicos
El control de la respiraciónse realiza en el tronco del encéfalo.Los
patrones respiratorios puedenayudar a localizar la zona de la lesión e
incluso a sospecharla etiología:
- Apnea de post hiperventilación: sólo se explora en sujetos
obnubilados,ya que requiere un mínimo de colaboración. Puede
considerarse signo precozde afectaciónde la conciencia. Tras
solicitar al paciente que realice cinco inspiraciones profundas,los

12. 11
pacientes con alteración del sistemalímbico presentan una
pausa de post hiperventilación de 10 segundos,mientras que los
sujetos sanos continúan respirando sin interrupciones.
- Respiraciónde Cheyne-Stokes:respiración periódicacon
alternancia de fases de aumento y descenso progresivo de
frecuenciae intensidad respiratoria, seguido de un períodode
apnea de duración variable. Se observaen lesiones hemisféricas
bilaterales, fase diencefálicadel coma o encefalopatía
metabólica. Existe otro tipo de patrón respiratorio similar al de
Cheyne-Stokes,pero con ciclos de mucha menor duración, que
ocurre en casos de hipertensión intracraneal grave y parece ser
secundario a isquemia de tronco.
- Coma con hiperventilación: la hiperventilación es frecuente en
el coma de origen metabólico,se asocia a acidosis metabólica:
uremia, cetoacidosisdiabética, ingesta de ácidos orgánicos,etc.
o a alcalosis respiratoria (encefalopatíahepática e hipoxia de
cualquier etiología).
- La hiperventilación neurógena central: es infrecuente y se
caracteriza por una respiración continua, profunday rápida, a
una frecuencia de 25 ciclos por minuto. Se asocia a lesiones de
mesencéfalo inferiory tercio medio de la protuberancia. Su
diagnóstico obliga a excluir otras causas acidosis metabólica.
- Respiraciónapnéustica: signo muy específico deafectaciónde
protuberancia inferior. Caracterizado por una bradipnea de fondo
con períodosde apnea que puedenalcanzar los 30s,seguida de
una inspiración profunda, tras la cual se detiene la respiración
durante 10-15 segundos.
- Respiraciónatáxica: patrón respiratorio irregular en frecuencia
y profundidad.Se observaen las lesiones de la región
dorsomedialdel bulbo. Indicadorde mal pronóstico.
5. CONCLUSIÓN

13. 12
A partir del presente ensayo concluyo que el sistema respiratorio es de gran
importancia para el buen funcionamiento del cuerpo humano, no solo por el hecho
que sin respirar no podemos vivir, sino también por la prevalencia mundial de
enfermedades que puede producirse.
6. BIBLIOGRAFÍA
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