Este documento resume los conceptos fundamentales de la función pulmonar, incluyendo la mecánica de la respiración, los volúmenes pulmonares, el transporte de gases, y la regulación de la respiración. Explica la difusión de gases en los pulmones y la circulación pulmonar, así como los factores que afectan la curva de disociación de oxígeno-hemoglobina. También describe brevemente los sistemas neurales y químicos que controlan la respiración espontánea.
2. INTRODUCCION
Clásicamente se divide en:
• Respiración externa y respiración interna.
FR: 12 a 15 veces por minutos.
500ml/ 6L – 8L.
Difusión simple.
3. PRESION PARCIAL
“La presión parcial se define como la presión que ejerce
cualquier gas en una mezcla de gases.”
Composición del aire seco:
• 20.98% O2.
• 0.04% CO2.
• 78.06% N2.
• 0.92% Constituyentes inertes.
5. INSPIRACION Y ESPIRACION
Espacio intrapleural & Presión intrapleural (sub
atmosferica).
Inspiración: Activo. La PIP en las bases pulmonares
disminuye a cerca de – 6 mm Hg. La presión en las vías
respiratorias se vuelve negativa. Esfuerzos inspiratorios –
30 mm Hg.
Espiración: Pasivo.
6. VOLUMENES PULMONARES
• Volumen corriente: Cantidad de aire que entra a los
pulmones.
• Volumen de reserva inspiratoria: Volumen inspirado con
un esfuerzo inspiratorio máximo.
• Volumen de reserva espiratoria: Volumen expulsado con
un esfuerzo espiratorio activo.
• Volumen residual: Aire restante después de una
espiración máxima.
7. • Espacio muerto respiratorio.
• Capacidad vital: Mayor cantidad de aire que puede
espirarse después de una inspiración máxima.
• Capacidad Vital Cronometrada (FEV1)
• Capacidad respiratoria máxima: 125 – 170L/min.
9. DIAFRAGMA & TONO BRONQUIAL
• Diafragma:
75% volumen intratorácico.
1.5 – 7 cm.
• Bronquios:
La dilatación es producida por una descarga simpática y la
constricción por actividad parasimpática.
Ritmo circadiano del tono bronquial.
6 a.m. – 6 p.m.
10. FACTOR SURFACTANTE
Disminuye la tensión superficial y evita el colapso alveolar.
Dipalmitoilfosfatilcolina (DPPC).
Neumocitos tipo II.
Glucocorticoides y tabaquismo.
11. ESPACIO MUERTO Y VENTILACION
DESIGUAL
Volumen del espacio muerto = Peso corporal en lb.
Hombre Guyton, 68 kg.
350mL se mezclan en los alveolos.
150mL llenan el espacio muerto.
Ventilación alveolar.
12. Inspiración
• Entran 500 ml O2 atmosférico
• Pero solo los primeros 350 ml se
mezclan con el aire en los alveolos.
13. Espiración
• Los primeros 150 ml espirados
representan el espacio muerto.
• Y los 350 ml ocupan el gas en los
alveolos.
14. • La ventilación alveolar
• La respiración rápida superficial
VS
Respiración lenta y profunda
16. La composición
•Muestreo del aire alveolar
Fase I
Gas espirado inicial (espacio muerto)
del gas alveolar
inspirado y
Fase II espirado.
Mezcla de gas del espacio muerto y el
•Composición del aire alveolar
alveolar
Fase III
Gas alveolar (una sola respiración)
Volumen del cierre CV
•Difusión a través de la
Fase IV
Aumenta el nitrógeno espirado
membrana alveolocapilar
18. PRESION, VOLUMEN Y FLUJO
La sangre de las arterias sistémicas tiene una PO2 unos
2mm Hg menor y una saturación de Hb 0.5% que la que
sale de las venas pulmonares.
El volumen sanguíneo en los vasos pulmonares es de 1L,
pero menos de 100mL están en los capilares.
0.75 segundos.
0.30 segundos.
19. PRESION CAPILAR
La presión capilar pulmonar es de 10mm Hg, la presión oncotica
es de 25 mm Hg.
Gradiente de presión hacia el interior de los capilares: 15 mm
Hg.
20. GRAVEDAD
En posición vertical, en las porciones superiores de los
pulmones el flujo sanguíneo es menos, los alveolos son
mas grandes y la ventilación es menor que en la base.
21. INDICES DE VENTILACION PERFUSION
El índice ventilación pulmonar y flujo, en reposo es
cercano a 0.8 (4.2L ventilación/5.5L flujo).
↓ Ventilación alveolar/ perfusión: ↓PO₂ ↑PCO₂.
↓ Perfusión / ventilación alveolar: ↑ PO₂ ↓ PCO₂.
22. RESERVORIO PULMONAR
Cuando un individuo normal se recuesta, el volumen
sanguíneo pulmonar aumenta hasta en 400 ml, lo que
genera un descenso de la capacidad vital en posición
supina.
23. REGULACION DEL FLUJO SANGUINEO
Se encuentra regulado por factores activos y pasivos. Los
vasos pulmonares tienen una inervación autónoma y
también responden a estímulos humorales.
Muchas de las respuestas dilatadoras son dependientes
del endotelio, y tal vez actúen mediante la liberación de
NO.
24. Los ajustes locales de la perfusión depende del O₂.
La deficiencia de O₂ actúa de forma directa sobre el
musculo liso vascular para producir constricción, lo que
desvía la sangre lejos del área hipoxica.
La hipo perfusión con reducción de PCO₂ induce
constricción de los bronquiolos, lo que desvía la
ventilación lejos del área con perfusión deficiente.
25. La hipoxia sistémica causa constricción en las arteriolas
pulmonares, lo que aumenta la presión arterial pulmonar.
28. 99% del O₂ disuelto se combina con la hemoglobina y
94.5% del CO₂ disuelta se convierte en otros compuestos.
29. APORTE DE OXIGENO
El aporte de O₂ depende de la cantidad de este que llegue
a los pulmones, de la calidad del intercambio pulmonar,
del flujo sanguíneo al tejido y de la capacidad de la sangre
para transportar al oxigeno.
30. HEMOGLOBINA
La hemoglobina es una proteína formada por 4
subunidades cada una con un grupo hem.
Cada átomo de hierro puede unirse en forma reversible
con una molécula de O₂.
31. CURVA DE DISOCIACION DE OXIGENO-
HEMOGLOBINA
“Relaciona el porcentaje de saturación de la capacidad
transportadora de la hemoglobina con la PO₂”
32. Cuando la hemoglobina normal se satura al 100%, cada
gramo de hemoglobina contiene 1.39 mL de O₂.
La cifra usual es de 1.34 mL de O₂ por gramo de Hb.
La Hb de la sangre arteria tiene una saturación de 97%, la
venosa del 75%.
33. FACTORES QUE AFECTAN LA AFINIDAD
Los 3 factores importantes que afectan la curva son:
• El pH.
• La temperatura.
• La concentración de 2,3 – difosfoglicerato.
34. ↑ Temperatura, ↓ pH: Se requiere una PO₂ mayor para
que la Hb se una con una cantidad determinada de O₂.
Efecto Bohr.
↓ Temperatura, ↑ pH: Se requiere una PO₂ menor para
que la Hb se una con una cantidad determinada de O₂.
37. • Es un pigmento que contiene hierro y se encuentra en el
musculo esquelético.
• Se une a una molécula de O2
• El contenido de mioglobina es mayor en musculo
especializados para la contracción sostenida.
38. • El aporte sanguíneo muscular se comprime durante las
contracciones así que la mioglobina puede aportar
oxigeno cuando el aporte sanguíneo se suspende.
40. El CO2 es transportado a
los pulmones como
carbamino-dioxido de
carbono
Se hidrata
CO2 con rapidez
Sangre venosa
CO2
transporta mas CO2
que la arterial
Anhidrasa
Grupos
amino
H2CO 3 carbónica
Proteínas
El O2 se une con
la sangre HCO3
El bicarbonato
ingresa al
Reduce su Forman
afinidad compuestos plasma
por el CO2 carbamino
Se disocia en hidrogeniones y bicarbonato
amortiguadores
42. • Casi el 70% del bicarbonato formado en los eritrocitos
entra en el plasma.
• El exceso del mismo sale de los eritrocitos a cambio de
Cl⁻
43. En la sangre venosa el
contenido de cloruros es
mucho mayor que en la
sangre arterial
CO2
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3⁻
Anhidrasa HHb H+ + Hb-
carbónica
Cl⁻
45. INTRODUCCION
La respiración espontanea es producida por la descarga
rítmica proveniente de los impulsos nerviosos del
encéfalo.
Ellas están reguladas por las alternancias en la PO₂, PCO₂ y
la concentración de H+ en la sangre arterial.
46. CONTROL NEURAL DE LA
RESPIRACION
Control voluntario Control automático
Corteza Cerebral Células marcapasos en el
Bulbo Raquídeo
Haz Cortico
espinal
Neuronas motoras
Espinales Torácicas.
Nervios
frénicos
NEURONAS MOTORAS
RESPIRATORIAS
Diafragma Músculos
intercostales
externos.
47. SISTEMAS BULBARES
El generador del patrón de control respiratorio se localiza
en el bulbo. Células marcapasos del Complejo pre
Bötzinger.
Descargas rítmicas sobre las neuronas motoras frénicas.
NK1 y receptores opioides.
48. INFLUENCIAS VAGALES Y DE LA
PROTUBERANCIA
Modifican las descargas rítmicas del bulbo, en un área
conocida como Centro Neumotaxico.
Aun se desconoce la función del centro neumotaxico.
50. El incremento en la PCO₂, en la concentración de H+ o el
descenso en la PO₂ aumenta la actividad en las neuronas
del bulbo.
Situación contraria, existe un ligero efecto inhibitorio.
Regulación por: Quimiorreceptores respiratorios, cuerpos
carotideos y aórticos, colecciones celulares en el bulbo.
51. CONTROL QUIMICO DE LA
RESPIRACION
Los receptores de los cuerpos carotideas y aórticos se
estimulan por:
↑ PCO₂, ↑H+ o ↓PO₂.
52. CUERPOS CAROTIDEOS
Cada glomo carotideo o aórtico contiene células tipo I y
tipo II, rodeada por capilares fenestrados.
Las Celulas del Glomo o tipo I tienen gránulos con
catecolaminas que se liberan a la exposición a la hipoxia y
al cianuro.
Las células tipo II tiene como probable función la de
sostén.
53. CUERPOS AORTICOS
Debido a su localización no ha sido posible estudiarlos a
detalle, pero se acepta que su función es homologa a la de
los cuerpos carotideos, aunque se acepta que su magnitud
es menor.
54. QUIMIORRECEPTORES EN EL TALLO
ENCEFALICO
Quimiorreceptores bulbares, localizados en el bulbo
raquídeo.
Estos median la hiperventilación secundaria al aumento
del PCO₂ arterial.
55. Vigilan la concentración de H+ en el LCR, ya que esta es
paralela a la PCO₂ arterial.
Cualquier aumento de la concentración de H+ en el LCR
estimulara la respiración de manera proporcional al
incremento de H+.