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FISIOLOGIA DE LA
RESPIRACION
P R E S E N T A
R1 PASTRANA HERNANDEZ HUGO
CRISTHIAN
INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL
CENTRO MÉDICO NACIONAL LA RAZA
HOSPITAL GENERAL DR. GAUDENCIO GONZALEZ
URGENCIAS MÉDICO QUIRURGICAS
OBJETIVOS
• Entender la Mecánica ventilatoria y su definición
• Comprender el intercambio gaseoso a nivel alveolo capilar
• Comprender el control de la respiración
VENTILACION GENERALIDADES
 Definición:
 Fenómeno que desde un perspectiva vital se define ampliamente como la movilización de gas (en este caso
aire) entre dos compartimentos
 La atmosfera
 El alveolo
 “Movimiento del aire entre dos instancias a través de un sistema de conducción estático en el que no se
encontrara oposición al flujo gaseoso, la cual segunda instancia fuera un cámara única de recepción”
 Las variables provienen de la vía aérea
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FASE INSPIRATORIA
 Definición
 Movilización de gas desde la
atmosfera hacia los alveolos
 Siempre producida por los
músculos de la inspiración
Músculos de la
Ventilación
Músculos
productores
Diafragma
Músculos
intercostales
Músculos
facilitadores
Geniogloso Geniohioideo
Esternohioideo Tirohioideo
Esternotiroideo Peristafilino interno
Músculos
accesorios
Esternocleidomastoi
deos
Escalenos
Pectoral mayor Pectoral menor
Trapecios y serratos
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FASE INSPIRATORIA
 En condiciones fisiológicas actúan:
 Los músculos productores y facilitadores
 En condiciones de ejercicio y patológicas actúan los:
 Músculos accesorios
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FASE INSPIRATORIA: CONSIDERACIONES GENERALES
 El principal musculo de la fase inspiratoria
 Diafragma con 80% del trabajo requerido
 El segundo musculo de la fase
 Músculos intercostales con 20% del trabajo requerido
 Sin embargo, no son indispensables (carencia de inervacion) el diafragma puede asumir el 100%
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LEY DE BOYLE MARIOTTE
 Condición:
 En condiciones de temperatura constante, el volumen y la presión de un gas dentro de un recipiente interactúa
en forma inversamente proporcional
 Explica como la contracción muscular es capaz de producir la movilización de aire desde la atmosfera hacia los
alveolos
 Primer recipiente “pequeño”
 Cavidad torácica
 Segundo recipiente “Grande”
 Atmosfera
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LEY DE BOYLE-MARIOTTE
 1.-
 Cada cavidad tiene un volumen ocupado por gases
 2.-
 En cada uno de ellos los gases ejercen presión
 3.-
 En condiciones estáticas la presión dentro de los dos
recipientes es idéntica debido a la existencia de una vía
de comunicación
 Interpretación
 Cuando hay mucho volumen hay poca presión y
viceversa
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MECANISMO
 La contracción de los músculos de la inspiración provoca: el
diafragma desciende hacia la cavidad abdominal
 Se genera un aumento en los diámetros
 Longitudinales
 Anteroposterior
 Transverso
 Los músculos intercostales externos tienden a incrementar los diámetros
anteroposterior y transverso por el movimiento en “asa de Balde”
 Esto provoca una descenso en la presión intrapulmonar respecto a la
presión atmosférica, debido al aumento de volumen = Gradiente de
presión = Presión Negativa
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FASE INSPIRATORIA
 Curva de presión tiempo en la fase inspiratoria es siempre negativa
respecto a la atmosférica
• Nota
• La vía aérea
Extratorácica no esta
exenta de la presión
subatmosférica
• por lo que puede
colapsar
• Esto lo evitan los
músculos facilitadores
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MÚSCULOS ACCESORIOS
 Función
 Intervienen en situaciones patológicas o durante el
ejercicio
 Contracción contribuye al incremento en el volumen
intratorácico
 Nunca sustituyen la función de los músculos
productores de la fase
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DISTENSIBILIDAD
 Concepto:
 Conforme se aplique presión al pulmón se genera un cambio de volumen
 Fenómeno que produce la aproximación de la presión negativa a cero para que finalice la inspiración,
 Conforme entra el volumen de gas al pulmón aumenta la presión hasta igual la atmosférica
 Contradicción:
 Ley de Boyle Mariotte: SI hay mucho volumen debería disminuir la presión, como es posible que aumente la
presión hasta igual la atmosférica si hay mas volumen
 Solución:
 Distensibilidad
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DISTENSIBILIDAD PULMONAR - DEFINICIÓN
 A medida que el volumen intrapulmonar aumenta se genera también un aumento en la presión
intraalveolar.
 El incremento del numero de molecular de aire por unidad de volumen en una estructura con un limite
volumétrico
 Al final de la fase inspiratoria la presión negativa es máxima
 Esa presión es solo en la que rodea al pulmón y no la de dentro del pulmón
 Definición :
 Volumen que se expande pulmonar por cada aumento de presión transpulmonar
 La relación diferente para inspiración y espiración se le llama Histéresis
 Formula:
 Distensibilidad = Delta de Volumen / Delta de Presión
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 Distensibilidad = Fuerzas elásticas del tejido pulmonar 33% + Fuerzas elásticas producidas por la
tensión superficial del liquido en el espacio alveolar 66%
Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
PRESIONES INTRAPULMONARES
 Asa inspiratoria
 Inicia en presión 0 y en volumen residual
 Primer Punto de inflexión
 Inferior; La apertura alveolar se dificulta por la resistencia del
pulmón a la inflación
 Una vez vencido se inicia el reclutamiento alveolar
 Superior: Cambios volumétricos no son de gran magnitud , los
alveolos se encuentran llenos
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DISTENSIBILIDAD
 Distensibilidad estática
 Es el cambio del volumen pulmonar debido a la aplicación de una unidad presión
 Medición se realiza en ausencia de flujo
 Representa la distensibilidad del pulmón únicamente
 Depende del volumen
 Distensibilidad dinámica
 Es el cambio de volumen del conjunto toraco pulmonar por cada unidad de presión
 Capacidad de adaptación tanto del pulmón como de la caja torácica en condiciones de movimiento
 Depende del volumen
 Distensibilidad especifica
 NO depende del volumen
 La distensibilidad es mayor en pulmona mas grande pero respecto al volumen ingresado es igual
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
FASE ESPIRATORIA
 Condiciones
 El gradiente de presión de la fase inspiratoria debe haber desaparecido
 Intra alveolar = Atmosférica
 Volumen intrapulmonar debe ser superior al volumen de reposo
 Los músculos de la inspiración deben relajarse
 La presión debe ser superior a la atmosférica
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
MÚSCULOS DE LA ESPIRACIÓN
 Músculos facilitadores de la fase
 Intercostales internos
 Accesorios de la fase
 Abdominales
 Recto anterior
 Músculos oblicuos
 Músculos transversos
 Triangular del esternón
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
MECANISMOS DE LA ESPIRACIÓN
 Dado a través de la elasticidad pulmonar:
 Propiedad de un cuerpo de recobrar su posición original una vez que
desaparece la fuerza que previamente lo ha deformado
 Base: Ley de Hooke
 Cuando un cuerpo es sometido a una unidad de fuerza se estirara una
unidad de longitud y así sucesivamente
 Generalidades
 En condiciones fisiológicas esta fase de la ventilación es pasiva
 Los músculos facilitadores solo tienen efecto en condición patológica o
forzada
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 Curva presión tiempo durante el ciclo ventilatorio. El área más oscura representa la espiración.
Obsérvese que durante ésta, la presión es siempre positiva (supra-atmosférica) y que su duración es
mayor que la inspiración
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TENDENCIA A LA OCLUSIÓN DE LA VÍA AÉREA
 La dinámica de la vía aérea se modifica también durante la
espiración
 La vía intratorácica tiende a colapsarse por efecto de la
fuerza compresiva que actúa sobre ella
 La vía extratorácica tiende a dilatarse por efecto de la
fuerza expansiva del volumen espirado en una zona en la
que ésta no encuentra oposición.
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PRESIÓN PLEURAL
 Presión pleural
 Inicio de la inspiración - 5cmH20
 Final de la Inspiración -7.5 cmH2O
 Presión Alveolar
 Inspiración -1cmH2O
 Espiración +1cmH2O
 Presión Transpulmonar
 Diferencia entre la presión alveolar y la presión pleural
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
LA VÍA AÉREA
 Vía aérea superior
 Desde las narinas hasta la glotis
 Funciones: Limpieza, Humidificación, Regulacion de la temperatura
 Vía Aérea Intermedia
 Desde la glotis hasta la 16° ramificación bronquial
 Función: Limpieza
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ESPACIOS MUERTO
 Sistema conductor: árbol Traqueobronquial
o ESPACIO MUERTO ANATÓMICO
 NO participa en el intercambio gaseoso
 Desde la nariz hasta los bronquios terminales
 Total: 150 cc = 2ml/kg
o ESPACIO MUERTO ALVEOLAR
 Aire contenido en alveolos no perfundidos
 Ápices pulmonares: Zona 1
 Cuando aumenta es patológico de enfermedades como
Enfermedades intersticiales
o ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO
 Espacio muerto anatómico + Espacio muerto Alveolar
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VOLÚMENES PULMONARES
Definición
•Todos los volúmenes son correctos entre un valor de 80% a 120% = Normal
Volumen Corriente – Volumen Tidal
•Volumen de aire que entra a los pulmones
•Total: 500 cc
Volumen Residual
•Volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración máxima
•Total: 1200 cc
Volumen de Reserva Espiratorio
•Volumen de aire que es expulsado con una espiración máxima
•Total: 1100
Volumen de Reserva Inspiratorio
•Volumen de aire que es inhalado con una inspiración máxima
•Total: 3000 cc
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
CAPACIDADES PULMONARES
Capacidad Pulmonar Total
• Es la suma de todos los volúmenes
• Aire total cuando el pulmonar está lleno de aire
• Total: 5800 cc = 500 + 3000 + 1100 + 1200
Capacidad Funcional Residual
• Es el volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración
normal
• Total: 2300
• Volumen Residual + Volumen Reserva Espiratorio (1200 + 1100)
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
Capacidad Vital
• Volumen de aire expulsado con una espiración máxima a partir de una (desde) inspiración máxima
• Total: 4600
• Volumen Tidal + Volumen de Reserva Inspiratorio + Volumen de Reserva Espiratorio
• 500 + 3000 +1100
Capacidad Inspiratoria
• Volumen de aire inspirado después de espirar normal, e inspirar al máximo
• Total: 3500 cc
• “espirar normal y meter el máximo de aire”
• Volumen Reserva Inspiratorio + Volumen Tidal
• 500 + 3000
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
INTERCAMBIO GASEOSO ALVÉOLO-CAPILAR
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS GASES
 Tres son las propiedades físicas de los gases: en cualquier situación
 Todo gas ocupa un volumen
 Ejerce una presión en el recipiente que lo contiene
 Posee una temperatura.
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DEFINICIONES BÁSICAS
 Presión: La presión de un gas es proporciona a la suma de
las fuerzas de los impactos de todas las moléculas de ese gas
que chocan contra la superficie en un determinado lapso de
tiempo
 Directamente proporcional a las moléculas del gas
 La presión es directamente proporcional a la velocidad de difusión
para cada gas dentro de la ecuación
CONDICIÓN DE ESTUDIO DE LOS GASES
 Condiciones STPD (S: Standard, T: Temperature, P: Pressure, D: Dry).
 Temperatura es 0C,
 Presión es 760 mm Hg
 Saturación es 0%.
 Estas son las condiciones físicas estándar
 Condiciones BTPS (B: Body, T: Temperature, P: Pressure, S: Saturatión). Estas son condiciones
corporales (Body),
 En las que la temperatura es 37oC, la presión es 760 mmHg, y la saturación es el porcentaje de vapor de agua
generado por 47 mmHg de presión (100%).
 Condiciones ATPS (A: Ambiental, T: Temperature, P: Pressure, S: Saturation). Estas son condiciones
ambientales o “espirométricas”
 La temperatura es la ambiental, la presión es la barométrica y la saturación depende de la temperatura
LEYES FUNDAMENTALES
 Si T y M son constantes, entonces el producto de PV será constante  Ley de Boyle-Mariotte
 “En condiciones de temperatura constante, el volumen y la presión de un gas dentro de un recipiente interactúa en forma
inversamente proporcional”
 Si P y M son constantes, entonces el volumen y la temperatura serán directamente proporcionales  Ley de
Gay-Lussac
 “Establece que la presión de un volumen fijo de un gas, es directamente proporcional a su temperatura.”
 Si V y M son constantes, entonces la presión y la temperatura son directamente proporcionales  Ley de
Charles
 “Esta ley describe cómo se expande un gas a medida que aumenta la temperatura; por el contrario, una disminución de la
temperatura conducirá a una disminución del volumen.”
 La suma de las presiones parciales de cada uno de los gases presentes en el aire, será igual a la presión total de
la masa gaseosa; en este caso la presión atmosférica será la suma de la presión parcial de oxígeno más la
presión parcial de nitrógeno  Ley de Dalton
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EL GAS ATMOSFÉRICO
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GAS Concentración real (%) Valor Aproximado Presión Parcial
Nitrógeno 78.09 79 597 mmHg
Oxigeno 20.93 21 159 mmHg
Argon, Bioxido de Carbono y
Otros gases
0.98 1% 4 mmHg
Total 100 % 100 760 mmHg
PRESIONES PARCIALES
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DIFUSIÓN
DEFINICION:
 Paso del soluto a través de una
membrana de permeabilidad selectiva,
desde un medio de mayor concentración a
uno de menor concentración
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CARACTERÍSTICAS
 Definición:
 PASO DE GAS a través de la membrana alveolo capilar a la sangre
 “Del aire a la Sangre” y de “Sangre a Aire”
 Caracteristicas generales
 El CO2 tiene una capacidad de difusión 20 veces mayor que el O2
 En los fallos del sistema de difusión respiratorio lo primero que disminuye es la PaO2
 Normalmente en el capilar pulmonar el 1° tercio es el que aporta todo y los 2/3 restantes son de reserva
 SI hay un patología que afecte la difusión requieren de todos los tercio para respirar
 Determinantes de difusión
 Solubilidad del liquido
 Área transversal del liquido
 Distancia de difusión
 Peso molecular
 Temperatura
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
Coeficiente de difusión
Oxigeno 1
Dióxido de Carbono 20.3
Monóxido de Carbono 0.81
Nitrógeno 0.53
Helio 0.95
LEYES FUNDAMENTALES DE LA DIFUSIÓN
 1. La Ley de Fick, la cual expresa que
 “la difusión de un gas a través de una membrana de tejido, es directamente proporcional a la diferencia de
presiones a cada lado de la membrana (P1-P2) y a la superficie de difusión (S), e inversamente proporcional al
espesor de la membrana (E)”
 La difusión se ve proporcional a la presión, área y al cociente de solubilidad, pero inversamente proporcional a la
distancia y al peso molecular  Coeficiente de difusión
 2. La Ley de Henry según la cual
 “la difusión de un gas de un medio gaseoso a uno líquido o viceversa, es directamente proporcional a la
diferencia de presión parcial del gas en cada uno de los medios (P1 – P2)”;
 La Presión Parcial de un has es igual a la diferencia entre la concentración del gas disuelto (Masa gaseosa) y su
coeficiente de solubilidad
 3. La Ley de Graham, según la cual
 “la velocidad (v) de difusión de un gas a través de una membrana es directamente proporcional al coeficiente de
solubilidad del gas (δ), e inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular (PM)
 El dióxido de carbono tiene 22 veces la solubilidad del oxígeno, pero es mas masivo (44 uma comparado con 32
uma del oxígeno).
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SOLUBILIDAD
Coeficiente de solubilidad
Oxigeno 0.024
Dióxido de Carbono 0.57
Monóxido de Carbono 0.018
Nitrógeno 0.012
Helio 0.008
PRESIÓN DE VAPOR
 Humidificación
 La vía aérea superior
condiciona el gas por
calentamiento y
adición de vapor de
agua
DIFERENCIA ENTRE AIRE ALVEOLAR – ATMOSFÉRICO
Gas Aire Atmosférico Aire Humidificado Aire Alveolar
Nitrógeno 597 mmHg 563.4 mmHg 569 mmHg
Oxigeno 159 mmHg 149.3 mmHg 104 mmHg
CO2 0.3 mmHg 0.3 mmHg 40 mmHg
H2O 3.7 mmHg 47 mmHg 47 mmHg
Total 760 mmHg 760 mmHg 760 mmHg
 Aire alveolar es sustituido en un 14.2% en cada ventilación
 Oxigeno tiene absorción continua y el CO2 se expulsa continuamente
 El aire humidificado se adiciona con vapor de agua ocupando presión total atmosférica
DEPENDIENTES DE CONCENTRACIÓN ALVEOLAR
 Concentración de oxigeno en el espacio alveolar esta
dad por 2 determinantes
 Velocidad de difusión del Oxigeno
 Velocidad de renovación del Oxigeno
VELOCIDAD DE DIFUSIÓN
MEMBRANA ALVEOLO
VALORAR LA DIFUSIÓN - DLCO
Medida usada: DLCO (DIfusion Pulmonar Medida con Monoxido de Carbono)
 Disminución
 Disminución de la superficie y engrosamiento de la membran de intercambio
 Ej: Enfisema en EPOC
 Un engrosamiento de la membrana o la disminución de la superficie de contacto con los gases provocaran disminución
 Concentraciones de Hb en sangre y volumen de sangre bajos
 EL CO2 tiene 220 veces mas afinidad por la Sangre que el O2
 En la anemia hay una disminución de DLCO
 Poquita sangre o poquita hemoglobina evitaran la atracción de gases a través de la membrana
William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
 Aumento
 En las hemorragias alveolares al haber una cantidad de sangre muy abundante en los alveolos es fácil la difusión
de CO2 en la membrana alveolo capilar
 En las poliglobulia
 En la etapa inicial de una insuficiencia cardiaca congestiva, al haber redistribución del flujo pulmonar, aumenta la
disponibilidad de esta
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Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
VALORACION DEL INTERCAMBIO GASEOSO
 Depende de 2 factores
 Relación V/Q y de la Difusión
 Se valora por medio de la gasometría
 Diferencia o Gradiente alveolo-arterial de O2 = D(A-a)O2
 Valor normal:
 < 15 mmHg en jóvenes y < 25 mmHg en viejitos
 Patológico: > 30 mmHg
William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
Formula
 D(A-a)O2 = Presión Alveolar de Oxigeno (PAO2) – Presión Arterial de Oxigeno (PaO2)
 PAO2 = FiO2 * (Presión barométrica – Presión Parcial de vapor de agua del aire inspirado (siempre es 47) ) –
(Presión arterial de CO2 * Cociente respiratorio o relación entre la producción de CO2 y O2 que siempre es 0.8)
 PAO2 = (0.21)*(760 – 47) – (PaCO2 /0.8)
William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
CONTROL DEL CENTRO RESPIRATORIO
GENERALIDADES
 La función principal y reguladora del sistema respiratorio es
 Mantener las presiones normales de oxígeno y dióxido de carbono,
 Equilibrar la concentración de iones H+ o hidrogeniones,
 Se consigue adecuando la ventilación pulmonar a las
necesidades metabólicas orgánicas de consumo y producción
de ambos gases, respectivamente.
Elementos
Sensores o
receptores
Controladores Efectores
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
SISTEMA DE CONTROL DE LA RESPIRACIÓN: CONSTITUCIÓN
E
INTERRELACIONES
Sensores o
receptores
Sensores en el
sistema nervioso
central
Quimiorreceptores
centrales
Receptores
hipotalámicos
(temperatura)
Centros en el
prosencéfalo
(funciones
voluntarias)
Sensores fuera del
SNC
Quimiorreceptores
arteriales
periféricos
(fundamentalmente
cuerpos
carotídeos)
2. Receptores de
las vías aéreas
superiores:
nasales, faríngeos,
laríngeos
Receptores
pulmonares
Receptores de
estiramiento
Receptores de
sustancias
irritantes
Fibras C y
receptores
yuxtacapilares
(receptores J)
Receptores de los
músculos
respiratorios
husos
neuromusculares
órganos
tendinosos de
Golgi
Receptores de las
articulaciones
costovertebrales
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
Quimiorreceptores
centrales
Quimiorreceptores
arteriales periféricos
Receptores de
distensión
Receptores de
irritación
Receptores J o
yuxtacapilares
responden a cambios
en la composición
química
de la sangre
carotídeos y aórticos
En la superficie
ventral del bulbo
raquídeo, en la
vecindad de salida de
los
pares craneales IX y
XII.
bifurcación de las
arterias carótidas
comunes
cayado aórtico
Son de adaptación
lenta y se encuentran
en relación con el
músculo liso de la vía
aérea
Son de adaptación
rápida
localizados en el
intersticio alveolar, en
la cercanía de los
capilares
conocen varias áreas,
llamadas M, S y L
(Mitchell,
Scholofke,
Loeschcke)
Reflejo de Hering-
Breuer
Se localizan
preferentemente en la
laringe y vías aéreas
Contribuyen a la
taquipnea y a la
sensación de disnea
que acompaña
a estas condiciones.
Concentración de
iones H+ en el líquido
extracelular que los
baña
Ambos se estimulan
cuando desciende la
PO2 en sangre y de
forma menos
marcada por
Son estimulados
por gases irritantes,
estímulos mecánicos,
histamina, reacciones
alérgicas, congestión
Se estimulan
por procesos que
comprometen esta
área, tales como el
edema intersticial y la
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
PARTICULARIDADES DE LOS RECEPTORES CAROTIDEOS
El ascenso de actividad de los músculos de la caja torácica y de las vías aéreas superiores.
El aumento de la ventilación que retira el exceso de CO2 de los pulmones y permite elevar la PO2
alveolar.
En último extremo estos ajustes conducen a un aumento de la PaO2 y a un disminución de la PaCO2
y de la concentración de hidrogeniones para llevar estos parámetros a sus valores normales, con lo
cual cesa la estimulación de los quimiorreceptores.
La hiperpotasemia fisiológica que aparece en el ejercicio estimula también los receptores y constituye
uno de los mecanismos responsables de ls hiperventilación en el ejercicio.
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
CONTROLADORES
 Generan el ritmo respiratorio basal, procesan la información de los sensores y modifican, en
consecuencia, su nivel de actividad.
FUNCIONES
Establecer el ritmo de la respiración y actuar como generadores centrales del patrón respiratorio.
Transmitir ese ritmo central a las motoneuronas que inervan los músculos respiratorios.
Ajustar el ritmo respiratorio y de la respuesta motora a las necesidades metabólicas (funciones
homeostáticas), así como para cubrir las funciones conductuales y voluntarias (funciones no homeostáticas).
Utilizar el mismo gasto de energía para llevar a cabo varias funciones
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
CENTRO NEUMOTÁXICO
 Está compuesto por neuronas que se agrupan en 2
núcleos, situados en la parte rostral de la
protuberancia:
 1. Núcleo parabraquial medial
 2. Núcleo de Köliker-Fuse
 Función:
 Modular los centros respiratorios bulbares
 la estimulación de las neuronas del neumotáxico
desactiva la inspiración, regula el volumen inspiratorio y,
en consecuencia, la frecuencia respiratoria,
 no parece participar en la génesis del ritmo respiratorio,
ya que puede existir un patrón normal en su ausencia.
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
CENTRO APNÉUSTICO
 Función: Se estima que es el centro o lugar de proyección e integración de diferentes tipos de
información aferente, que pueden finalizar la inspiración (interruptor inspiratorio); proceso identificado
en inglés con las siglas IO-S (inspiratory – off switch).
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
CENTROS BULBARES
Grupo respiratorio dorsal:
• Está formado por neuronas localizadas en la región dorso medial del bulbo
• Funciones: Envían proyecciones a las motoneuronas de los nervios frénicos e
intercostales y son, por tanto, las responsables de la actividad mantenida del diafragma
durante la inspiración;
Grupo respiratorio ventral
• Parte caudal, denominada núcleo retroambiguo, contiene fundamentalmente neurona
espiratorias
• establecen sinapsis con las motoneuronas que controlan los músculos espiratorios
intercostales y abdominales
Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
BIBLIOGRAFÍA
 William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
 Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
 Jhon B westm, 2017, West’s Pulmonary Pathophysiology. The Essentials, 9.ªBarcelona (España), Wolters Kluwer
 Robert M., EGAN’S FUNDAMENTALS OF RESPIRATORY CARE, TWELFTH EDITION, ISBN: 978-0-323-51112-4
 Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.

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  • 1. FISIOLOGIA DE LA RESPIRACION P R E S E N T A R1 PASTRANA HERNANDEZ HUGO CRISTHIAN INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL CENTRO MÉDICO NACIONAL LA RAZA HOSPITAL GENERAL DR. GAUDENCIO GONZALEZ URGENCIAS MÉDICO QUIRURGICAS
  • 2. OBJETIVOS • Entender la Mecánica ventilatoria y su definición • Comprender el intercambio gaseoso a nivel alveolo capilar • Comprender el control de la respiración
  • 3. VENTILACION GENERALIDADES  Definición:  Fenómeno que desde un perspectiva vital se define ampliamente como la movilización de gas (en este caso aire) entre dos compartimentos  La atmosfera  El alveolo  “Movimiento del aire entre dos instancias a través de un sistema de conducción estático en el que no se encontrara oposición al flujo gaseoso, la cual segunda instancia fuera un cámara única de recepción”  Las variables provienen de la vía aérea William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 4. FASE INSPIRATORIA  Definición  Movilización de gas desde la atmosfera hacia los alveolos  Siempre producida por los músculos de la inspiración Músculos de la Ventilación Músculos productores Diafragma Músculos intercostales Músculos facilitadores Geniogloso Geniohioideo Esternohioideo Tirohioideo Esternotiroideo Peristafilino interno Músculos accesorios Esternocleidomastoi deos Escalenos Pectoral mayor Pectoral menor Trapecios y serratos William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 5. FASE INSPIRATORIA  En condiciones fisiológicas actúan:  Los músculos productores y facilitadores  En condiciones de ejercicio y patológicas actúan los:  Músculos accesorios William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 6. FASE INSPIRATORIA: CONSIDERACIONES GENERALES  El principal musculo de la fase inspiratoria  Diafragma con 80% del trabajo requerido  El segundo musculo de la fase  Músculos intercostales con 20% del trabajo requerido  Sin embargo, no son indispensables (carencia de inervacion) el diafragma puede asumir el 100% William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 7. LEY DE BOYLE MARIOTTE  Condición:  En condiciones de temperatura constante, el volumen y la presión de un gas dentro de un recipiente interactúa en forma inversamente proporcional  Explica como la contracción muscular es capaz de producir la movilización de aire desde la atmosfera hacia los alveolos  Primer recipiente “pequeño”  Cavidad torácica  Segundo recipiente “Grande”  Atmosfera William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 8. LEY DE BOYLE-MARIOTTE  1.-  Cada cavidad tiene un volumen ocupado por gases  2.-  En cada uno de ellos los gases ejercen presión  3.-  En condiciones estáticas la presión dentro de los dos recipientes es idéntica debido a la existencia de una vía de comunicación  Interpretación  Cuando hay mucho volumen hay poca presión y viceversa William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 9. MECANISMO  La contracción de los músculos de la inspiración provoca: el diafragma desciende hacia la cavidad abdominal  Se genera un aumento en los diámetros  Longitudinales  Anteroposterior  Transverso  Los músculos intercostales externos tienden a incrementar los diámetros anteroposterior y transverso por el movimiento en “asa de Balde”  Esto provoca una descenso en la presión intrapulmonar respecto a la presión atmosférica, debido al aumento de volumen = Gradiente de presión = Presión Negativa William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 10. FASE INSPIRATORIA  Curva de presión tiempo en la fase inspiratoria es siempre negativa respecto a la atmosférica • Nota • La vía aérea Extratorácica no esta exenta de la presión subatmosférica • por lo que puede colapsar • Esto lo evitan los músculos facilitadores William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 11. MÚSCULOS ACCESORIOS  Función  Intervienen en situaciones patológicas o durante el ejercicio  Contracción contribuye al incremento en el volumen intratorácico  Nunca sustituyen la función de los músculos productores de la fase William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 12. DISTENSIBILIDAD  Concepto:  Conforme se aplique presión al pulmón se genera un cambio de volumen  Fenómeno que produce la aproximación de la presión negativa a cero para que finalice la inspiración,  Conforme entra el volumen de gas al pulmón aumenta la presión hasta igual la atmosférica  Contradicción:  Ley de Boyle Mariotte: SI hay mucho volumen debería disminuir la presión, como es posible que aumente la presión hasta igual la atmosférica si hay mas volumen  Solución:  Distensibilidad William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 13. DISTENSIBILIDAD PULMONAR - DEFINICIÓN  A medida que el volumen intrapulmonar aumenta se genera también un aumento en la presión intraalveolar.  El incremento del numero de molecular de aire por unidad de volumen en una estructura con un limite volumétrico  Al final de la fase inspiratoria la presión negativa es máxima  Esa presión es solo en la que rodea al pulmón y no la de dentro del pulmón  Definición :  Volumen que se expande pulmonar por cada aumento de presión transpulmonar  La relación diferente para inspiración y espiración se le llama Histéresis  Formula:  Distensibilidad = Delta de Volumen / Delta de Presión William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 14.  Distensibilidad = Fuerzas elásticas del tejido pulmonar 33% + Fuerzas elásticas producidas por la tensión superficial del liquido en el espacio alveolar 66% Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 15. PRESIONES INTRAPULMONARES  Asa inspiratoria  Inicia en presión 0 y en volumen residual  Primer Punto de inflexión  Inferior; La apertura alveolar se dificulta por la resistencia del pulmón a la inflación  Una vez vencido se inicia el reclutamiento alveolar  Superior: Cambios volumétricos no son de gran magnitud , los alveolos se encuentran llenos William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.
  • 16. DISTENSIBILIDAD  Distensibilidad estática  Es el cambio del volumen pulmonar debido a la aplicación de una unidad presión  Medición se realiza en ausencia de flujo  Representa la distensibilidad del pulmón únicamente  Depende del volumen  Distensibilidad dinámica  Es el cambio de volumen del conjunto toraco pulmonar por cada unidad de presión  Capacidad de adaptación tanto del pulmón como de la caja torácica en condiciones de movimiento  Depende del volumen  Distensibilidad especifica  NO depende del volumen  La distensibilidad es mayor en pulmona mas grande pero respecto al volumen ingresado es igual William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 17. FASE ESPIRATORIA  Condiciones  El gradiente de presión de la fase inspiratoria debe haber desaparecido  Intra alveolar = Atmosférica  Volumen intrapulmonar debe ser superior al volumen de reposo  Los músculos de la inspiración deben relajarse  La presión debe ser superior a la atmosférica William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 18. MÚSCULOS DE LA ESPIRACIÓN  Músculos facilitadores de la fase  Intercostales internos  Accesorios de la fase  Abdominales  Recto anterior  Músculos oblicuos  Músculos transversos  Triangular del esternón William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 19. MECANISMOS DE LA ESPIRACIÓN  Dado a través de la elasticidad pulmonar:  Propiedad de un cuerpo de recobrar su posición original una vez que desaparece la fuerza que previamente lo ha deformado  Base: Ley de Hooke  Cuando un cuerpo es sometido a una unidad de fuerza se estirara una unidad de longitud y así sucesivamente  Generalidades  En condiciones fisiológicas esta fase de la ventilación es pasiva  Los músculos facilitadores solo tienen efecto en condición patológica o forzada William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 20.  Curva presión tiempo durante el ciclo ventilatorio. El área más oscura representa la espiración. Obsérvese que durante ésta, la presión es siempre positiva (supra-atmosférica) y que su duración es mayor que la inspiración William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 21. TENDENCIA A LA OCLUSIÓN DE LA VÍA AÉREA  La dinámica de la vía aérea se modifica también durante la espiración  La vía intratorácica tiende a colapsarse por efecto de la fuerza compresiva que actúa sobre ella  La vía extratorácica tiende a dilatarse por efecto de la fuerza expansiva del volumen espirado en una zona en la que ésta no encuentra oposición. William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 22. PRESIÓN PLEURAL  Presión pleural  Inicio de la inspiración - 5cmH20  Final de la Inspiración -7.5 cmH2O  Presión Alveolar  Inspiración -1cmH2O  Espiración +1cmH2O  Presión Transpulmonar  Diferencia entre la presión alveolar y la presión pleural William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 23. LA VÍA AÉREA  Vía aérea superior  Desde las narinas hasta la glotis  Funciones: Limpieza, Humidificación, Regulacion de la temperatura  Vía Aérea Intermedia  Desde la glotis hasta la 16° ramificación bronquial  Función: Limpieza William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 24. ESPACIOS MUERTO  Sistema conductor: árbol Traqueobronquial o ESPACIO MUERTO ANATÓMICO  NO participa en el intercambio gaseoso  Desde la nariz hasta los bronquios terminales  Total: 150 cc = 2ml/kg o ESPACIO MUERTO ALVEOLAR  Aire contenido en alveolos no perfundidos  Ápices pulmonares: Zona 1  Cuando aumenta es patológico de enfermedades como Enfermedades intersticiales o ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO  Espacio muerto anatómico + Espacio muerto Alveolar William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 25. VOLÚMENES PULMONARES Definición •Todos los volúmenes son correctos entre un valor de 80% a 120% = Normal Volumen Corriente – Volumen Tidal •Volumen de aire que entra a los pulmones •Total: 500 cc Volumen Residual •Volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración máxima •Total: 1200 cc Volumen de Reserva Espiratorio •Volumen de aire que es expulsado con una espiración máxima •Total: 1100 Volumen de Reserva Inspiratorio •Volumen de aire que es inhalado con una inspiración máxima •Total: 3000 cc William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 26. CAPACIDADES PULMONARES Capacidad Pulmonar Total • Es la suma de todos los volúmenes • Aire total cuando el pulmonar está lleno de aire • Total: 5800 cc = 500 + 3000 + 1100 + 1200 Capacidad Funcional Residual • Es el volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración normal • Total: 2300 • Volumen Residual + Volumen Reserva Espiratorio (1200 + 1100) William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 27. Capacidad Vital • Volumen de aire expulsado con una espiración máxima a partir de una (desde) inspiración máxima • Total: 4600 • Volumen Tidal + Volumen de Reserva Inspiratorio + Volumen de Reserva Espiratorio • 500 + 3000 +1100 Capacidad Inspiratoria • Volumen de aire inspirado después de espirar normal, e inspirar al máximo • Total: 3500 cc • “espirar normal y meter el máximo de aire” • Volumen Reserva Inspiratorio + Volumen Tidal • 500 + 3000 William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 28.
  • 30. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS GASES  Tres son las propiedades físicas de los gases: en cualquier situación  Todo gas ocupa un volumen  Ejerce una presión en el recipiente que lo contiene  Posee una temperatura. William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 31. DEFINICIONES BÁSICAS  Presión: La presión de un gas es proporciona a la suma de las fuerzas de los impactos de todas las moléculas de ese gas que chocan contra la superficie en un determinado lapso de tiempo  Directamente proporcional a las moléculas del gas  La presión es directamente proporcional a la velocidad de difusión para cada gas dentro de la ecuación
  • 32. CONDICIÓN DE ESTUDIO DE LOS GASES  Condiciones STPD (S: Standard, T: Temperature, P: Pressure, D: Dry).  Temperatura es 0C,  Presión es 760 mm Hg  Saturación es 0%.  Estas son las condiciones físicas estándar  Condiciones BTPS (B: Body, T: Temperature, P: Pressure, S: Saturatión). Estas son condiciones corporales (Body),  En las que la temperatura es 37oC, la presión es 760 mmHg, y la saturación es el porcentaje de vapor de agua generado por 47 mmHg de presión (100%).  Condiciones ATPS (A: Ambiental, T: Temperature, P: Pressure, S: Saturation). Estas son condiciones ambientales o “espirométricas”  La temperatura es la ambiental, la presión es la barométrica y la saturación depende de la temperatura
  • 33. LEYES FUNDAMENTALES  Si T y M son constantes, entonces el producto de PV será constante  Ley de Boyle-Mariotte  “En condiciones de temperatura constante, el volumen y la presión de un gas dentro de un recipiente interactúa en forma inversamente proporcional”  Si P y M son constantes, entonces el volumen y la temperatura serán directamente proporcionales  Ley de Gay-Lussac  “Establece que la presión de un volumen fijo de un gas, es directamente proporcional a su temperatura.”  Si V y M son constantes, entonces la presión y la temperatura son directamente proporcionales  Ley de Charles  “Esta ley describe cómo se expande un gas a medida que aumenta la temperatura; por el contrario, una disminución de la temperatura conducirá a una disminución del volumen.”  La suma de las presiones parciales de cada uno de los gases presentes en el aire, será igual a la presión total de la masa gaseosa; en este caso la presión atmosférica será la suma de la presión parcial de oxígeno más la presión parcial de nitrógeno  Ley de Dalton William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 34. EL GAS ATMOSFÉRICO William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p GAS Concentración real (%) Valor Aproximado Presión Parcial Nitrógeno 78.09 79 597 mmHg Oxigeno 20.93 21 159 mmHg Argon, Bioxido de Carbono y Otros gases 0.98 1% 4 mmHg Total 100 % 100 760 mmHg
  • 35. PRESIONES PARCIALES William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 36. DIFUSIÓN DEFINICION:  Paso del soluto a través de una membrana de permeabilidad selectiva, desde un medio de mayor concentración a uno de menor concentración William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 37. CARACTERÍSTICAS  Definición:  PASO DE GAS a través de la membrana alveolo capilar a la sangre  “Del aire a la Sangre” y de “Sangre a Aire”  Caracteristicas generales  El CO2 tiene una capacidad de difusión 20 veces mayor que el O2  En los fallos del sistema de difusión respiratorio lo primero que disminuye es la PaO2  Normalmente en el capilar pulmonar el 1° tercio es el que aporta todo y los 2/3 restantes son de reserva  SI hay un patología que afecte la difusión requieren de todos los tercio para respirar  Determinantes de difusión  Solubilidad del liquido  Área transversal del liquido  Distancia de difusión  Peso molecular  Temperatura William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición. Coeficiente de difusión Oxigeno 1 Dióxido de Carbono 20.3 Monóxido de Carbono 0.81 Nitrógeno 0.53 Helio 0.95
  • 38. LEYES FUNDAMENTALES DE LA DIFUSIÓN  1. La Ley de Fick, la cual expresa que  “la difusión de un gas a través de una membrana de tejido, es directamente proporcional a la diferencia de presiones a cada lado de la membrana (P1-P2) y a la superficie de difusión (S), e inversamente proporcional al espesor de la membrana (E)”  La difusión se ve proporcional a la presión, área y al cociente de solubilidad, pero inversamente proporcional a la distancia y al peso molecular  Coeficiente de difusión  2. La Ley de Henry según la cual  “la difusión de un gas de un medio gaseoso a uno líquido o viceversa, es directamente proporcional a la diferencia de presión parcial del gas en cada uno de los medios (P1 – P2)”;  La Presión Parcial de un has es igual a la diferencia entre la concentración del gas disuelto (Masa gaseosa) y su coeficiente de solubilidad  3. La Ley de Graham, según la cual  “la velocidad (v) de difusión de un gas a través de una membrana es directamente proporcional al coeficiente de solubilidad del gas (δ), e inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular (PM)  El dióxido de carbono tiene 22 veces la solubilidad del oxígeno, pero es mas masivo (44 uma comparado con 32 uma del oxígeno). William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p
  • 39. SOLUBILIDAD Coeficiente de solubilidad Oxigeno 0.024 Dióxido de Carbono 0.57 Monóxido de Carbono 0.018 Nitrógeno 0.012 Helio 0.008
  • 40. PRESIÓN DE VAPOR  Humidificación  La vía aérea superior condiciona el gas por calentamiento y adición de vapor de agua
  • 41. DIFERENCIA ENTRE AIRE ALVEOLAR – ATMOSFÉRICO Gas Aire Atmosférico Aire Humidificado Aire Alveolar Nitrógeno 597 mmHg 563.4 mmHg 569 mmHg Oxigeno 159 mmHg 149.3 mmHg 104 mmHg CO2 0.3 mmHg 0.3 mmHg 40 mmHg H2O 3.7 mmHg 47 mmHg 47 mmHg Total 760 mmHg 760 mmHg 760 mmHg  Aire alveolar es sustituido en un 14.2% en cada ventilación  Oxigeno tiene absorción continua y el CO2 se expulsa continuamente  El aire humidificado se adiciona con vapor de agua ocupando presión total atmosférica
  • 42. DEPENDIENTES DE CONCENTRACIÓN ALVEOLAR  Concentración de oxigeno en el espacio alveolar esta dad por 2 determinantes  Velocidad de difusión del Oxigeno  Velocidad de renovación del Oxigeno
  • 45. VALORAR LA DIFUSIÓN - DLCO Medida usada: DLCO (DIfusion Pulmonar Medida con Monoxido de Carbono)  Disminución  Disminución de la superficie y engrosamiento de la membran de intercambio  Ej: Enfisema en EPOC  Un engrosamiento de la membrana o la disminución de la superficie de contacto con los gases provocaran disminución  Concentraciones de Hb en sangre y volumen de sangre bajos  EL CO2 tiene 220 veces mas afinidad por la Sangre que el O2  En la anemia hay una disminución de DLCO  Poquita sangre o poquita hemoglobina evitaran la atracción de gases a través de la membrana William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 46.  Aumento  En las hemorragias alveolares al haber una cantidad de sangre muy abundante en los alveolos es fácil la difusión de CO2 en la membrana alveolo capilar  En las poliglobulia  En la etapa inicial de una insuficiencia cardiaca congestiva, al haber redistribución del flujo pulmonar, aumenta la disponibilidad de esta William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 47. VALORACION DEL INTERCAMBIO GASEOSO  Depende de 2 factores  Relación V/Q y de la Difusión  Se valora por medio de la gasometría  Diferencia o Gradiente alveolo-arterial de O2 = D(A-a)O2  Valor normal:  < 15 mmHg en jóvenes y < 25 mmHg en viejitos  Patológico: > 30 mmHg William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 48. Formula  D(A-a)O2 = Presión Alveolar de Oxigeno (PAO2) – Presión Arterial de Oxigeno (PaO2)  PAO2 = FiO2 * (Presión barométrica – Presión Parcial de vapor de agua del aire inspirado (siempre es 47) ) – (Presión arterial de CO2 * Cociente respiratorio o relación entre la producción de CO2 y O2 que siempre es 0.8)  PAO2 = (0.21)*(760 – 47) – (PaCO2 /0.8) William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.
  • 49. CONTROL DEL CENTRO RESPIRATORIO
  • 50. GENERALIDADES  La función principal y reguladora del sistema respiratorio es  Mantener las presiones normales de oxígeno y dióxido de carbono,  Equilibrar la concentración de iones H+ o hidrogeniones,  Se consigue adecuando la ventilación pulmonar a las necesidades metabólicas orgánicas de consumo y producción de ambos gases, respectivamente. Elementos Sensores o receptores Controladores Efectores Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 51. SISTEMA DE CONTROL DE LA RESPIRACIÓN: CONSTITUCIÓN E INTERRELACIONES Sensores o receptores Sensores en el sistema nervioso central Quimiorreceptores centrales Receptores hipotalámicos (temperatura) Centros en el prosencéfalo (funciones voluntarias) Sensores fuera del SNC Quimiorreceptores arteriales periféricos (fundamentalmente cuerpos carotídeos) 2. Receptores de las vías aéreas superiores: nasales, faríngeos, laríngeos Receptores pulmonares Receptores de estiramiento Receptores de sustancias irritantes Fibras C y receptores yuxtacapilares (receptores J) Receptores de los músculos respiratorios husos neuromusculares órganos tendinosos de Golgi Receptores de las articulaciones costovertebrales Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 52. Quimiorreceptores centrales Quimiorreceptores arteriales periféricos Receptores de distensión Receptores de irritación Receptores J o yuxtacapilares responden a cambios en la composición química de la sangre carotídeos y aórticos En la superficie ventral del bulbo raquídeo, en la vecindad de salida de los pares craneales IX y XII. bifurcación de las arterias carótidas comunes cayado aórtico Son de adaptación lenta y se encuentran en relación con el músculo liso de la vía aérea Son de adaptación rápida localizados en el intersticio alveolar, en la cercanía de los capilares conocen varias áreas, llamadas M, S y L (Mitchell, Scholofke, Loeschcke) Reflejo de Hering- Breuer Se localizan preferentemente en la laringe y vías aéreas Contribuyen a la taquipnea y a la sensación de disnea que acompaña a estas condiciones. Concentración de iones H+ en el líquido extracelular que los baña Ambos se estimulan cuando desciende la PO2 en sangre y de forma menos marcada por Son estimulados por gases irritantes, estímulos mecánicos, histamina, reacciones alérgicas, congestión Se estimulan por procesos que comprometen esta área, tales como el edema intersticial y la Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 53. PARTICULARIDADES DE LOS RECEPTORES CAROTIDEOS El ascenso de actividad de los músculos de la caja torácica y de las vías aéreas superiores. El aumento de la ventilación que retira el exceso de CO2 de los pulmones y permite elevar la PO2 alveolar. En último extremo estos ajustes conducen a un aumento de la PaO2 y a un disminución de la PaCO2 y de la concentración de hidrogeniones para llevar estos parámetros a sus valores normales, con lo cual cesa la estimulación de los quimiorreceptores. La hiperpotasemia fisiológica que aparece en el ejercicio estimula también los receptores y constituye uno de los mecanismos responsables de ls hiperventilación en el ejercicio. Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 54. CONTROLADORES  Generan el ritmo respiratorio basal, procesan la información de los sensores y modifican, en consecuencia, su nivel de actividad. FUNCIONES Establecer el ritmo de la respiración y actuar como generadores centrales del patrón respiratorio. Transmitir ese ritmo central a las motoneuronas que inervan los músculos respiratorios. Ajustar el ritmo respiratorio y de la respuesta motora a las necesidades metabólicas (funciones homeostáticas), así como para cubrir las funciones conductuales y voluntarias (funciones no homeostáticas). Utilizar el mismo gasto de energía para llevar a cabo varias funciones Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 55. CENTRO NEUMOTÁXICO  Está compuesto por neuronas que se agrupan en 2 núcleos, situados en la parte rostral de la protuberancia:  1. Núcleo parabraquial medial  2. Núcleo de Köliker-Fuse  Función:  Modular los centros respiratorios bulbares  la estimulación de las neuronas del neumotáxico desactiva la inspiración, regula el volumen inspiratorio y, en consecuencia, la frecuencia respiratoria,  no parece participar en la génesis del ritmo respiratorio, ya que puede existir un patrón normal en su ausencia. Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 56. CENTRO APNÉUSTICO  Función: Se estima que es el centro o lugar de proyección e integración de diferentes tipos de información aferente, que pueden finalizar la inspiración (interruptor inspiratorio); proceso identificado en inglés con las siglas IO-S (inspiratory – off switch). Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 57. CENTROS BULBARES Grupo respiratorio dorsal: • Está formado por neuronas localizadas en la región dorso medial del bulbo • Funciones: Envían proyecciones a las motoneuronas de los nervios frénicos e intercostales y son, por tanto, las responsables de la actividad mantenida del diafragma durante la inspiración; Grupo respiratorio ventral • Parte caudal, denominada núcleo retroambiguo, contiene fundamentalmente neurona espiratorias • establecen sinapsis con las motoneuronas que controlan los músculos espiratorios intercostales y abdominales Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558
  • 58.
  • 59. BIBLIOGRAFÍA  William Cristancho Gómez, 2012, Fisiología respiratoria, lo esencial en la práctica clínica, Bogotá: Manual Moderno, 2012. - 264 p.  Lizet García, 2011, Regulación de la respiración: organización morfofuncional de su sistema de control, MEDISAN 2011; 15(4):558  Jhon B westm, 2017, West’s Pulmonary Pathophysiology. The Essentials, 9.ªBarcelona (España), Wolters Kluwer  Robert M., EGAN’S FUNDAMENTALS OF RESPIRATORY CARE, TWELFTH EDITION, ISBN: 978-0-323-51112-4  Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición.