Este documento discute la dinámica y mecánica pulmonar, incluyendo la obstrucción y restricción pulmonar. Describe la función respiratoria normal de intercambio de gases, la anatomía pulmonar, y las características estáticas y dinámicas de los pulmones. También cubre los volúmenes pulmonares, el control respiratorio, y cómo las enfermedades obstructivas y restrictivas alteran los volúmenes y capacidades pulmonares.

1. Dinámica y Mecánica Pulmonar
Obstrucción y Restricción pulmonar
Lisset Ríos Olivos
FISIOLOGIA RESPIRATORIA

2. FUNCIÓN RESPIRATORIA
1) Disponibilidad de oxígeno para metabolismo tisular.
2) Retirar el producto terminal de dicho metabolismo.
3) Intercambio gaseoso por difusión simple.
Depende:
• Carga de trabajo mínimo regulada por demandas metabólicas.
• Coordinación entre ventilación y perfusión pulmonar.

3. ESTRUCTURA Y FUNCION
NORMALES DE LOS
PULMONES: ANATOMIA

5. Para un alveolo de tamaño medio con un radio de
aproximadamente 100 mm y tapizado por
surfactante normal se calcula que este valor es
una presión de aproximadamente 4 cm H2O (3
mmHg). Si los alveolos estuvieran tapizados por
agua pura sin ningún surfactante, la presión
calculada seria una presión de aproximadamente
18 cm H2O, 4,5 veces mayor.
Alveolos y factor tensoactivo

6. Alveolos y factor tensoactivo
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares Fibras elásticas
Macrófago

7. EL SITIO PRINCIPAL DE
RESISTENCIA DE FLUJO DE
AIRE EN LOS PULMONES
SON LOS BRONQUIOS DE
TAMAÑO MEDIANO, DEBIDO
AL INCREMENTO DE LA
SUPERFICIE TRANSVERSAL
EN LOS MÁS PEQUEÑOS.
Localización de
la Resistencia

8. HISTOLOGIA DEL ARBOL BRONQUIAL
TRÁQUEA
BRONQUIOS
ALVÉOLOS
Anillos: cartílago 2/3 y músculo 1/3
4 Capas
•Mucosa
•Submucosa
•Cartilaginosa
•Adventicia
A mayor división: mas componente muscular
Alveolo: ventilación
Capilar: perfusión
Tabique alveolar
Neumocitos Tipo I
Neumocitos tipo II
Macrófagos alveolares

9. Unidades respiratorias de
conducción proximales
recubiertas por epitelio ciliado
columnas seudoestratificado.

10. SISTEMA NERVIOSO PULMONAR
• 1. Fibras parasimpáticas con eferentes colinérgicos
muscarínicos: broncocostricción
• 2. Fibras simpáticas: broncodilatación
• 3. Sistema NANC (no adrenérgico no colinérgico) involucra
ATP, Oxido nitrico, Sustancia P, VIP. Efectos inhibidores.
Aferentes sensoriales vagales consisten:
• - Receptores broncopulmonares al estiramiento
• - Receptores que detectan irritantes.
• - Fibras C, carentes de mielina que responden a estímulos
mecánicos y químicos.

11. Ach se une a M3 y M2
M3 activa Gq M2 activa Gi
Abre canal Ca ↓AMPC
↑Ca en citosol miobronquial
BRONCOCONSTRICCION Noradrenalina se une a β2
β2 activa Gs y ↑AMPC
Activa bomba Ca y Fosfolamban
↓Ca en citosol miobronquial
BRONCODILATACION

12. Tamaño de particulas aspiradas
Diámetro > 10µ
Diámetro < 1µ Diametro > 1µ a < 10µ
Eliminada en espiración Atrapada en orofaringe
Atrapada en Moco Bronquial
Particula no irritante Particula irritante
Eliminada por cilios Estimulación Submucosa

13. CARACTERÍSTICAS ESTATICAS DEL
PULMÓN: DISTENSIBILIDAD
• D =  volumen /  presión
• En enfermedades obstructivas como asma, la
distensibilidad aumenta.
•  distensibilidad,  presión y la tendencia de los
pulmones al colapso es menor a igual volumen.
• En enfermedades restrictivas como fibrosis, la
distensibilidad disminuye.
•  distensibilidad,  presión y la tendencia al
colapso es mayor a igual volumen.

14. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS DEL
PULMÓN: RETRACTIBILIDAD
(“ELASTANCE”)
E =  presión /  volumen
(Ley de Hooke)
Está dada por:
Fz. Tisulares: elastina, colágeno, fibras
contráctiles
Fz. de superficie
Estabilización Alveolar

15. RETRACTIBILIDAD
Fz. de superficie: Ley de Laplace
 Presión = 2TS (tensión superficial)
colapsante r

16. CONTROL DEL RADIO DE LAS VÍAS
AÉREAS
 r  =  actividad del sistema adrenérgico (rcp. 2)
 r  =  actividad del sistema colinérgico
(  formación de mucus)
 no adrenérgico, no colinérgico:
 r = VIP (péptido vasoactivador intestinal)
 r = sustancia P, neurokinas
 Mecanismos compensatorios:
 r =  volumen pulmonar
 r =  volumen pulmonar

17. PROPIEDADES DINÁMICAS:
FLUJO Y RESISTENCIAS.
• Flujo laminar:
• Bajas tasas de flujo.
• Las líneas de corriente son paralelas a la pared del
tubo.
• Flujo transicional:
• Inestabilidad en las ramificaciones.
• Formación de remolinos locales
• Flujo turbulento:
• Desorganización total de la línea de corriente.

20. 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

21. • Nitrógeno (N2) = 78.09 %
• Oxígeno (O2) = 20.95 %
• Argón (Ar) = 0.93 %
• Dióxido de Carbono (Co2) = 0.03 %
COMPOSICIÓN DEL AIRE AMBIENTAL

22. RESPIRACION
• Activo
• Trabajo muscular
Inspiración
• Pasivo
• Elasticidad pulmonar
• Capacidad contráctil de alveolos
(surfactante)
Espiración

24. INSPIRACIÓN
 Músculos respiratorios expanden la pared
torácica.
 El diafragma desciende.
 Expansión de la caja toráxica.
  presión intrapleural.
 Expansión los pulmones
 Entrada del flujo de aire.
  presión alveolar.
 Entrada de flujo de aire.

25. ESPIRACIÓN
Justo antes de la espiración:
La presión alveolar es igual a la presión
atmosférica.
Luego:
 Recogimiento elástico de los pulmones.
 Presión alveolar es vuelve mayor que la
presión atmosférica.
 Salida de flujo de aire.

26. MÚSCULOS DE LA RESPIRACIÓN
Músculos esp.
Escalenos
ECM

29. Control de la
Respiración
Involuntario
Control
Nervioso
Bulbo
raquídeo
Centro
inspiratorio
Centro
espiratorio
Protuberancia
anular
Apneústico
Refuerza señales del
centro inspiratorio
Neumotáxico
Estimula el centro
espiratorio cuando es
abolido el reflejo de
Hering – Breuer
Voluntario
Cortical

30. CONTROLADORES DEL TRONCO
ENCEFALICO
Centro Medular (área rítmica):
- Grupo Dorsal  inspiración
- Grupo Ventral  inspiración y espiración
(ejercicio)
Centro Neumotáxico:
- Inhibe la inspiración
Centro Apnéustico:
- Estimula la inspiración
Ambos modifican la actividad del área rítmica.

31. CENTROS RESPIRATORIOS

32. Control
químico
CO2
factor principal
que regula la
ventilación
alveolar
actúa
directamente
sobre los
centros bulbares
O2
factor menos
importante
efecto indirecto
sobre centros
bulbares

33. VOLUMENES PULMONARES
 Espacio muerto:
1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores.
2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso.
Espacio muerto
Vol. Residual
Res. Espiratoria
Vol. Corriente
Res. Inspiratoria

34. VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
5800
2800
2300
Volumen
(ml)
1200
Volumen
corriente
(500 ml)
Final inspiración
normal
Final
espiración
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

35. VOLÚMENES PULMONARES:
VALORES NORMALES
 Éspacio Muerto = 150 ml.
 Volumen Residual = 1 000 ml.
 Reserva Espiratoria = 1 000 ml.
 Volumen Corriente = 500 ml.
 Reserva Inspiratoria = 2.5 - 3.5 L
 Aire Nuevo = 350 ml.

36. Enfermedades pulmonares
Obstructivas
y
Restrictivas

37. ENFERMEDAD OBSTRUCTIVA
• Dificultad para ESPIRAR el aire
• Espiración obstruída
• Ejemplos:
• enfisema
• Bronquitis crónica
• asma.

38. ENFERMEDAD RESTRICTIVA
• Dificultad para INSPIRAR el aire
• Inspiración restringida
• Ejemplos:
• Fibrosis intersticial
• sarcoidosis
• Enfermedades musculares
• Deformaciones del tórax.

39. CAPACIDADES Y VOLÚMENES PULMONARES
ALTERADOS
• Enfermedad obstructiva:
• Disminuye VC
• Aumenta TLC, RV, FRC.
• Enfermedad restrictiva:
• Disminuye VC
• Disminuye TLC, RV, FRC.

40. CAPACIDADES Y VOLÚMENES PULMONARES
ALTERADOS
normal
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
restrictiva
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
obstructiva
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
125
100
75
50
25
0
%
Normal
TLC