5. 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.
6. Funciones del aparato
respiratorio
o Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramos
o Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2)
o Regulación de la temperatura (por pérdida de agua)
o Conversión/producción de hormonas en el pulmón
o Producción del sonido (lenguaje oral)
o Distribución del aire
o Intercambio de gases (O2 y CO2)
7. Concepto de respiración
Respiración celular:
Interacción intracelular del O2 con moléculas para
producir CO2, H2O y energía
Respiración externa:
Movimiento de gases entre el ambiente y las células
del organismo.
Se lleva a cabo por los sistemas respiratorio y
circulatorio.
Es a la que nos referiremos a partir de ahora
8. Etapas de la respiración
1. Intercambio de aire entre la atmósfera y los
alvéolos pulmonares: VENTILACIÓN
2. Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y
la sangre
3. Transporte de gases en la sangre (circulación
pulmonar y sistémica)
4. Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y las
células
9. Etapas de la respiración
Respiración celular
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: intercambio
de aire, 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
Circulación
sistémica
Circulación
pulmonar
10. Anatomía del sistema respiratorio
Zona de conducción:
Función de calentar,
limpiar, humedecer
Zona respiratoria:
Función de
intercambio de gases
Epitelio ciliado de la tráquea
Cilios
Células
Secretoras
de moco
13. 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 µ
14. Timo
Glándulatiroides
Tráquea
Cavidad torácica y pleuras
Pulmón
derecho
Pulmón
izquierdo
Mediastino
Cada pulmón está encerrado dentro de un saco
pleural independiente.
La pleura es una membrana de
doble pared que rodea cada
pulmón
Pleura
visceral
Pleura
parietal
15. 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.
16. 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.
18. Pleuras
Los pulmones
están
recubiertos por
una membrana
doble: pleura
parietal y
pleura visceral.
Entre ambas
hay un líquido
lubricante, el
líquido pleural.
20. 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.
21. 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.
23. Intercambio de gases:
Presión parcial
Región Aire Alveolo Arteria Intersticio Célula Vena
O2 160 100 95 40 35 40
CO2 0,3 40 40 45 46 45
Presión parcial de gases, a nivel del mar, en distintas
regiones o partes del organismo [mm Hg]
24.
25. 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
27. Transporte de oxígeno por la
sangre
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
28. Transporte de dióxido de carbono
por la sangre
El 65 % se transporta como ión bicarbonato,
(HCO3)-
, 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
29. 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.
30. Respiración aerobia
C6 H12 O6 + 6 O2 ---> 6 CO2 + 6 H2O + 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
31. Regulación de la respiración
Su objetivo es mantener los niveles de O2 y CO2
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.
32. Control nervioso de la
respiración
El patrón cíclico de respiración se
modifica por diversos estímulos:
Cambios en el pH o en la
concentración de CO2 y de O2
Situaciones como el ejercicio,
emociones, cambios de presión
arterial y temperatura
33. 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 CO2 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 CO2
Los movimientos respiratorios se desarrollan de forma
involuntaria pero se puede modificar de manera
voluntaria al tener conexiones con la corteza cerebral.
37. Conceptos físicos
Elasticidad es la capacidad de un tejido para expandirse y
retornar a su situación original sin deformarse o romperse.
El aire es una mezcla de gases, cuya presión total es la
suma de las presiones parciales de cada uno de ellos (Ley
de Dalton)
El aire se mueve a favor de gradiente de presiones (se
aplica también a presiones parciales de cada gas)
La presión ejercida por un gas es inversamente
proporcional al volumen que ocupa (Ley de Boyle)
P1.V1 = P2.V2
39. Mecánica ventilatoria
• La ventilación pulmonares el movimiento de
aire que mueven los pulmones
• La ventilación pulmonardepende de:
• 1. Volumen de aire que entra en cada
inspiración
• 2. Frecuencia respiratoria
43. Diafragma contraído
el volumen torácico aumenta
Inspiración: Entra aire
Diafragma relajado
el volumen torácico
disminuye
Espiración: Sale aire
La inspiración siempre es un
movimiento activo
La espiración en general es un
movimiento pasivo
44. ¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones?
3. ESPIRACION
Palveolar mayor que Patmosférica
Palveolar igual que Patmosférica
1. REPOSO
Palveolar menor que Patmosférica
2. INSPIRACION
46. Volúmenes y capacidades
pulmonares
5800
2800
2300
Volume
n (ml)
1200
Volumen
corriente
(500 ml)
Final
inspiración
normal
Final
espiraci
ón
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
47. Definiciones
Volumen corriente (VC)
Volumen de aire que intercambiamos en una
respiración (~0.5 litros en reposo)
Frecuencia respiratoria (FR)
Número de respiraciones por minuto (~12 en
reposo)
Ventilación pulmonar (Volumen minuto)
VC x FR
0.5 l/resp x 12 resp/minuto= 6 litros/minuto
49. Distensibilidad pulmonar
(“co m pliance ”)
Depende de:
Elasticidad pulmonar
Tensión superficial en los alvéolos (papel del
surfactante pulmonar)
50. El surfactante
reduce la tensión
superficial en los
alveolos y reduce
la posibilidad de
que el alveolo se
colapse durante
la espiración
Célula II. Productora de
surfactante pulmonar
Surfactante pulmonar
51. Resistencias pulmonares
Resistencias elásticas (estáticas):
dependen de la distensibilidad pulmonar
(elasticidad y tensión superficial) y son las más
importantes en condiciones normales.
Resistencias aéreas (dinámicas):
dependen del diámetro de las vías aéreas y del
flujo de aire. Pueden ser importantes en patología
por estrechamiento de las vías (asma, bronquitis
crónica,…)
53. Cambios en la ventilación con el
ejercicio
El aumento de la ventilación minuto durante
un ejercicio moderado se produce a costa de
un aumento del volumen, sin apenas cambios
en la frecuencia respiratoria
Cuando se realiza de forma mantenida un
ejercicio intenso se produce un aumento
brusco de la frecuencia respiratoria por
aumento del metabolismo anaerobio.