Mecánica de la respiración

1. M E C Á N I C A D E L A R E S P I R A C I Ó N
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA MEDICINA
MORFOFISIOLOGÍA II
PROFESOR:
DR. GABRIEL CEBALLOS

2. ESTRUCTURA MECÁNICA DEL SISTEMA
RESPIRATORIO
DESPLAZAMIENTO DE LA PARED TORÁCICA
La expansión de la cavidad torácica disminuye la presión pleural, lo que hace que la presión alveolar sea
inferior a la presión en la boca, por lo que entra aire hacia los alvéolos.
Por el contrario, la compresión de la cavidad torácica eleva la presión pleural consiguiendo que la
presión alveolar sea superior a la presión en la boca y se espire el gas pulmonar

3. ACCIÓN DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
DIAFRAGMA
El conjunto de las fuerzas generadas durante la contracción de
las fibras musculares puede reducirse a una
fuerza central (FC) que empuja las vísceras abdominales hacia
abajo, y en unas fuerzas laterales (FL) que empujan la caja
costal hacia arriba
MÚSCULOS INTERCOSTALES EXTERNOS
Aproxima las costillas entre sí. Como las costillas superiores
están fijadas por la cintura escapular, provoca el movimiento
hacia arriba de las costillas superiores.
En las costillas inferiores el efecto es similar al
que produce el diafragma.
MÚSCULOS ACCESORIOS:
Escalenos, Esternocleidomastoideo y Serratos anteriores.
INSPIRACIÓN

4. ACCIÓN DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
Se produce al relajarse la musculatura inspiratoria. Entonces,
la retracción elástica de los pulmones causa la disminución del
volumen de la cavidad torácica.
En el primer tercio de la espiración se mantiene un cierto
grado de contracción de los músculos inspiratorios, que
decrece progresivamente hasta anularse, amortiguando los
cambios bruscos del flujo aéreo.
ESPIRACIÓN
La contracción de los MÚSCULOS ABDOMINALES desplaza el diafragma hacia arriba reduciendo el volumen de
la cavidad torácica.
Los MÚSCULOS INTERCOSTALES INTERNOS estira las costillas hacia abajo. Este movimiento causa la
reducción de las dimensiones vertical y anteroposterior de la caja torácica.

5. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
La diferencia entre la presión interior y exterior de los
pulmones se denomina presión transpulmonar
(Palv – Ppl). Para mantener los pulmones estáticos
en un volumen pulmonar (Vl) es necesario que la
presión transpulmonar equilibre exactamente a la
presión de retracción elástica pulmonar (Pl).
En estas condiciones Palv = Ppl +Pl.
El comportamiento elástico del pulmón se caracteriza
mediante la relación Pl – Vl, que describe la presión
de retracción elástica para cada volumen pulmonar.
PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LOS PULMONES

6. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
FUERZAS TISULARES
• Muy distensibles
• Cuando los pulmones se expanden, las fibras de
elastina desarrollan una fuerza de retracción
elástica que se opone a la deformación.
Elastina
• Apenas pueden estirarse.
• Actúan como un factor limitante del volumen pulmonar, sin
contribuir sustancialmente a la elasticidad.
Colágeno

7. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
En la interfase aparece una tensión superficial (T)
que tiende a reducir la superficie de la película líquida y, por
tanto, el volumen alveolar.
Para evitar el colapso alveolar y mantener el pulmón
distendido debe compensarse la acción de las fuerzas de
superficie. Como consecuencia, una parte de la presión de
retracción elástica Pl debe atribuirse a la tensión de la
interfase aire-líquido.
FUERZAS SUPERFICIALES
Ley de Laplace:
P = 2T/r. siendo P la presión, T la tensión superficial y r el radio del alveolo.

8. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
SURFACTANTE PULMONAR
Sustancia poco soluble.
Secretado por las células alveolares
de tipo II
Provoca una reducción sustancial de las fuerzas
superficiales y, por tanto, de la presión de retracción
elástica de los pulmones.

9. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
Evalúa la facilidad de deformación de los pulmones
DISTENSIBILIDAD PULMONAR
Cl: dVl / dPl
PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LA CAJA TORÁCICA
La presión transtorácica es la diferencia de presión a través de la pared torácica, es igual a Ppl.
Cuando el volumen se mantiene estático, la Ppl es la suma de la presión de retracción elástica de la pared
torácica (Pw) y la presión muscular (Pmus), es decir, Ppl = Pw + Pmus.

10. PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO
Los pulmones y la caja torácica están acoplados elásticamente, se desplazan
solidariamente y, por tanto, los cambios de los volúmenes pulmonar y torácico son
idénticos.
PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL SISTEMA PULMÓN-
PARED TORÁCICA
NEUMÓTORAX

11. RESISTENCIA DE LAS VÍAS AÉREAS
LEY DE POISEUILLE.
PROPIEDADES RESISTIVAS DE LOS PULMONES
TIPOS DE FLUJO AÉREO.

12. DISTRIBUCIÓN LONGITUDINAL DE LA RESISTENCIA DE LAS
VÍAS AÉREAS
PROPIEDADES RESISTIVAS DE LOS PULMONES
En condiciones normales, una parte sustancial de la resistencia total es atribuible a las vías
superiores:
• En la respiración nasal el 50% de la resistencia corresponde a los pasajes
nasales.
• En la respiración oral la resistencia de las vías superiores representa aproximadamente
el 25% del total.
Como en las vías superiores el régimen es turbulento, su resistencia aumenta
significativamente con el flujo.
En los sujetos sanos la resistencia de las vías aéreas periféricas representa solamente el
20% del total.

13. EFECTO DEL VOLUMEN PULMONAR
PROPIEDADES RESISTIVAS DE LOS PULMONES
Cuando aumenta el volumen pulmonar, las fuerzas de expansión se transmiten por todo el
tejido, por lo que las paredes bronquiales se encuentran sometidas a una mayor tracción
por parte del tejido circundante. La presión transbronquial crece y aumenta el calibre de las
vías aéreas, provocando una disminución de Raw en relación inversa al volumen pulmonar.
EFECTO DEL TONO BRONQUIAL
La contracción de la musculatura lisa bronquial desarrolla una tensión en las paredes que
tiene el mismo efecto mecánico que la tensión de retracción elástica. Si la presión
transbronquial se mantiene constante, la contracción del músculo liso provoca una
disminución del radio hasta que se alcanza una nueva situación de equilibrio.

14. DIFERENCIAS EN LA VENTILACIÓN EN REGIONES
DEL PULMÓN
La ventilación por unidad de volumen es mayor en la base que en el vértice:
• Al inicio de la inspiración , la presión intrapleural es menos negativa en la base que en
el vértice, y como la diferencia de presión intrapleural intrapulmonar es menor que en el
vértice, hay menor expansión del pulmón.
• El vértice se expandirá mas, es decir, será mayor el porcentaje del volumen pulmonar
máximo.

15. Ser prudente implica saber cuando abrir,
pero sobre todo cuando cerrar la boca.