Este documento resume los principales aspectos de la fisiología respiratoria, incluyendo la mecánica respiratoria, el intercambio gaseoso en los pulmones, el transporte de gases en la sangre y la regulación fisiológica. Explica los procesos de ventilación, hematosis y respiración celular, así como los factores que afectan la distensibilidad y la complacencia pulmonar como la tensión superficial y el surfactante.

1. INTRODUCCIÓN A LA
FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

2. Fisiología Respiratoria
Objetivo: Proveer Oxigeno a los tejidos y eliminar
el Dióxido de Carbono proveniente del
metabolismo tisular.
Aspectos principales:
 Mecánica respiratoria
 Intercambio gaseoso en membrana respiratoria
 Transporte de gases en sangre
 Regulación fisiológica.
 Evaluación funcional

3. RESPIRACIÓN
VENTILACIÓN
HEMATOSIS

4. RESPIRACIÓN CELULAR
O2
METABOLISMO CELULAR
MOLECULAS ORGANICAS
ATP + CO2 + H2O
ENZIMAS DE CADENA RESPIRATORIA

5. RESPIRACION
EXTERNA= RESPIRACION
PULMONAR
MOVIMIENTOS DE ENTRADA Y
SALIDA DE AIRE QUE REALIZA
EL APARATO RESPIRATORIO
VENTILACIÓN
INTERCAMBIO DE AIRE ENTRE LA
ATMOSFERA Y EL PULMON, UTIL PARA
RENOVACION DEL AIRE ALVEOLAR

6. HEMATOSIS
O2
CO 2
INTERCAMBIO GASEOSO A NIVEL ALVEOLAR
O2 / CO2

7. MECANISMOS INVOLUCRADOS
EN LA RESPIRACION

8. Fosas nasales
Faringe
Laringe
Conducción Cartílago
(espacio muerto)
Hematosis
APARATO RESPIRATORIO:
Alvéolos
VIAS AEREAS EXTRAPULMONARES: fosas nasaLes- faringe-
laringe y traquea Aprox 20-25 generaciones
VIAS AEREAS INTRAPULM: Bronquios-Bronquiolos-Conductos Nro aumenta con edad pero se
alveolares y Alvéolos mantiene la proporción según
CAJA TORACICA Y SUS MUSCULOS sup. corporal
TEJIDO PULMONAR Y SUS VASOS
PLEURA

9. ESTRUCTURA DEL ARBOL BRONQUIAL

10. CONTROL DEL DIAMETRO DE LAS VÍAS AÉREAS
Traquea- Bronquios- Bronquiolos- Bronquiolos respiratorios
Cartilago
Musc liso Mayor resistencia
Regulación Simpática
SN PARASIMPÁTICO: BRONCOCONSTRICCIÓN (leve-moderada; Vagal)
SN SIMPÁTICO: BRONCODILATACIÓN (beta adrenérgica)
CONTROL LOCAL
HISTAMINA y Sust de reaccion lenta de anafilaxia: BRONCOCONSTRICCIÓN
PROSTAGLANDINAS E1 y E2: BRONCODILATACIÓN
LEUCOTRIENOS: BRONCOCONSTRICCIÓN

11. CELULAS ALVEOLARES
• NEUMOCITOS TIPO I:
HEMATOSIS
• NEUMOCITOS TIPO II:
SURFACTANTE

12. RESPIRACION O VENTILACION PULMONAR
VMR= VC X FR
VMR= 500 ml/resp x 12 resp/min = 6.000 ml/min = 6 l/min
VENTILACION ALVEOLAR VOL DE AIRE
UTILIZADO PARA
INTERCAMBIO
VMV =( VC – VEM ) X FR GASEOSO
VMV = ( 500 - 150 ) X 12 = 4,2 L/MIN
 VOLUMEN DE VENTILACION MAXIMA
VVM = CV X FR = 125 – 170 L/MIN

13. Espacio muerto fisiológico o funcional: EMAnat + EMAlveolar
EMAnat: espacio muerto anatómico (vías aéreas de conducción )
EMAlv: espacio muerto alveolar (alvéolos poco o no perfundidos)
En personas normales el EMAnat es igual al EMFisiol.

14. MECANICA
RESPIRATORIA

15. MECANICA RESPIRATORIA
Señal nerviosa
Contracción muscular
Cambio de volumen torax-pulmones
Cambio de presiones torax-pulmones
Gradiente de presiones medio externo-vía aérea
Entrada o Salida de un volumen de aire

16. MOVIMIENTOS VENTILATORIOS
INSPIRACION
ESPIRACION
ACTIVA
ACTIVA PASIVA
FORZADA TRANQUILA

17. ¿Cuáles son, cómo y cuando
actúan
los músculos respiratorios
durante un ciclo respiratorio ?

18. MECANICA RESPIRATORIA F
T ESCALENO
INSPIRACION: DIAFRAGMA SERRATOS ANT.
INTERCOSTALES EXTERNOS ESTERNOCLEIDOMASTOIDEOS
ESPIRACION: RELAJACION DE “ RECTOS ABDOMINALES

19. PRESIONES DEL APARATO
RESPIRATORIO

20. PRESIONES IMPLICADAS
P TVA = PVA - PIP
P IP
-- 8 cm H2O PVA
-- 5 cm H2O
PTT= PIP-PB
-- 2 cm H2O
PTVA: presión transmural de las vías aéreas
P alv
PTP: presión transpulmonar (presión de retroceso PTP = Palv -- PIP
elástico de los pulmones, FEP)
PPT: presión de la pared torácica (Fza elástica de la
pared torácica, FET)
Pva: presión de las vías aéreas
Palv: presion alveolar P IP: presión intrapleural

21. Presión intrapleural

22. GRADIENTE DE PRESION RELACIONADA CON LA FUERZA DE GRAVEDAD
LA BASE DEL PULMON SOPORTA TODO SU PESO,
EN POSICION ERGUIDA
Distribución de la P IP y el volumen alveolar. Nótese que la
P IP mas negativa del vértice tracciona a dichos alvéolos
con mas fuerza y los mantiene con un mayor volumen

23. Relación toraco- pulmonar
ESTATICA

24. RELACIÓN TÓRACO-PULMONAR ESTATICA
Pulmones y tórax son dos estructuras elásticas separadas por
el espacio intrapleural
Por su elasticidad, el pulmón por sí solo tiende a retraerse o
COLAPSARSE (FEP) y el tórax a EXPANDIRSE (FET)
EQUILIBRIO: FEP= --FET  CRF
Equilibrio

25. Inspiración
Pa = Pip + FEP Patm > Palv > PIP

26. FL
U
J
O
Espiración
Palv > Patm > PIP

27. Relaciones de presión
y flujo durante la
respiración

28. ¿Cómo podemos evaluar los
volúmenes y capacidades
pulmonares ?
3. Espirometría estática
4. Espirometría dinámica

29. 1. ESPIROMETRÍA ESTÁTICA
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
VRI
VRE
VOLUMENES PULMONARES CAPACIDADES PULMONARES
VC = 500 ml CI = VC + VRI = 3.500 ml
VRI = 3000 ml CRF = VRE + VR = 2.200 ml
VRE = 1000 ml CV = VRI + VC + VRE = 4.800 ml
VR = 1200 ml CP = VRI + VC + VRE + VR = 6.000 ml

30. VOLUMENES PULMONARES
Volumen corriente (TV):
Es el volumen de aire inspirado y espirado durante cada ciclo
respiratorio normal.
Volumen de reserva inspiratoria (IRV):
Es el máximo volumen de aire que puede ser inspirado desde el fin de
una inspiración a volumen corriente.
Volumen de reserva espiratoria (ERV):
Es el máximo volumen de aire que puede ser espirado desde el fin de
una espiración a volumen corriente.
Volumen residual (RV):
Es el menor volumen de aire remanente en los pulmones luego de una
espiración máxima.

31. CAPACIDADES PULMONARES
Capacidades: La suma de dos o más volúmenes genera las diferentes
capacidades pulmonares.
Capacidad pulmonar total (TLC):
Es el volumen de aire contenido dentro de los pulmones luego de una
inspiración máxima (IC + FRC o VC + RV).
Capacidad vital (VC):
Es el máximo volumen de aire que puede ser espirado luego de una
inspiración a capacidad pulmonar total (IRV + VT + ERV o IC + ERV)
Capacidad inspiratoria (IC):
Es el máximo volumen de aire que puede ser inspirado desde el fin de una
espiración a volumen corriente (VT + IRV).
Capacidad residual funcional (FRC):
Es el volumen de aire contenido en los pulmones luego de una espiración
normal a volumen corriente (ERV + RV).
Los volúmenes pulmonares y sus subdivisiones están determinados por la
interacción entre las fuerzas elásticas del pulmón y de la caja torácica que pueden
actuar en forma sinérgica u opuesta a diferentes volúmenes torácicos. En los
sujetos normales en reposo FRC representa la posición mecánicamente neutra del
sistema respiratorio, lo que implica que la fuerza de retracción elástica pulmonar
(positiva) y de expansión elástica del tórax (negativa) se encuentran en equilibrio.
En adultos normales el valor de FRC es de aproximadamente el 50% de TLC.

32. MEDICION DEL VOLUMEN RESIDUAL
Unico vol no medible por espirometría directa
Se utiliza Técnica de Dilución del Helio
• Espirómetro lleno de aire con cc conocida de He
• Persona realiza espiración máxima y queda con su CRF
(VRE+VR)
• Persona se conecta a espirómetro y respira normal
• Se mide nueva cc de He en espirómetro
Vol i x cc i He = Vol f x cc f He
Vol f = Vol i + CRF = Vol i x cc i He
cc f He
CRF = ( Vol i x cc i He ) – Vol i
ccf He
VR = CRF - VRE

33. ¿Cuáles son las resistencias que
se oponen a la ventilación ?

34. RESISTENCIAS QUE SE OPONEN A LA VENTILACIÓN
a) Distensibilidad del
1 Resistencia elástica
pulmón
( estáticas)
b) Tensión superficial en la
superficie alveolar
Resistencia total
Resistencia de las
2 Resistencia no elástica vías aéreas
( dinámicas) Resistencia de la
viscosidad tisular

35. 1 DISTE NSIBILIDAD O COMPLIANCE
PULMONAR
PRESION NECESARIA PARA INGRESAR UN
DETERMINADO VOLUMEN DE AIRE
Incremento de volumen pulmonar que ocurre para
cada unidad de elevacion de la presion
transpulmonar
La compliance total normal de ambos
pulmones es de 200 ml/ cm H2o de
presion.
Para ∆P de 1 cm de H2o el ∆ V es de
200 ml
Elasticidad: es la propiedad de un cuerpo de volver a su
estado inicial luego de desaparecer la fuerza que lo
deforma.
(fuerza/grado distensión)
Distensibilidad: inverso a la elasticidad.
(grado de distensión/fuerza)

36. DISTENSIBILIDAD
Zona de mayor distensibilidad
(VC)
Enfisema: Destrucción de tabiques entre
alvéolos, pérdida de elasticidad, aumenta la
distensibilidad. Introduce aire con facilidad,
dificultad para expulsar. Pérdida de retroceso
elástico
Fibrosis: Disminuye la distensibilidad. Deben
generar más PTP para ingresar el mismo
volúmen que un individuo normal

37. DISTENSIBILIDAD o COMPLIANCE PULMONAR
PRESION NECESARIA PARA INGRESAR UN
DETERMINADO VOLUMEN DE AIRE
Incremento de volumen pulmonar que ocurre para
cada unidad de elevacion de la presion
transpulmonar
La compliance total normal de ambos pulmones
es de 200 ml/ cm H2o de presion.
Para ∆P de 1 cm de H2o el ∆ V es de 200 ml
Zona de mayor
distensibilidad (VC)
Enfisema: Destrucción de tabiques entre alvéolos, pérdida de elasticidad, aumenta la distensibilidad.
Introduce aire con facilidad, dificultad para expulsar. Pérdida de retroceso elástico
Fibrosis: Disminuye la distensibilidad. Deben generar más PTP para ingresar el mismo volúmen que
un individuo normal

38. FACTORES DE LA COMPLIANCE
FUERZA ELASTICA FIBRAS DE
ELASTINA Y
DEL PARENQUIMA
COLAGENO
PULMONAR
FUERZAS
ELASTICAS
CUANDO HAY UNA
PULMONARES FUERZA ELASTICA INTERFASE AGUA – AIRE,
LAS MOLECULAS DE
DE LA TENSION AGUA EJERCEN UNA
SUPERFICIAL ATRACCION DE FORMA
DE REDUCIR LA
SUPERFICIE DE LA FASE
ACUOSA.
PRESION DE COLAPSO
P = 2 X TENSION SUP EN EL
ALVEOLO
RADIO

39. TENSION SUPERFICIAL

40. SURFACTANTE
PULMONAR TENSIOACTIVO
•: Dipalmitoil fosfatidil colina, fosfatidil colina, fosfatidil
glicerol. DISMINUYE LA TENSION SUPERFICIAL
• Aumenta la distensibilidad pulmonar
• Estabiliza el alveolo y previene el colapso
• Mantiene seco el alveolo

41. FACTORES DE LA COMPLIANCE
FUERZA ELASTICA DEL FIBRAS DE ELASTINA
PARENQUIMA Y COLAGENO
PULMONAR
FUERZAS CUANDO HAY UNA INTERFASE
AGUA – AIRE, LAS
ELASTICAS FUERZA ELASTICA DE LA MOLECULAS DE AGUA
TENSION SUPERFICIAL EJERCEN UNA ATRACCION DE
PULMONARES FORMA DE REDUCIR LA
SUPERFICIE DE LA FASE
ACUOSA.
PRESION DE COLAPSO
EN EL
P = 2 X TENSION SUP
ALVEOLO
RADIO
SURFACTANTE PULMONAR TENSIOACTIVO
•: Dipalmitoil fosfatidil colina, fosfatidil colina,
fosfatidil glicerol. DISMINUYE LA TENSION
SUPERFICIAL
• Aumenta la distensibilidad pulmonar
• Estabiliza el alveolo y previene el colapso
• Mantiene seco el alveolo

42. Tipos de flujo:
Turbulento: Ocurre si el flujo del aire es alto, densidad del gas elevada, radio de la vía
aérea grande: traquea
Transicional: Ocurre en los puntos de ramificación de las vías aéreas
Laminar: vías aéreas periféricas donde la velocidad es muy baja

44. Tipos de flujo:
Turbulento: Ocurre si el flujo del aire es alto, densidad del gas elevada, radio de la vía
aérea grande: traquea
Transicional: Ocurre en los puntos de ramificación de las vías aéreas
Laminar: vías aéreas periféricas donde la velocidad es muy baja

45. 2 Resistencia de las vías respiratorias
Este concepto tiene significado en fisiología
pulmonar solamente en términos de FLUJO
Flujo ( Lt/ seg) =Diferencia de Presión
R
La resistencia se expresa como: cm de H2O / Lt / seg