Aparato respiratorio

1. APARATO RESPIRATORIO
Dr. Mourad Akaarir
Departamento de Biología
Mourad.akaarir@uib.es

2. Funciones del aparato respiratorio
√ Suministrar oxígeno a los tejidos y la eliminación de
dióxido de carbonoContribuir a la regulación del
equilibrio ácido-base en la sangre
√ Permitir la vocalización
√ Participar en la defensa contra patógenos y partículas
exógenas en las vías respiratorias
√ Facilitar un camino para la pérdida de agua y calor (a
través de la espiración de aire que se ha humedecido
y calentado durante la inspiración)
√ Mejorar el retorno venoso
√ Activar ciertas proteínas plasmáticas a medida que
pasan por la circulación pulmonar.

3. Relación entre la respiración externa y la respiración interna
√ 1. Ventilación pulmonar, el movimiento de entrada
(inspiración) y salida (espiración) de aire de los
pulmones.
√ 2. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre
los espacios aéreos pulmonares y la sangre mediante
la difusión
√ 3. Transporte de oxígeno y dióxido de carbono entre
los pulmones y los tejidos del organismo gracias al
sangre.
√ 4. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre
la sangre y los tejidos mediante la difusión
√ 5. La respiración interna es el uso del oxígeno y la
producción de dióxido de carbono de las células,
principalmente dentro de la mitocondria.
Vías aéreas
Alvéolos
pulmonares
Circulación
pulmonar
Circulación
sistémica
Células
Respiración
celular
Nutrientes

4. Anatomía del sistema respiratorio – Zona conductora
Bronquio
derecho
Pulmón derecho
Tráquea
Esófago
Faringe
Cuerdas vocales
Diafragma
Bronquio
izquierdo
Pulmón
izquierdo
Lengua
Epiglotis
Cavidad nasal
Laringe
Vías
respiratorias
superiores
Vías
respiratorias
inferiores
Laringe
Tráquea
Anillos de
cartílago
Bronquio
primario
Bronquio
secundario
Bronquio
terciario
Bronquiolo
Alvéolos
Zona
conductora
Zona
respiratoria
Las células caliciformes secretan un
líquido viscoso (moco) que cubre las
vías respiratorias y atrapa partículas
exógenas inhaladas en el aire.
Las células ciliadas se mueven
como a latigazos para propulsar el
moco hacia la glotis y después a la
faringe, donde es deglutido.
Las células
ciliadas barren
el moco hacia
la faringe
Núcleo de
célula epitelial
Membrana
basal
Capa de
agua y sal
Capa de
moco
Célula
caliciforme
Epitelio de la tráquea
Cilios
Partículas
de polvo

5. Anatomía de la zona respiratoria
Eritrocitos Capilar
Membrana
respiratoria
Espacio de
aire alveolar
Membrana
basal
fusionada
Endotelio
capilar
Epitelio
alveolar
Macrófago alveolar
Poros
alveolares
Célula tipo I
Célula
tipo II
Capilar
Capilar
Bronquiolo terminal
Bronquiolo
respiratorio
Saco alveolar
Alvéolos
Poros
alveolares
Red
capilar

6. Músculo
intercostal
Pared torácica
Diafragma
Pulmón
Pared
torácica
Pleura parietal
Pleura
visceral
Espacio
intrapleural
Costilla
Músculo
intercostal
Pared torácica y saco pleural
Saco
pleural
Músculos
intercostales
Costillas
Diafragma
La caja torácica se
expande levemente Si la cavidad pleural sellada se
abre hacia la atmósfera, entra aire
Membranas
pleurales
El pulmón colapsa hasta
su tamaño no estirado
Cuchillo
P = Patm
En reposo las fuerzas que actúan sobre el
pulmón y la pared torácica están equilibradas.
Sin la fuerza negativa de la presión intrapleural el pulmón
se colapsaría, debido a las fuerzas de retracción elástica.

7. Músculos inspiratorios Músculos espiratorios
Diafragma
Intercostales
externos
Escalenos
Esternocleidomastoideo
Intercostales
internos
Abdominales
Palv = Patm
Reposo
Diafragma relajado
Palv > Patm
Espiración
Diafragma relajado
El volumen torácico disminuye
Palv < Patm
Inspiración
Diafragma contraído.
El volumen torácico aumenta

8. Espirometría:
Técnica para medir los volúmenes de aire inspirado y espirado
Mientras que el paciente respira aire, un bolígrafo unido a través de un sistema
de poleas registra los cambios en el volumen de aire de la campana invertida.

9. 5700
2700
2200
Volumen
(ml)
1200
Tiempo
0
Volumen
corriente
(500 ml)
Volumen de
reserva
inspiratoria
(3000 ml)
Volumen
de reserva
espiratoria
(1000 ml)
Volumen residual
(1200 ml)
Capacidad
inspiratoria
(3500 ml) Capacidad vital
(4500 ml)
Capacidad residual
funcional
(2200ml)
Capacidad
pulmonar total
(5700 ml)
Volúmenes y capacidades pulmonares medidas con espirometría
(Hombre sano de 70 kg)
Espirometría: Evaluación de la función pulmonar
Enfermedades pulmonares obstructivas
(incremento de la resistencia de las vías respiratorias)
Enfermedades pulmonares restrictivas
(disminución de la distensibilidad pulmonar)
Final de la
inspiración
normal
Final de la
espiración normal
Final de la inspiración
máxima)
Final de la
espiración
máxima

10. a. El alvéolo pequeño se colapsa en el grande b. Los alvéolos no se colapsan
r1 < r2, P1 > P2 r1 < r2, P1 = P2
Célula tipo II
(Secreción del surfactante pulmonar)
El surfactante pulmonar es un complejo de lípidos y
proteínas capaz de reducir significativamente la tensión
superficial dentro de los alvéolos pulmonares evitando
que estos colapsen durante la espiración.

11. Intercambio de O2
en el
espacio alvéolocapilar
Transporte de O2
Intercambio de O2
en las células
Intercambio de CO2
en las células
Transporte de CO2
1
2
3
4
5
Intercambio de CO2
en el
espacio alvéolocapilar
6
Movimiento de O2
y CO2
en los tejidos pulmonares y sistémicos

12. El intercambio de O2 y CO2 entre los
alvéolos y la sangre ocurre por
difusión simple a través de la membrana
respiratoria.
La membrana respiratoria facilita una
gran área de superficie y una corta
distancia para la difusión.

13. Hemoglobina y transporte de O2
Hb.O2
: oxihemoglobina
Hb: desoxihemoglobina

14. Transporte de CO2
en la sangre
AC:Anhidrasa carbónica
carbaminohemoglobina

15. Control de la ventilación
Los quimiorrecpetores centrales (bulbo raquídeo) y
periféricos (cuerpos carotídeos) controlan la PO2
y PCO2
El descenso de la PO2
arterial tiene efecto mínimo en
la ventilación-minuto hasta que la PO2
arterial cae por
debajo de 60 mmHg
El aumento de la PCO2
arterial tiene un gran efecto sobre la
ventilación-minuto cuando la PCO2
sube o baja demasiado

16. Papel del aparato respiratorio en la homeostasis ácido-base
El pH sanguíneo está muy regulado para mantenerse entre 7,38 y 7,42 y así conserva
el funcionamiento normal de las proteínas necesarias par la homeostasis.
pH ≤ 7,35 : acidósis
pH ≥ 7,45: alcalósis
La principal contribución del aparato respiratorio en el
equilibrio acido-base es la regulación de la PCO2
arterial.
Como el CO2
puede convertirse en ácido carbónico, un cambio
en la PCO2
puede causar acidosis o alcalosis respiratoria.
Los pulmones regulan la concentración de dióxido de carbono mientras
que los riñones regulan la concentración de iones de bicarbonato.