1. Unidad 4 APARATO RESPIRATORIO Coeficientes de Difusión y Solubilidad Intercambio de gases respiratorios Centros respiratorios. Su regulación

4. Epitelio alveolar

5. Espacio intersticial

6. Membrana basal del capilar

7. Endotelio capilar

9. Relación entre la ventilación pulmonar y perfusión del capilar pulmonar El aumento de la ventilación o el aumento de la perfusión del capilar pulmonar, aumentan el intercambio de gases Un corto circuito fisiológico es cuando sangre desoxigenada regresa de los pulmones

10. TRANSPORTE DE GASES TRANSPORTE DE OXIGENO: En la sangre, el oxígeno en su mayor parte va unido a la Hemoglobina (porción hem) en forma de oxihemoglobina y una parte mínima va disuelto en el plasma sanguíneo.. para que el oxígeno llegue en cantidad suficiente a los tejidos, se tienen que dar tres condiciones indispensables: Normal funcionamiento pulmonar Cantidad normal de hemoglobina en la sangre Normal funcionamiento del corazón y circulación vascular TRANSPORTE DE CO2: En condiciones de reposo normal se transportan de los tejidos a los pulmones con cada 100 ml de sangre 4 ml de CO2. se transporta en la sangre de 3 formas: Disuelto en el plasma. En forma de Carbaminohemoglobina. Como bicarbonato.

11. Gradientes de Difusión de O2 y CO2 Oxigeno Se mueve del alveolo a la sangre. La sangre esta casi completamente saturada de O2 cuando deja el capilar pulmonar P02 en sangre disminuye por mezcla con sangre desoxigenada El Oxigeno se mueve del capilar tisular hacia los tejidos Dióxido de carbono Se mueve de los tejidos hacia el capilar tisular Se mueve de los capilares pulmonares hacia el alveolo

12. Hemoglobina y Transporte de Oxígeno El Oxigenoestransportadopor la hemoglobina (98.5%) y disuelto en el plasma (1.5%) La curva de disociación Hb-O2 muestraque la Hbestacasicompletamentesaturadacuando la P02es de 80 mm Hg ó mayor. A presionesparcialesmenores, la Hbliberaoxígeno. Unadesviación de la curvahacia la izquierdasecundario a un aumento del ph, unadisminución de CO2, o unadisminución de temperaturaresulta en un aumento de la afinidad de la Hbparareteneroxígeno.

13. Hemoglobina y Transporte de Oxígeno Unadesviación de la curvahacia la derechasecundario a unadisminución del ph, un aumento del CO2, ó un aumento en la temperaturaresulta en unadisminución de la afinidad de la Hbpararetener el oxígeno. El 2.3-difosfoglicerato aumenta la capacidad de la Hbparaliberaroxígeno a niveltisular La hemoglobina fetal tieneuna mayor afinidadpor el oxígenoque la hemoglobina A maternal

14. Curva de disociación de la Hb-O2 en reposo

15. Efecto Bohr: Desviación de la Curva de Disociación de Hb-O2 con el ph

16. Efectos de la Temperatura :

18. Desviación de la Curva

19. Transporte del Dióxido de Carbono El CO2 es transportado como HCO3¯ (70%), en combinación con las proteínas de la sangre (23%), y en solución en el plasma (7%). La Hb que liberó el O2 en el capilar tisular, se une más rápidamente al CO2 que la Hb-O2 (efecto Haldane) En los capilares tisulares, el CO2 se combina con el agua dentro del eritrocito para formar H2CO3 el cual se disocia para formar HCO3¯ y H*

20. Transporte del Dióxido de Carbono En los capilares pulmonares, el ión bicarbonato y el ión hidrogenión se mueven dentro de los G.R. y el ión cloro. El HCO3¯ se combina con el H+ para formar ácido carbónico (H2CO3). El H2CO3 es convertido a CO2 + H2O. El CO2 difunde fuera del glóbulo rojo. El aumento del CO2 plasmático disminuye el ph sanguineo. El sistema respiratorio regula el pH sanguineo regulando los niveles plasmaticos del CO2.

22. REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN El sistema nervioso ajusta el ritmo de ventilación alveolar casi exactamente a las necesidades del cuerpo, de manera que la presión sanguínea de oxígeno (Po2) y la de dióxido de carbono (Pco2) difícilmente se modifica durante un ejercicio intenso o en situaciones de alarma respiratoria, estos mecanismos de regulación son el NERVIOSO (CENTRO RESPIRATORIO) y el QUIMICO.

23. CENTRO RESPIRATORIO Compuesto por varios grupos muy dispersos de neuronas localizadas de manera bilateral en el bulbo raquídeo y la protuberancia anular. Se divide en 3 acúmulos principales de neuronas: GRUPO RESPIRATORIO DORSAL: Localizado en la porción dorsal del bulbo, que produce principalmente la inspiración (función fundamental). GRUPO RESPIRATORIO VENTRAL: Localizado en la porción rectolateral del bulbo, que puede producir espiración o inspiración según las neuronas del grupo que estimulen. CENTRO NEUMOTAXICO: Localizado en ubicación dorsal en la parte superior de protuberancia, que ayuda a regular tanto la frecuencia como el patrón de la respiración.

24. En los pulmones existen receptores que perciben la distensión y la compresión; algunos se hayan localizados en la pleura visceral, otros en los bronquios, bronquiolos e incluso en los alvéolos. Cuando los pulmones se distienden los receptores transmiten impulsos hacia los nervios vagos y desde éstos hasta el centro respiratorio, donde inhiben la respiración. Este reflejo se denomina reflejo de HERING - BREUER y también incrementa la frecuencia respiratoria a causa de la reducción del período de la inspiración, como ocurre con las señales del centro neumotáxico. Sin embargo este reflejo no suele activarse probablemente hasta que el volumen se vuelve mayor de 1.5 litros aproximadamente. Así pues, parece ser más bien un mecanismo protector para prevenir el hinchamiento pulmonar excesivo en vez de un ingrediente importante de la regulación normal de la ventilación.

25. VentilaciónRítmica Inicio de la inspiración Las neuronas del Centro Respiratorio Bulbar están activas continuamente El centro recibe estimulación de receptores y estimulación de partes de la corteza concernientes con movimiento respiratorio voluntario y emociones Las aferencias combinadas de todos estos centros producen potenciales de acción que estimulan a los músculos respiratorios Aumentando la inspiración Mas y mas neuronas son activadas Deteniendo la inspiración Las Neuronas que excitan también son responsables de inhibir la inspiración y recibir aferencias del centro pontino y los receptores de estiramiento en el pulmón. Al activarse las neuronas inhibitorias y relajarse los músculos respiratorios, resulta en la espiración.

26. INHALACIÓN Músculos Inspiratorios se contraen Ocurre la Inspiración Músculos Exspiratorios se relajan GRD y centro inspiratorio del GRV se inhibe GRD y centro inspiratorio del GRV se activa RESPIRACIÓN FORZADA Centro espiratorio de GRV se activa Centro espiratorio de GRV se inhibe Músculos Inspiratorios se relajan Ocurre la expiración activa Músculos Espiratorios se contraen EXHALACIÓN

27. INHALACIÓN (2 segundos) Músculos Inspiratorios se contraen Ocurre la Inspiración Grupo Respiratorio Dorsal se inhibe Grupo Respiratorio Dorsal se activa RESPIRACIÓN CALMADA Ocurre la expiración pasiva Músculos Inspiratorios se relajan EXHALACIÓN (3 segundos)

28. Regulación de la frecuencia respiratoria: Los centros neumotáxico y apnéustico actúan sobre el centro de la ritmicidad respiratoria del bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral), modificando el tiempo para la inspiración respiratoria.

29. Modificación de la Ventilación Sistema Cerebral y Límbico La respiración puede ser controlada voluntariamente y modificada por las emociones Control Químico El CO2 es el mayor regulador Aumento o disminución en el pH puede estimular áreas con quimioreceptores, causando una mayor frecuencia y profundidad de la respiración Cuando disminuyen los niveles normales de O2 en sangre a 50% o mas aumentan la frecuencia y profundidad de la respiración

30. Control químico Área quimiosensible del centro respiratorio Sistema de control de la actividad respiratoria por los quimiorreceptores periféricos Se cree que ninguna de las zonas del centro respiratorio (dorsal, ventral y centro neumotáxico) resulta directamente afectada por las variaciones e la concentración sanguínea de dióxido de carbono o de hidrogeniones. Por el contrario, existe una zona más de neuronas, una zona quimiosensible, situada por debajo de la superficie ventral del bulbo. Esta zona es extremadamente sensible a variaciones de Pco2 ó de hidrogeniones sanguíneos, y a su vez excita las otras porciones del centro respiratorio. Existen unos receptores químicos nerviosos especiales, denominados quimiorreceptores, que son particularmente importantes para detectar variaciones en el oxígeno sanguíneo, aunque también responden a variaciones de las concentraciones de dióxido de carbono y de hidrogeniones. Estos receptores transmiten su señal al centro respiratorio del encéfalo para ayudar a regular la actividad respiratoria. Se encuentran en los cuerpos carotideos y en los cuerpos aórticos, por tanto, siempre están expuestos a sangre arterial y no venosa.

31. Modificando la Respiración

32. Regulación del pH y gases sanguineos

33. Reflejo deHerring-Breuer Limita el grado de inspiración y previene la sobreinflación de los pulmones Infantes El reflejo juega un papel el la regulación del ritmo básico de respiración y previene la sobreinflación del pulmónl Adultos El reflejo es importante solo cuando aumenta el volumen tidal en el ejercicio o trabajo

34. Ventilación en el Ejercicio La Ventilación aumenta abruptamente: Al iniciar el ejercicio El movimiento de las extremidades tiene una gran influencia El componente aprendido del ejercicio La ventilación aumenta gradualmente: Luego de un aumento inmediato o abrupto, ocurre un aumento gradual (4-6 minutos) El umbral anaerobio es el mas alto nivel de ejercicio a que se puede llegar sincausar cambios significativos en el pH sanguíneo Si se excede dicho umbral, se acumulará el ácido láctico producido por los músculos esqueléticos

35. Grupo respiratorio dorsal de neuronas: sus funciones inspiratorias y rítmicas Señal de rampa inspiratoria Todas o la mayoría de sus neuronas están localizadas dentro del núcleo del fascículo solitario. El núcleo del fascículo solitario es también la terminación sensitiva de los nervios vago y glosofaríngeo, que transmiten al centro respiratorio señales sensitivas de los quimiorreceptores periféricos, los barorreceptores, y varios tipos de receptores del interior del pulmón. La señal nerviosa que se transmite a los músculos inspiratorios primarios como el diafragma no es una salva instantánea de potenciales de acción. Por el contrario, en la respiración normal, la inspiración comienza débilmente y crece en forma de rampa durante un período de 2 segundos. Cesa repentinamente durante los 3 segundos siguientes, con lo que cesa la estimulación del diafragma y permite que la retracción elástica de la pared torácica y los pulmones origine la espiración. Existen dos formas de control de la rampa inspiratoria: Control de la tasa de incremento de la señal de la rampa, de forma que durante la respiración activa la rampa aumenta rápidamente y por tanto llena los pulmones también con rapidez; Control del punto límite en el cual cesa repentinamente la rampa. Esta es la forma habitual de controlar la frecuencia respiratoria: es decir, cuanto antes cesa la rampa, menos dura la inspiración. (Acorta la espiración; aumenta la frecuencia respiratoria).