1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA RESPIRATORIA.ppt

UNIVERSIDAD PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE ENFERMERIA
UNIDAD DE POSGRADO
SEGUNDA ESPECIALIDAD- AREA DEL CUIDADO PROFESIONAL :
ESPECIALISTA EN ENFERMERIA EN
CUIDADOS CRITICOS CON MENCION EN
ADULTO
DRA. ENF. LUZ ANTONIA BARRETO ESPINOZA

ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA
RESPIRATORIA

METABOLISMO
Calor
=
Combus-
tíble
Oxigêno
Energia
CO2
H2O
+ + + +

Vías respiratorias
Zona
de
conducción
Z.Resp

Zona respiratoria: Alveolos
Saco
alveolar
Capilares
Bronquiolo
respiratorio
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares Fibras elásticas
Macrófago

La unidad Alveolo-Capilar es el lugar donde se efectúa el
intercambio de gases. Membrana respiratoria
eritrocito
Capilar
Alvéolo
Macrófago
Célula alveolar tipo II
Célula alveolar tipo I
Membrana respiratoria
0.5 m

Timo
Tráquea
Cavidad torácica y pleuras
Pulmón
derecho
Pulmón
izquierdo
Mediastino
Pleura
visceral
Pleura
parietal

15/10/2023 9
FISIOLOGIA DEL INTERCAMBIO
GASEOSO ALVEOLO-CAPILAR
RESPIRACIÓN:
Externa: Aporte de O2 del medio ambiente
a los pulmones (alveolos) Eliminación del
CO2 de los alveolos al exterior.
Interna: Captación del O2 alveolar y
transporte al interior celular. Transporte del
CO2 celular a los alveolos.

15/10/2023 10
RESPIRACIÓN EXTERNA:
CONVECCIÓN:Proceso tiene lugar a
nivel de las grandes vías aereas.
DIFUSIÓN: Captación gases a nivel
alveolar y su transporte sanguineo.

Etapas de la Respiración
Respiración mitocondrial
Intercambio de O2 y CO2 entre
la sangre y los tejidos
4
Transporte de O2 y CO2
entre los pulmones y los
tejidos
3
Intercambio de O2 y CO2
entre el aire del alveolo y la
sangre
2
Ventilación, o intercambio
de gas, entre la atmósfera y
los alvéolos pulmonares
1
Alvéolos
pulmonares
Atmósfera
O2 CO2
O2 CO2
Corazón
O2 CO2
O2 CO2
O2 + glucosa CO2 + H2O + ATP
Célula
Circulació
n
sistémica
Circulació
n
pulmonar

Surfactante Pulmonar
El surfactante en el interior de los alveolos evita que el
alveolo se colapse durante la espiración
Surfactante pulmonar
Célula II. Productora de
surfactante pulmonar

Esquema de las Vias Aéreas según
Weibel

15/10/2023 15

FISIOLOGÍA RESPIRATORIA
1.-CONTROL DE LA RESPIRACIÓN.
2.-VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
3.-MECÁNICA RESPIRATORIA.
4.-INTERCAMBIO GASEOSO.
5.-VENTILACIÓN-PERFUSIÓN.

1.-CONTROL DE LA
RESPIRACIÓN.
Sistema Automático encargado de regular:
patrón ventilatorio
A.- Periodicidad (frecuencia respiratoria),
B.- Profundidad (Volumen Tidal) y
C.- Ritmo (relación inspiración-espiración)

1.-CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
Centros Nerviosos,: (centro respiratorio)
A.-protuberancia: centros apnéusico y
B.- bulbo: centro neumotáxico
Receptores: :
A.- Pulmonares: estiramiento del parénquima pulmonar
B.- Quimiorreceptores:
*periféricos(Aórticos y Carotídeos), cambios en pH, pCO2,pO2
* centrales (centro respiratorio) cambios en el pH y PCo2
C.- Musculares huso músculos respiratorios:
reflejos de estiramiento.

2.-VOLUMENES Y
CAPACIDADES PULMONARES
A.- VOLUMENES
• VOLUMEN TIDAL O CORRIENTE (VC): vol. de aire movilizado
en una respiración normal: 500ml.
• VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA (VRI): cantidad de
aire inspiración forzada: 3000 ml.
• VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA (VRE):
aire espirado en una espiración: 1100 ml.
• VOLUMEN RESIDUAL (VR): Vol. aire permanece en pulmones
tras espiración forzada: 1200 ml.

5800
2800
2300
Volumen
(ml)
1200
Volumen
corriente
(500 ml)
Final
inspiración
normal
Final
espiració
n normal
Volumen
residual (1200
ml)
Volumen de
reserva
espiratoria
(1100 ml)
Volumen de
reserva
inspiratoria
(3000 ml)
Capacidad
pulmonar total
Capacidad
residual
funcional
Capacidad vital
4600 ml
Capacidad
inspiratoria
Tiempo
Volúmenes y capacidades pulmonares

2.-VOLUMENES Y
CAPACIDADES PULMONARES
B. CAPACIDADES
Obtenidas por suma de volúmenes:
• CAPACIDAD INSPIRATORIA (CI):
VC + VRI
• CAPACIDAD RESERVA FUNCIONAL (CRF):
VRE + VR
• CAPACIDAD VITAL (CV):
VC + VRI + VRE
• CAPACIDAD PULMONAR TOTAL (CPT):
CV + VR

3.-MECANICA RESPIRATORIA
•Estudia los factores relacionados con los
movimientos del aparato respiratorio.
•El flujo aéreo depende fundamentalmente de dos
factores:
• 1.- Gradiente de Presiones
• 2.- Resistencias de las Vías Aéreas

3.-MECANICA RESPIRATORIA
1. GRADIENTE DE PRESIONES
A.- Presiones Intrapulmonares: diferencias de presiones entre
los distintos compartimentos: flujo aéreo boca- alveolo.
B.- Compliance o Distensibilidad,
1ª. En ausencia de presión de distensión: pulmones permanecen
colapsados.
2ª. La distensibilidad es muy grande al principio de la inspiración.
3ª. La caja torácica también es distensible.
2. RESISTENCIA DE LAS VÍAS AÉREAS
1.- Es inversamente proporcional al área de sección de la vía aérea.
2.- Aumenta exponencialmente en cada generación bronquial.

4.-INTERCAMBIO GASEOSO
Permite a la sangre pulmonar saturarse de O2 y eliminar el
CO2 que contiene.
Proceso dinámico.
intervienen:
1.- Ventilación
2.- Difusión
3.- Perfusión y
4.- Relación V/Q.

1..- VENTILACION: dependerá de
A.- Frecuencia Ventilatoria
B.- Volumen Corriente
C.- Distribución de la Ventilación
D.- Espacio Muerto Fisiológico

2. DIFUSION:
Paso de gas desde el alveolo a la sangre,
sigue la Ley de Fick: la cantidad de gas que
difunde a través de una membrana por unidad
de tiempo es directamente proporcional a:
• * superficie de intercambio
• * diferencia de concentración de gases
• * coeficiente de difusión
• - inversamente proporcional: espesor de la
membrana

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Ley de la difusión transmembrana:
–Ley de Fick:
V`gas= S(p1-p2)D/E
S= superficie membrana
P: presiones a ambos lados
D: difusión del gas membrana
E: espesor de la misma

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Difusión de los gases respiratorios
–Proceso pasivo. No energia
–Desplaz. dentro vía aérea, paso
membrana alveolo-capilar y paso
atraves de los poros de Kohn

A.- Difusión del O2.- Depende de:
1.PO2 alveolar: [O2] en el aire inspirado y de la P alveolar de CO2.
2.Transferencia alv.-capilar: gradiente PO2 de 40 y P alv O2 de 100 mmHg,
3.Combinación con la hemoglobina: 1 ,34 ml O2/gr Hb, X [Hb] (15 gr%):
20,8 ml% de sangre influida por varios factores:
•% O2 en el capilar pulmonar
•Gasto cardíaco (tiempo intercambio)
•Cantidad de Hemoglobina
•Cinética de la reacción que depende de factores como temperatura o pH.

B.- Difusión del CO2
Sangre capilar pulmonar:
1.- PCO2 de 45 mmHg, y
2.- Presión alveolar CO2 es de 40 mmHg.
Aunque el gradiente de presiones es pequeño, se
compensa :
Mayor velocidad de difusión por la mayor solubilidad
del CO2 (20 veces superior al O2).

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LUEGO:
– procesos activos acoplados:
• PULMON
• CORAZON
– resultado final va a ser:
• Oxigeno: DO2 y VO2
• Carbonico: CO2 y É CO2

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Limitaciones:
–Coeficiente de Difusión
–La superficie de Membrana
–Espesor membrana
–Gradiente de presiones parciales

Composición del Aire
Atmosférico
Nitrógeno (N2) 0.79
Oxígeno (O2) 0.2093
Dióxido de Carbono (CO2) 0.0003
Otros 0.0004
Monóxido de Carbono (CO)
Oxido Nitroso (NO2)

3 .PERFUSION:
Circulación Pulmonar posee:
1.- Régimen de presiones muy bajas.
2.- Gran adaptabilidad, por distensión de vasos perfundidos
Ambas características mantienen constante la perfusión capilar
sin aumentar el trabajo del ventrículo derecho.
Presión de perfusión pulmonar: que por efecto de la gravedad
aumenta en dirección a las bases;
Depende de la diferencia Presión arterial- Presion venosa.

5.-RELACION VENTILACION-
PERFUSION
• Factor más importante para determinar la
capacidad de un alveolo para intercambiar
gases, debiendo aproximarse a la unidad.
• Así, si es menor a 1, los alveolos estarán
mal ventilados, no pueden captar el
volumen requerido de O2 y eliminar el
suficiente CO2,

5.-RELACION VENTILACION-
PERFUSION
Zonas del pulmón :
•Zona 1 (vértices): V>Q,
la perfusión se asegura por la Pm Arteria Pulmonar.
Es el llamado ESPACIO MUERTO ALVEOLAR.
•Zona 2: V=Q=1 IDEAL.
•Zona 3: (bases), P>V
Las anomalías en los cocientes V/Q constituyen la causa más
importante y frecuente de alteración gasométrica en la práctica
clínica.

ALT. VENTILACIÓN/PERFUSIÓN:
Aumento del Espacio Muerto
Dos componentes espacio
muerto fisiologico:
anatomico y alveolar
Espacio muerto definición:
areas del pulmon bien
ventiladas pero mal
perfundidas.

ALT. VENTILACIÓN/PERFUSIÓN:
Aumento Shunt Intrapulmonar
• Anatomico: circulación bronquial, venas
Tebesio etc. 2-5% del GC
• Dos componentes: anatomico y alveolar= shunt
fisiologico
• Shunt pulmonar:areas mal ventiladas pero bien
perfundidas
• Respuesta a la administración de O2
• Shunt absoluto
• Shunt realativo

TRANSPORTE Y CONSUMO DE
OXIGENO

1. CAPTACIÓN O2 EN SANGRE
A.- Presión Alveolar de oxigeno
1. PA= PiO2 - PaCO2/ R
2. PiO2= FiO2 (Pb-PH2O)
B.- Gradiente Alveolo-Arterial de O2
P(A-a)O2= [FiO2 (Pb-PH2O)] - PaCO2/ R - PaO2
C.- Combinación con la Hemoglobina

TRANSPORTE Y CONSUMO DE
OXIGENO
• El oxígeno es el aceptor final en la cadena
transportadora de electrones en la mitocondria :
producto terminal:
• ATP.
• CO2
• H2O

Contenido arterial de Oxígeno
CaO2
Hb (g/dL)x 1.34 x (SaO2/100) + PaO2 x 0.003 = mL/dL
Valor Normal  20.4 mL/dL
METABOLISMO DEL OXIGENO
15 x 1.34 x 1= 20.1 mL/dL
100 x 0.003 = 0.30 mL/dL

DO2
DO2 = IC x CaO2 x 10
Valor Normal = 500 - 800 mL/min/m2
Disponibilidad de Oxígeno

Valor Normal = 120 - 180 mL/min/m2
VO2
VO2 = IC X (CaO2-CvO2) x 10
Consumo de Oxígeno

Valor Normal = 20 - 30%
EO2
EO2 = (CaO2 - CvO2)/CaO2
Extracción Periférica de Oxígeno
EO2 = VO2 / DO2

0 20 40 60 80
20
40
60
80
100
Presión parcial de Oxígeno (torr)
Saturación
de
Hemoglobina
(%)
100
Curva de disociación de la Hb

El aparato circulatorio asegura
el aporte de oxígeno necesario
para hacer frente a las demandas
metabólicas de cada tejido.
Cada tejido extrae el oxígeno
necesario para satisfacer sus
necesidades metabólicas.
El balance aporte/demanda se
logra por ajustes en el flujo
sanguíneo y la extracción
periférica de oxígeno

DO2CRIT
Disponibilidad crítica de Oxígeno
Es el valor de Disponibilidad por debajo del
cual, el VO2 comienza a disminuir y se
desarrolla metabolismo anaeróbico

VO2
DO2
demanda metabólica
DO2 crítica
Relación Disponibilidad/Consumo de O2
Metabolismo aeróbico

VO2
DO2
demanda metabólica
DO2 crítica

Optimizar la Disponibilidad de O2
Objetivos a valores supranormales
IC > 4.5 L/min/m2
DO2 > 600 mL/min/m2
VO2 > 170 mL/min/m2

Funciones del Sistema
Respiratorio
Intercambio Gaseoso
Equilibrio Ácido-Básico
Función Endocrina
Función Metabólica
Intercambio Térmico
Función Inmunológica

METABOLISMO SISTEMICO DEL OXIGENO
PRESION PARCIAL TISULAR DE OXIGENO
FOSFATOS INTRACELULARES DE ALTA ENERGIA
MONITOREO DEL pH INTRACELULAR
MONITOREO DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE
ESTUDIO DEL METABOLISMO DEL LACTATO
Monitoreo de la Oxigenación Tisular

ANALISIS DE GASES EN SANGRE ARTERIAL
Y ESTADO DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE
PaO2, PaCO2, pH
MEDIDA DE LA CONCENTRACION DE
HEMOGLOBINA
MEDIDA DE LA SATURACION DE LA
HEMOGLOBINA

MONITOREO
HEMODINAMICO
INVASIVO
CATETER BALON
SWAN-GANZ
Presión
arteria
pulmonar
Presión
capilar
pulmonar
Saturación
venosa mixta
contínua
Gasto
cardíaco
Presión
auricular
derecha

HIPOXIA TISULAR
METABABOLISMO ANAEROBICO
ACIDOSIS LACTICA
FALLA ENERGETICA CELULAR
MUERTE CELULAR
MECANISMOS DE DAÑO ORGANICO

INFLAMACION
DAÑO TISULAR
2
.-
O
2
.-
O
2
.-
O
OH.
NADPH
XO
Citoquinas
Enzimas
EAO
O2
2
2
PLA
TxA
LTB
2
4
PGI
NOS
NO
AUMENTO DEL TONO
VASOMOTOR
Ca
NOS
NO
ONOO
células endoteliales
PMN
ATP
Hipoxant ++
Acido
Araquid.
-
oxidasa
Agregación
Plaquetaria
Fe
.
.
Integrinas
Selectinas
ICAM
PAF
Activación
Complemento
Endotelina IL-1
IL-6
TNF

INJURIA POR REPERFUSION
XANTINA ACIDO URICO
XO XO
ATP
ADP
AMP
ADENOSINA
INOSINA
HIPOXANTINA
ISQUEMIA
.
H2O2
HO
Quimiotaxis
INJURIA
TISULAR
O2 O2
.
REPERFUSION
NADPH
oxidasa Neutrofilos Proteasas

“Podemos forzarnos para enfrentarnos al
peligro, pero nunca el miedo, y mientras
nuestros soldados están en pie para luchar,
yo como enfermera los alimentaré y cuidaré
de ellos” – Clara Barton

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