fisiologia respiratoria.pptx

Republica Bolivariana de Venezuela
Hospital I.V.S.S Dr. Adolfo Pons
División de Estudios para Graduados
Postgrado de Medicina Interna
M.C: Andres Marquez
Residente del 1 Año
FISIOLOGIA RESPIRATORIA

Aparato respiratorio
Anatómicamente se divide en :
Tracto respiratório alto: fosas nasales, cavidad
nasal, cavidad oral, faringe y laringe.
Tracto respiratorio bajo: tráquea, pulmones,
bronquios, bronquiolos y alvéolos
Tratado de Fisiologia Medica. 13 Edicion. Guyton y Hall. 2016. Editorial Elsevier.
Fisiologia Medica. William Ganong. 24 edicion. 2013.Editorial Paltex.

Funcionalmente tiene 3 zonas:
Z. conductora: función pasaje de aire( nariz
tráquea, bronquios y bronquiolos).
Z. transición: bronquiolos respiratorios,
conducen el gas y intercambio gaseoso.
Z. Respiratoria: corresponden a los ductus
alveolares de los cuales se originan los sacos
alveolares y los alvéolos terminales.

Es un órgano elástico, que contiene los elementos del intercambio
gaseoso o respiración.
Pulmones

Membrana alveolo capilar
Neumocitos tipo II
Neumocitos tipo I
Alveolo
Capilar
Eritrocito
Membrana Alveolocapilar

Surfactante pulmonar
El surfactante reduce la tensión superficial en los alveolos y redúcela posibilidad
de que el alveolo se colapse durante la espiración.
• Formada Neumocitos tipo II
• Constituido por fosfolípidos, proteínas e iones.
• Mantiene la estabilidad alveolar, evita el colapso
alveolar en la espiración, manteniendo abierto el
alveolo.
• Disminuye la tensión superficial del alveolo.

Pleura
Membrana delgada que reviste la
cavidad torácica.
Secreta el liquido pleural.
Permitir que los pulmones se deslicen con
facilidad cuando expandan y contraigan.

Circulación Pulmonar
Pasa por 2
arterias
pulmonares
Llega a los
pulmones,
donde se
oxigena
Llega a
aurícula
izquierda por
venas
pulmonares
Pasa a
ventrículo
izquierdo y
luego a la
Aorta
Sangre
venosa pasa
por válvula
tricúspide
El volumen de la sangre de los pulmones es de aproximadamente 450 ml,
aproximadamente el 9% del volumen de sangre total de todo el aparato circulatorio.
Aproximadamente70 ml de este volumen de sangre pulmonar están en los capilares
pulmonares, y el resto se divide aproximadamente por igual entre las arterias y las venas
pulmonares.

Circulación Pulmonar
El aumento del flujo en la
parte superior del pulmón
puede ser del 700-800%,
mientras que el aumento en la
parte inferior del pulmón
puede no ser superior al 200-
300%.
El motivo de estas diferencias
es que durante el ejercicio las
presiones vasculares
pulmonares aumentan lo
suficiente como para convertir
los vértices pulmonares desde
un patrón de flujo de zona 2 a
un patrón de flujo de zona 3.

Dinámica capilar Pulmonar

Dinámica en el espacio pleural
Como la tendencia al colapso normal de los pulmones es de aproximadamente - 4 mmHg, la
presion del liquido pleural siempre debe ser al menos tan negativa como - 4 mmHg para
mantener expandidos los pulmones. Las mediciones reales han mostrado que la presion
habitualmente es de aproximadamente - 1 mmHg, que es algunos mmHg mas negativa que la
presion de colapso de los pulmones. Asi, la negatividad del liquido pleural mantiene los
pulmones normales fraccionados contra la pleura parietal de la cavidad toracica, excepto por
una capa muy delgada de liquido mucoide que actua como lubricante.

Función respiratoria
Distinguir entre 2 conceptos fundamentales:
Respiración : proceso mediante el cual existe un intercambio
gaseoso en los pulmones o en los tejidos del organismo.
Ventilación : proceso en el cual se renueva el aire contenido
en los pulmones.

Función respiratoria

Mecánica ventilatoria
Existen dos movimientos respiratorios: inspiración y espiración
Inspiración: Entra aire Espiración: Sale aire
La inspiración siempre es un movimiento activo La espiración en general es un movimiento pasivo

Mecánica ventilatoria
Músculos de la respiración
Músculos inspiratorios
• Diafragma
• Intercostales externos
• Esternocleidomastoideo y escalenos
Músculos espiratorios
• Rectos del abdomen
• Intercostales internos

Presiones que originan la entrada y salida del aire
Presión Alveolar
• Presión del aire en el interior de los alveolos
Glotis abierta =
no flujo de aire
= 0cm H20
Inspiración -1 cm H20
Arrastra 0.5 L
en 2 segundos
Espiración + 1cm H20
Saca 0.5 L en
2-3 segundos

Presión Pleural
• Presión del líquido entre las pleuras
• Normalmente hay una presión ligeramente negativa
P pleural en
inspiración
5 cmH20
Inspiración normal
-7.5 cmH20
En la espiración se
produce inversión de
presiones

Presión transpulmonar
• Diferencia entre la
presión alveolar y la
presión pleural => entre
los alveolos y las superficies
externas de los pulmones
• Medida de las fuerzas
elásticas que tienden a
colapsar los pulmones
en todo momento de la
respiración => presión de
retroceso

¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones?
1 . Reposo 2 . Inspiración
3 . Espiración
P alveolar igual que P atmosférica P alveolar menor que P atmosférica
P alveolar mayor que P atmosférica

La “Compliance” (C)
Distensibilidad
Es la fuerza que debe aplicarse para sacar a un cuerpo elástica del reposo.
Elasticidad es la fuerza que debe hacer para regresar al reposo

• A la presión intrapulmonar 1 cm H2O, los pulmones incrementan en 200 mL su
volumen después de 10-20s = distensibilidad de los 2 pulmones normales
Depende de:
• Fuerzas de elasticidad pulmonar
• Fibras de elastina y colágeno
• Tensión superficial en los alvéolos
• Surfactante pulmonar
La “Compliance” (C)
Distensibilidad
• Relaciona los cambios del volumen pulmonar
con los cambios de presión transpulmonar
• Las 2 curvas se denominan
• Curva de distensibilidad inspiratoria
• Curva de distensibilidad espiratoria
Diagrama de distensibilidad pulmonar

Volúmenes y capacidades
pulmonares
La ventilación pulmonar puede estudiarse registrando el movimiento de volumen
que entra y sale de los pulmones por medio de la espirometría

Volúmenes y capacidades pulmonares
• Volumen de aire que se inspira o
espira en cada respiración normal
500 ml aprox.
Volumen corriente
• Volumen adicional que se puede
inspirar en inspiración forzada=
3000ml
Volumen de
reserva inspiratoria
• Volumen adicional máximo que se
puede espirar mediante espiración
forzada=1100ml
Volumen de
reserva espiratoria
• Volumen que queda en los pulmones
después de la espiración
forzada=1200ml
Volumen residual

• VC + VRI= 3500ml
• Capacidad de aire que se puede
inspirar
Capacidad
inspiratoria
• VRI + VR= 2300ml
• Cantidad de aire que queda en los
pulmones al final de una espiración
Capacidad residual
funcional
• VRI + VC + VRE = 4600ml
• Cantidad máxima de aire que se
puede expulsar con inspiración y
espiración forzada
Capacidad vital
• CV + VR=5800ml
• Volumen máximo que se pueden
expandir los pulmones con el
máximo esfuerzo
Capacidad
pulmonar total

Volumen respiratorio y ventilación alveolar
Volumen respiratorio minuto:
• Cantidad total de aire nuevo que pasa hacia las vías aéreas por
minuto.
Volumen Corriente x Frecuencia Respiratoria
= 500x12= 6lts/min Mínimo 1.5lts/min Máximo >200lts/min.
Ventilación alveolar
• Velocidad en la que llega el aire a los alvéolos, sacos
alveolares, conductos alveolares y bronquiolos respiratorios.
• La Ventilación Alveolar: [VC– VM] x FR= VA
• [500 – 150 mL] x 12 = 350 x 12 = 4,200 mL/min

Espacio muerto
Parte del aire que respira una persona nunca llega a las zonas de intercambio
gaseoso, sino que simplemente llena las vías aéreas en las que no se produce
intercambio gaseoso, como la nariz, la faringe y la tráquea. Este aire se denomina
aire del espacio muerto, porque no es útil para el intercambio gaseoso.
Durante la espiración se expulsa primero el aire del espacio muerto, antes de que
el aire procedente de los alveolos llegue a la atmosfera. Por tanto, el espacio
muerto es muy desventajoso para retirar los gases espiratorios de los pulmones.

Intercambio gaseoso
Paso
1
Difusión de
los Gases
Paso
2
Transporte
de los gases
en sangre
Paso
3
Intercambio
de gases
entre la
sangre

Difusión de Gases
Base molecular de la difusión gaseosa.
Todos los gases importantes en fisiología respiratoria son moléculas simples que se
mueven libremente entre si, que es el proceso que se denomina ≪difusion≫. Esto
también se aplica a los gases que están disueltos en los líquidos y en los tejidos del
cuerpo.

Difusión de Gases
Presiones gaseosas en una mezcla de gases:≪presiones parciales≫ de gases
individuales
PP=% x Presión atmosférica total Ejemplo del O2: 20.84% x 760mmHg
La presión esta producida por múltiples impactos de partículas en movimiento
contra una superficie. Por tanto, la presión de un gas que actúa sobre las
superficies de las vías respiratorias y de los alveolos es proporcional a la suma
de las fuerzas de los impactos de todas las moléculas de ese gas que chocan
contra la superficie en cualquier momento dado. Esto significa que la presion
es directamente proporcional a la concentración de las moléculas del gas.
La Ley de Henry
El volumen de un gas disuelto en líquidos es proporcional a su presión parcial.

Difusión de Gases
El aire alveolar no tiene en modo alguno las mismas concentraciones de
gases que el aire atmosférico.

Difusión de Gases
Aire alveolar es sustituido
de manera parcial por aire
atmosférico en cada
respiración
El 02 se absorbe
constantemente hacia la
sangre pulmonar desde el
aire pulmonar
El CO2 esta difundiendo
constantemente desde la
sangre pulmonar hacia los
alveolos
El aire atmosférico seco
que entra en las vías
aéreas es humidificado
antes de llegar a los
alveolos
La sustitución lenta del aire alveolar tiene una importancia particular en la prevención de cambios
súbitos de las concentraciones de gases en la sangre. Esto hace que el mecanismo de control
respiratorio sea mucho más estable de lo que sería de otro modo, y ayuda a prevenir los aumentos
y disminuciones excesivos de la oxigenación tisular, de la concentración tisular de dióxido de
carbono y del pH tisular cuando se produce una interrupción temporal de la respiración.

Difusión de Gases
En una ventilación alveolar normal se elimina
aproximadamente la mitad del gas en 17 s.
El volumen de aire alveolar que es sustituido por
aire atmosférico nuevo en cada respiración es de
solo 1/7 del total, de modo que son necesarias
múltiples inspiraciones para intercambiar la mayor
parte del aire alveolar

Difusión de Gases
El gas se expande para ocupar el espacio alveolar. El movimiento de partículas
da la energía.
4 factores de la Membrana Alveolo Capilar
Espesor o
grosor de la
membrana
Coeficiente
de difusión
de los
gases
Superficie
de la
membrana
Gradiente
de presion

Difusión de gases
El grosor está en relación inversa con la Difusión del Gas.
Estados anormales: Edema y Fibrosis.
El coeficiente de difusión para la transferencia de cada uno
de los gases a través de la membrana respiratoria depende
de la solubilidad del gas en la membrana
El área superficial de la membrana respiratoria se puede
reducir mucho en muchas situaciones
La diferencia de presion a través de la membrana respiratoria
es la diferencia entre la presion parcial del gas en los alveolos
y la presion parcial del gas en la sangre capilar pulmonar.

Transporte de los gases
Transporte de Oxígeno
Hay una gran diferencia de presión inicial que hace que el oxigeno difunda
rápidamente desde la sangre capilar hacia los tejidos, tan rápidamente que la Po2
capilar disminuye hasta un valor casi igual a la presión de 40 mmHg que hay en el
intersticio.

La Po2 del oxigeno gaseoso del alveolo es en promedio de 104 mmHg, mientras que
la Po2 de la sangre venosa que entra en el capilar pulmonar en su extremo arterial
es en promedio de solo 40 mmHg porque se extrajo una gran cantidad de oxigeno
desde esta sangre cuando paso por los tejidos periféricos
La diferencia inicial de presión que hace
que el oxigeno difunda hacia el capilar
pulmonar es de 104 - 40 64 mmHg.

Si aumenta el flujo sanguíneo que atraviesa un tejido particular, se transportan
cantidades mayores de oxigeno hacia el tejido y, por tanto, la Po2 tisular
aumenta

Curva de disociación oxígeno-hemoglobina
Disminución del
PH
Aumento de la
temperatura
Aumento del
dióxido de
carbono
2,3
bisfosfoglicerato

Transporte de Dióxido de Carbono
Para comenzar el proceso del transporte del dióxido de carbono, el dióxido de
carbono difunde desde las células de los tejidos en forma de dióxido de carbono
molecular disuelto.
Cuando entra en los capilares tisulares el dióxido de carbono inicia una serie de
reacciones físicas y químicas casi instantáneas, y que son esenciales para el
transporte del dióxido de carbono.
Efecto Haldane

Difusión de dióxido de carbono de las células de los tejidos periféricos a los capilares y
de los capilares pulmonares a los alveolos
Cuando las células utilizan el oxigeno, prácticamente todo se convierte en dióxido de
carbono, y esto aumenta la Pco2 intracelular; difundiendo desde las células hacia los
capilares tisulares y después es transportado por la sangre hasta los pulmones donde
es espirado.

El flujo sanguíneo capilar tisular y el metabolismo tisular afectan a la Pco2 de una
manera totalmente opuesta a su efecto sobre la Po2 tisular.

Regulación de la respiración
El centro respiratorio esta formado por varios grupos de neuronas localizadas
bilateralmente en el bulbo raquídeo y la protuberancia del tronco encefálico.
Centro respiratorio
Grupo
respiratorio
dorsal
Grupo
respiratorio
ventral
Centro
neurotóxico

Estimula sobre todo la inspiración.
Desempeña el papel principal de control de la respiración.
La mayoría de sus neuronas están localizados dentro del
núcleo del fascículo solitario, que es también terminación
sensitiva de los nervios vago y glosofaríngeo y que transmiten
al centro respiratorio.

Situado en la parte ventrolateral del bulbo. Puede poner en
marcha la espiración o la inspiración.
Esta zona funciona más o menos como un mecanismo de
hiperestimulación cuando se requieren niveles elevados de
ventilación pulmonar, sobre todo durante el ejercicio

Localizado dorsalmente en la parte superior de la protuberancia.
Ayuda a controlar la frecuencia y el patrón respiratorio.
Limita la duración de la inspiración y aumenta la
frecuencia respiratoria.
Una señal neumotaxica intensa puede aumentar la
frecuencia respiratoria hasta 30 a 40 respiraciones por
minuto, mientras que una señal neumotaxica débil puede
reducir la frecuencia a solo 3 a 5 respiraciones por minuto.

REFLEJO DE HERING - BREUER
Existen unos receptores de distensión localizados en los músculos de los bronquios y bronquiolos
que transmiten señales a través de los vagos al núcleo dorsal respiratorio cuando los pulmones se
distienden en exceso, estos receptores activan una respuesta de retroacción que interrumpen la
inspiración
Este reflejo parece ser principalmente un mecanismo protector para impedir una insuflación
pulmonar excesiva, y no un ingrediente importante del control normal de la ventilación.

El objetivo ultimo de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de oxigeno,
dióxido de carbono e iones hidrogeno en los tejidos. Por tanto, es afortunado que la
actividad respiratoria responda muy bien a las modificaciones década uno de estos
parámetros.
El objetivo final de la respiración es mantener las
concentraciones adecuadas de O2, CO2 e
hidrogeniones.
Por lo tanto la actividad respiratoria es muy sensible a
las variaciones de cada uno de ellos.
El exceso de CO2 o de hidrogeniones
estimuladirectamente al centro respiratorio y aumenta
las señales inspiratorias y espiratorias a los músculos
respiratorios.

Sistema de quimiorreceptores periféricos para controlar la actividad respiratoria
Hay receptores químicos nerviosos especiales, denominados quimiorreceptores, en varias
zonas fuera del encéfalo. Son especialmente importantes para detectar modificaciones del
oxigeno de la sangre, aunque también responden en menor grado a modificaciones de las
concentraciones de dióxido de carbono y de iones hidrogeno.

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