El documento describe la anatomía y fisiología del aparato respiratorio. Las vías respiratorias incluyen las fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos que conducen el aire a los pulmones. La laringe contiene las cuerdas vocales. Los pulmones están formados por alvéolos rodeados de capilares sanguíneos donde ocurre el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre. El proceso respiratorio implica la ventilación pulmonar y el transport

1. Tema 1: Anatomía y fisiología del Aparato Respiratorio

2. El aparato respiratorio Vías respiratorias Fosas nasales Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquiolos Pulmones

3. El proceso respiratorio Ventilación pulmonar : inspiración y espiración. Intercambio gaseoso entre el aire y la sangre. Transporte de los gases por la sangre. Intercambio gaseoso entre la sangre y los tejidos. Respiración celular .

4. Las vías respiratorias: Fosas nasales Dos cavidades óseas situadas sobre la cavidad bucal. Rodeadas por el paladar , los nasales , el frontal y el etmoides . Separadas por el tabique nasal , formado por el etmoides , el vómer y el cartílago nasal En las paredes laterales están los cornetes

5. Las vías respiratorias: Fosas nasales Comunicadas con el exterior por los orificios nasales Con la faringe por las coanas Con los senos paranasales Con las glándulas lacrimales por los conductos lacrimales

6. Las vías respiratorias: Fosas nasales Epitelio ciliado con células productoras de moco La mucosa que recubre los cornetes se llama pituitaria roja En la parte superior está la pituitaria amarilla . Contiene las terminaciones de los nervios olfatorios

7. Faringe

8. Faringe Tubo musculoso común a los aparatos digestivo y respiratorio. Comunica con: La boca a través del istmo de las fauces El esófago Las fosas nasales a través de las coanas La laringe a través de la glotis El oído medio a través de las trompas de Eustaquio.

9. Laringe

10. Laringe Tubo musculo-cartilaginoso que comunica la faringe con la tráquea. Está delante de la faringe. Formado por el hueso hioides y nueve cartílagos; los principales son el tiroides , el cricoides y la epiglotis . El cartílago tiroides forma una prominencia en el cuello, más prominente en el hombre, llamada nuez de Adán .

11. Laringe La epiglotis tiene forma de lengüeta. Durante la deglución cierra la entrada a la laringe para impedir que los alimentos entren en las vías respiratorias Dentro de la laringe se encuentran dos pares de repliegues, las cuerdas vocales . Delimitan un espacio triangular llamado glotis

12. Laringe Hay dos pares de cuerdas vocales, las falsas o superiores y las verdaderas o inferiores . Las inferiores pueden vibrar al pasar el aire y producir sonidos, que con la boca y la lengua son transformados en palabras. La tensión de las cuerdas modifica el tono del sonido. El tamaño de la laringe determina el timbre .

13. Tráquea, bronquios y bronquiolos La tráquea es un tubo de 13 cm de longitud y 2 de diámetro. Está delante del esófago. Formado por anillos cartilaginosos incompletos Se divide en dos bronquios , que penetran en los pulmones, y siguen dividiéndose formando el árbol bronquial. Los más finos se llaman bronquiolos y terminan en los alvéolos .

14. Tráquea, bronquios y bronquiolos Todo el tracto respiratorio está tapizado por un epitelio cilíndrico pseudoestratificado ciliado . Entre las células ciliadas hay células caliciformes secretoras de moco Los movimientos ciliares van recogiendo las bacterias y las otras partículas capturadas por la mucosa y las trasladan hacia la garganta, desde donde serán expulsadas.

15. Las Vías Respiratorias Están formadas por la boca y las fosas nasales, la faringe, la laringe , la tráquea, los bronquios y los bronquiolos. La laringe es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias. La tráquea es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los bronquios. Los bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón , terminan en unos sacos llamadas alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y al realizarse el intercambio gaseoso se carga de oxígeno y se libera de CO2.

16. RECORRIDO QUE REALIZA EL AIRE Nariz o boca Faringe Laringe (cuerdas vocales) Traquea Bronquios Bronquíolos Alveolo

17. Pulmones Dos órganos de forma cónica, alojados en la caja torácica El derecho es más grande y tiene tres lóbulos deparados por cisuras . El izquierdo tiene dos lóbulos .

18. Pulmones Los bronquios, las arterias y las venas pulmonares entran en cada pulmón a través del hilio , y continúan dividiéndose. Los bronquiolos terminan en pequeñas vesículas llamadas alvéolos. Los alvéolos están rodeados por una red de capilares sanguíneos. Los gases difunden entre ellos.

19. Pulmones Sección longitudinal de pulmón de cordero. Árbol bronquial.

20. Pleuras Los pulmones están recubiertos por una membrana doble: pleura parietal y pleura visceral. Entre ambas hay un líquido lubricante, el líquido pleural.

21. Fisiología del aparato respiratorio: Volúmenes pulmonares: Volumen de reserva inspiratoria: aire espirado después de la exhalación del volumen respiratorio en reposo Capacidad vital: igual a volumen respiratorio en reposo + volumen de reserva inspiratorio + volumen de reserva espiratoria (Promedio 4,500 ml) Aire mínimo: aquel que permanece en el pulmón incluso después de que se colapsa este. Volumen del espacio muerto: aire que ocupa las vías de conducción; en promedio 150 ml Ventilación alveolar por minuto: equivale a (volumen respiratorio en reposo + volumen del espacio muerto) X frecuencia respiratoria.

22. Fisiología del aparato respiratorio: Intercambio y transporte de gases Composición del aire externo Transporte de oxigeno Parte disuelto en plasma sanguíneo La mayor parte combinado con la hemoglobina en un compuesto inestable, la oxihemoglobina. Transporte de dióxido de carbono Parte disuelto físicamente en el plasma Parte combinado con la hemoglobina para formar carbaminohemoglobina La mayor parte se combina con agua para formar ácido carbónico y después bicarbonato.

23. Fisiología del aparato respiratorio: Control de la respiración: Control nervioso En bulbo raquídeo: centro inspiratorio y centro espiratorio En bulbo raquídeo: centro inspiratorio Actúa recíprocamente y son las principales áreas de coordinación El reflejo de Hering – Breuer inhibe la inspiración

24. Fisiología del aparato respiratorio: Control de la respiración: En la protuberancia anular: centro apneustico y centro neumotaxico Apneustico: refuerza señales del centro inspiratorio Neumotaxico: estimula el centro espiratorio cuando es abolido el reflejo de Hering – Breuer Control químico: dióxido de carbono: factor químico principal en la regulación de la ventilación alveolar; actúa directamente sobre los centros bulbares. Oxigeno: factor químico menos importante; efecto indirecto sobre centros bulbares.

25. Fisiología del aparato respiratorio: Hipoxia: Estado de deficiencia de oxigeno en el cuerpo Deficiencia atmosférica: presión barométrica baja; inhalación de gases extraños Deficiencia ventilatoria: vía área obstruida; tejido pulmonar activo insuficiente Deficiencia de difusión: engrosamiento pulmonar; liquido en los pulmones Deficiencia de hemoglobina: cantidad de hemoglobina disminuida por debajo del nivel normal; formación de hemoglobina inactiva Deficiencia circulatoria: mezcla de sangre arterial y venosa; coágulos; vasoconstricción Oxigenación tisular inadecuada: edema tisular; venenos celulares

26. Ventilación pulmonar

27. Parámetros respiratorios Capacidad pulmonar total : en una inspiración forzada. 6 l en hombres, 4,5 en mujeres. Capacidad vital : en condiciones de máximo esfuerzo. 4,5 l en hombres, 3,2 l en mujeres. Volumen residual : Aire que queda en los alveolos tras la espiración. Alrededor de 1 l. Volumen de ventilación o capacidad respiratoria : Inspiración normal. Unos 500 ml, de los que llegan a los alvéolos 350 ml. Frecuencia ventilatoria : 12 – 18 por minuto.

28. Intercambio de gases Tiene lugar por difusión de los gases . Se produce por las diferencias de presión parcial entre el alvéolo y la sangre, para cada uno de los gases . La presión parcial es proporcional a su concentración en una mezcla de gases .

29. Transporte de Oxígeno O 2 + Hb HbO 2 Oxihemoglobina

30. Transporte de Dióxido de carbono CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Ácido carbónico H 2 CO 3 HCO 3 - + H + (67%) Bicarbonato CO 2 + Hb HbCO 2

31. Intercambio de gases: Aire inspirado y espirado

32. Intercambio de gases: Presión parcial Presión parcial de gases, a nivel del mar, en distintas regiones o partes del organismo [mm Hg] 45 46 45 40 40 0,3 CO2 40 35 40 95 100 160 O2 Vena Célula Intersticio Arteria Alveolo Aire Región

34. Transporte de oxígeno por la sangre El 97 % es trasportado por la Hemoglobina , formándose Oxihemoglobina La hemoglobina contiene cuatro átomos de hierro en forma de ión ferroso , y cada uno de ellos se une de forma reversible a una molécula de oxígeno. El 3 % restante se transporta disuelto en el plasma sanguíneo

35. Transporte de oxígeno por la sangre

36. La hemoglobina es unas 200 veces más afín por el monóxido de carbono que por el oxígeno. En presencia de CO, se forma carboxihemoglobina , de color rojo cereza, que no puede transportar oxígeno. Se produce la muerte por hipoxia , pero no se presenta cianosis Transporte de oxígeno por la sangre

37. Transporte de dióxido de carbono por la sangre El 65 % se transporta como ión bicarbonato , (HCO 3 ) - , disuelto en el plasma El 25 % se transporta unido a la hemoglobina, en forma de carbaminohemoglobina El 10 % se transporta disuelto directamente en el plasma

38. Respiración celular Proceso metabólico por el que los nutrientes se combinan con el oxígeno y se descomponen, liberando energía . Ocurre en las mitocondrias de las células Esta energía es utilizada para la síntesis de moléculas de ATP El ATP es utilizado para realizar otros procesos: biosíntesis , contracción muscular , etc.

39. Respiración aerobia C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ---> 6 CO 2 + 6 H 2 O + energía ( ATP ) El aceptor de los electrones desprendidos de los compuestos orgánicos es el oxígeno . Ocurre en varias etapas: Glucólisis Oxidación del ácido pirúvico Ciclo de Krebs Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa

40. Regulación de la respiración Su objetivo es mantener los niveles de O 2 y CO 2 en sangre dentro de unos márgenes estrechos que permitan la funcionalidad celular. Además, la respiración debe integrarse con el sistema digestivo, la emisión de sonidos, la tos, etc. El sistema está formado por unos centros respiratorios, que está distribuidos en varios grupos de neuronas integrados en el tronco del encéfalo o bulbo raquídeo.

41. Control nervioso de la respiración El patrón cíclico de respiración se modifica por diversos estímulos: Cambios en el pH o en la concentración de CO 2 y de O 2 Situaciones como el ejercicio, emociones, cambios de presión arterial y temperatura

42. Regulación de la respiración El control nervioso se basa en la presencia de unos mecanorreceptores en pulmones, vías respiratorias, articulaciones y músculos, que recogen información y la transmiten a los centros respiratorios. Cuando aumenta la concentración de CO 2 en sangre o cuando aumenta la concentración de iones hidrógeno en sangre, se estimulan los quimiorreceptores en los cuerpos carotídeo y aórtico , y la velocidad de la respiración aumenta para eliminar el exceso de CO 2 Los movimientos respiratorios se desarrollan de forma involuntaria pero se puede modificar de manera voluntaria al tener conexiones con la corteza cerebral .

43. Regulación de la respiración

44. Quimiorreceptores Detectan cambios en PO 2 Detectan cambios en PCO 2 de forma directa No detectan cambios en PO 2 Detectan cambios en PCO 2 de forma indirecta (por cambios de pH) Centrales Periféricos aorta Carótidas

45. Regulación de la respiración

46. Hiperventilación Puede producirse por respirar demasiado, respirar superficialmente, tomar grandes bocanadas de aire, etc. Los niveles de O 2 se incrementan y los de CO 2 disminuyen. La falta de CO 2 en la sangre es detectada por el cerebro, que de inmediato intentará poner remedio a esta situación. Nuestro cuerpo reacciona dificultándonos la respiración Los descensos del nivel de CO 2 en sangre, producen un aumento del pH de nuestra sangre. Esto produce mareos, palpitaciones, temblores, etc. Para equilibrar los niveles de gases se puede respirar unos minutos tapando la nariz y la boca con una bolsa de papel.

47. El Intercambio en los pulmones El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos: En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica . Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan. En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica , pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.