FISIOLOGIA RESPIRATORIA

1. FISIOLOGÍA
FISIOLOGÍA
RESPIRATORIA
RESPIRATORIA
DR. ALDO RENATO CASANOVA MENDOZA
NEUMÓLOGO ASISTENTE SERVICIO DE NEUMOLOGÍA DEL HOSPITAL NACIONAL DOS DE
MAYO LIMA –PERÚ
MIEMBRO DE LA SOCIEDAD PERUANA DE NEUMOLOGÍA - ASOCIACIÓN LATINOAMERICANA
DEL TÓRAX - AMERICAN THORACIC SOCIETY - EUROPEAN RESPIRATORY SOCIETY
DOCENTE UNMSM –USMP –UCSUR

2. 1. Función Ventilatoria: mecánica
ventilatoria.
2. Ventilación alveolar.
3. Control de la Respiración.
4. Espirometría, volúmenes y
capacidades.
5. Ley de los Gases.
VENTILACIÓN

3. FISIOLOGIA RESPIRATORIA
PROVEER OXIGENO A LOS TEJIDOS.
ELIMINAR DIOXIDO DE CARBONO.
ETAPAS:
•VENTILACION PULMONAR: ENTRADA Y SALIDA DE
AIRE ENTRE ATMOSFERA Y ALVEOLO.
•DIFUSION O2 Y CO2 ALVEOLO – SANGRE.
•TRANSPORTE O2 Y CO2 SANGRE – CELULA.

5. Respiración celular
Regulación de la Ventilación.
4
Transporte de O2 y CO2 entre los
pulmones y los tejidos atraves de la
sangre y los líquidos corporales.
3
Difusión de O2 y CO2 entre los
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

6. Proceso dinámico y cíclico
de inspiración y espiración,
por el cual se produce el
recambio entre aire alveolar
y el medio ambiente.
VENTILACIÓN
Cómo llega el aire a los alvéolos
MedioAmbiente
VIAS
AEREAS
ALVEOLOS

9. MECÁNICA VENTILATORIA
1. Retracción elástica de tórax y pulmones.
2. Resistencia de fricción al flujo.
3. Resistencia de fricción de los tejidos.

10. DISTENSIBILIDAD O COMPLIANCE
ELASTANCIA: FUERZA CONTRARIA A
COMPLIANCE (RETROCESO ELÁSTICO)

14. MEMBRANA ALVEOLO - CAPILAR
MEMBRANA ALVEOLO - CAPILAR

15. RESISTENCIA DE LAS VIAS AÉREAS
 El flujo de gas al interior del pulmón es una mezcla de flujo laminar y
turbulento.
 La resistencia no es constante sino que aumenta en proporción con
el flujo de gas y se vuelve inversamente proporcional al Volumen
Pulmonar.
 Las vías aéreas de gran calibre ofrecen mayor resistencia la paso
del aire.
 El flujo turbulento es sensible al calibre de las vías respiratorias.
 El flujo laminar se presenta distal a los bronquiolos respiratorios.

19. MECÁNICA VETILATORIA – LOS MÚSCULOS
INSPIRATORIOS
 Diafragma: Músculo estriado, cuyas fibras de distribuyen
en forma de “trébol”, de forma semejante a una “cúpula”,
que presenta orificios para la vena cava inferior, el
esófago y la aorta.
 Esta inervado por el nervio frénico.
 El diafragma es el músculo encargado de mover en reposo
las 2/3 partes, o un 70% del Volumen Corriente.
 El diafragma en realidad son dos bombas: la de aire, y la
expulsiva (defecación, orina, parto).

21.  Músculos inspiratorios accesorios: Inspiratorios:
Intercostales externos, serratos, escalenos,
esternocleidomastoideos.
MECÁNICA VETILATORIA – LOS MÚSCULOS
INSPIRATORIOS

22.  Los músculos espiratorios están formado por
los intercostales internos, los oblicuos externo e
interno del abdomen, el transverso y recto
abdominal.
MECÁNICA VETILATORIA – LOS MÚSCULOS
ESPIRATORIOS

25. VENTILACION PULMONAR

26. VENTILACION PULMONAR

27. VENTILACION PULMONAR

28. VENTILACION PULMONAR

29.  ESPACIO MUERTO ANATOMICO: Es el volumen de las
vías aéreas de conducción. Aprox. Mide 150 cm. (2,2
mL/Kg). Varía con la inspiración, edad, tamaño y posición.
 ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO: Ciertos alveolos no
son o son parcialmente funcionantes (ventilados pero no
perfundidos).
VENTILACIÓN ALVEOLAR

31. LAS ZONAS DE WEST
La Zona 1 corresponde a
los ápices del pulmón.
La Zona 2 a la parte media.
La Zona 3 a las bases.
•En la zona 1 V > Q (mayor que
1).
•En la Zona 2 V = Q ( igual a
1).
•En la Zona 3 V <Q (tiende a 0)

32. VENTILACIÓN ALVEOLAR
 VENTILACION MINUTO (VM):
VM= VC X FR
VM= (7500 mL/min).
 VENTILACION ALVEOLAR (VA):
VA= (VC - EM) x FR
VA= (5250 mL/min)
 CAPACIDAD DE CIERRE: Volumen al cual las vías
respiratorias pequeñas comienzan a cerrarse en las
partes declives del pulmón con la espiración.
VC: VOLUMEN CORRIENTE (500ml)
VA: VENTILACIÓN ALVEOLAR.
VM: VOLUMEN MINUTO.
EM: ESPACIO MUERTO.
FR: FRECUENCIA RESPIRATORIA (15
x min).

33. CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN
El control nervioso de la respiración esta conformado por
tres niveles de procesamiento:
1.Control local: Receptores de la mucosa de las vías
aéreas, receptores de distensión, receptores dolorosos
pleurales, vías colinérgicas y adrenérgicas.
2.Control periférico: quimiorreceptores aórticos y
carotideos.
3.Control Central: centros bulboprotuberanciales, corteza
cerebral.

34. CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN – CONTROL LOCAL
 El árbol bronquial dispone de receptores cuyas fibras
aferentes viajan con el vago:
Receptores de distensión (Reflejo de Hering-Breuer).
Receptores de irritación laríngea, traqueal y bronquial.
Fibras C bronquiales.
 También tenemos a los receptores dolorosos de la
pleura parietal, los vasos sanguíneos y la pared de la
vía aérea cuyas fibras aferentes dependen de los
nervios intercostales.

35. Pleura parietal
Pleura parietal
Pleura visceral
Pleura visceral
Duele por recibir
Duele por recibir
sensibilidad de
sensibilidad de
los nervios
los nervios
intercostales
intercostales
No duele,
No duele,
origina
origina
reflejo de
reflejo de
la tos al
la tos al
irritarse.
irritarse.
Contiene fibras vasomotoras
y terminaciones sensitivas
de origen vagal que pueden
estar implicados en los
reflejos respiratorios.

36. CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN – CONTROL LOCAL
 Hay fibras eferentes de tipo parasimpático, colinérgicas,
que viajan en el vago, de acción broncoconstrictora,
vasodilatadora y secretora.
 Las fibras eferentes simpáticas, adrenérgicas,
presentan acciones opuestas a las anteriores.

37. CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN
Respecto a los quimiorreceptores:
 Los periféricos (aórticos y en la bifurcación carotidea),
responden a las variaciones locales de pH, pO2 y
pCO2.
 Los centrales, responden a las variaciones de pH y
pCO2 , se localizan cerca de los centros respiratorios.

39. CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN
 Se admite la existencia de
centros bulbares (ventral
espiratorio e inspiratorio y
dorsal inspiratorio), y
protuberanciales (apneústico
que inhibe la inspiración, y
Neumotáxico de acciones
tanto inspiradoras como
espiratorias).
 Respecto al control voluntario
de la respiración, depende de
la corteza cerebral y de las
fibras córticobulbares y
córticoespinales

40. Volúmenes Pulmonares Capacidades Pulmonares
 Volumen corriente (VC)
 Volumen de Reserva
Inspiratoria (VRI)
 Volumen de Reserva
Espiratoria (VRE)
 Volumen Residual
 Capacidad Pulmonar
Total (CPT)
 Capacidad Vital (VC)
 Capacidad Inspiratoria
(CI)
 Capacidad Funcional
Residual (CFR).
VOLUMENES CAPACIDADES
PULMONARES

43. Todos los volúmenes y capacidades pulmonares son aproximadamente un 20% a
25% menores en mujeres que en varones y así mismo estas son superiores en
individuos de gran talla y atléticos que en personas asténicas y pequeñas.

45. EL ESTADO DE UN GAS
 El estado de una cantidad de gas se determina por su presión, volumen y
temperatura.
 La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el
volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:
 Donde:
P = Presión absoluta
V = Volumen
n = Moles de gas
R = Constante universal de los gases ideales
T = Temperatura absoluta
P.V= n.R.T

46. Ley de Boyle-Mariotte
 A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es
inversamente proporcional a la presión que este ejerce.
 Matemáticamente se puede expresar así:
P1.V1 = P2.V2 = K
Donde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
P1= Presión inicial.
P2= presión final.
V1= Volumen inicial.
V2= Volumen final.
 Cuando aumenta la presión, el volumen baja, mientras que si la
presión disminuye el volumen aumenta.

47. Ley de Boyle-Mariotte

48. Ley de Charles
 Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal,
mantenido a una presión constante.
 En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una
presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y
al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye.
Donde:
V= Volumen.
T= Temperatura.
K= constante de proporcionalidad.
 Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la
energía cinética (debido al movimiento) de las moléculas del gas.
V / T = k

49. Ley de Charles

50. Ley de Gay-Lussac
 Esta ley fue enunciada en 1802 por el físico y químico francés
Louis Joseph Gay-Lussac.
 Establece que la presión de un volumen fijo de un gas, es
directamente proporcional a su temperatura.
Donde:
P= Presión.
T= Temperatura.
K= constante de proporcionalidad.
 Si el volumen de una cierta cantidad de gas se mantiene
constante, el cociente entre presión y temperatura (Kelvin)
permanece constante.
P / T = k

51. Ley de Gay-Lussac
P / T = k

52. Ley de Dalton (de las presiones parciales)
 Fue formulada en el año 1801 por el físico, químico y matemático
británico John Dalton.
 Establece que la presión de una mezcla de gases, que no
reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones
parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo
el volumen de la mezcla, sin variar la temperatura.
Presión de aire atmosférico = PO2 + PN2 + PCO2
Presión de aire atmosférico = 760 mmHg
= 152 mmHg + 608 mmHg + 0.03 mmHg

53. 1. Flujometría.
2. Espirometría.
3. Plestismografía.
4. Test de difusión de monóxido de
carbono.
PRUEBAS DE FUNCIÓN PULMONAR

54. FLUJOMETRIA
FLUJOMETRIA

55. ES LA MEDICIÓN DEL FLUJO ESPIRATORIO
ES LA MEDICIÓN DEL FLUJO ESPIRATORIO
PICO
PICO
FLUJOMETRÍA
FLUJOMETRÍA
•MIDE LA SEVERIDAD.
•MONITOREA LA RESPUESTA A LA TERAPIA.
•DURANTE LA EXACERBACIÓN.
•DETECTA EL DETERIORO ASINTOMÁTICO DE LA FUNCIÓN
PULMONAR.

56. DIFERENTES MODELOS DE MEDIDORES DE FLUJO
DIFERENTES MODELOS DE MEDIDORES DE FLUJO

58. ESPIROGRAMA O ESPIROMETRÍA ESTÁTICA

60. ESPIROMETRIA
ESPIROMETRIA
ES LA MEDICIÓN CRONOMETRADA
ES LA MEDICIÓN CRONOMETRADA
DE UNA ESPIRACIÓN FORZADA
DE UNA ESPIRACIÓN FORZADA
MÁXIMA LUEGO DE UNA
MÁXIMA LUEGO DE UNA
INSPIRACIÓN MÁXIMA.
INSPIRACIÓN MÁXIMA.

61. FEV1

62. ESPIROMETRIA
ESPIROMETRIA
PERMITE DETERMINAR LA
PERMITE DETERMINAR LA
DISMINUCIÓN DEL CALIBRE
DISMINUCIÓN DEL CALIBRE
BRONQUIAL (PATRÓN
BRONQUIAL (PATRÓN
OBSTRUCTIVO) O LA
OBSTRUCTIVO) O LA
DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD
DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD
VITAL (PATRÓN RESTRICTIVO)
VITAL (PATRÓN RESTRICTIVO)

63. Indicaciones espirometría
• Evaluación ante sintomatología respiratoria.
• Valorar el impacto respiratorio de enfermedades
de otros órganos o sistemas.
• Cribaje de alteración funcional respiratoria ante
pacientes de riesgo tabaco, agentes laborales,
etc.
• Evaluación pre operatoria de pacientes no
neumológicos con síntomas respiratorios o
historia de tabaquismo.

64. Indicaciones espirometría
• Evaluación pre operatoria en pacientes de 60 años,
candidatos a cirugía mayor.
• Evaluación respiratoria para determinar discapacidad u
otras evaluaciones médico-legales.
• Valorar la respuesta terapéutica frente a diferentes
fármacos o en ensayos clínicos farmacológicos.
• Estudios epidemiológicos que incluyan patología
respiratoria.

65. Contraindicaciones de la espirometría
Absolutas:
• Enfermedades que cursan con dolor torácico:
Neumotórax, Neumomediastino.
• Hemoptisis reciente.
• Aneurisma torácico o cerebral.
• Infarto reciente, angina inestable.
• Desprendimiento de retina o cirugía de cataratas
reciente.
Relativas:
• Traqueostomía.
• Ausencia de piezas dentales.
• Hemiparesias faciales.
• Nauseas.
• Falta de comprensión o de colaboración.

66. Complicaciones de la espirometría
• Accesos de tos.
• Broncoespasmo.
• Dolor torácico.
• Aumento de presión intracraneal.
• Neumotórax.
• Síncope.

67. ESPIROMETRÍA COMPUTARIZADA
ESPIROMETRÍA COMPUTARIZADA
1. BASAL
2. REVERSIBILIDAD CON B2
3. BRONCOPROVOCACIÓN

68. CAPACIDAD VITAL FORZADA (CVF)
CAPACIDAD VITAL FORZADA (CVF)
VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO AL
VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO AL
PRIMER SEGUNDO (VEF 1)
PRIMER SEGUNDO (VEF 1)
RELACION VEF 1/CVF
RELACION VEF 1/CVF
FLUJO ESPIRATORIO MEDIO MÁXIMO
FLUJO ESPIRATORIO MEDIO MÁXIMO
(FEF 25 - 75)
(FEF 25 - 75)
ESPIROMETRIA
ESPIROMETRIA

69. FEV1

70. TEST DE
BRONCODILATACION
SE LE ADMINISTRA
B2 AGONISTA O
ANTICOLINERGICO
INHALADO Y
LUEGO DE 15 – 20
MIN. SE LE
REALIZA OTRA
ESPIROMETRIA
SE COMPARA EL
PORCENTAJE DE
VARIABILIDAD O
CAMBIO DEL FEV1 Y
LA FVC PRE Y POST
BRONCODILATACION
PBD =
FEV1 post – FV1 pre
(FEV1 post + FEV1 pre) / 2
X 100

71. UN AUMENTO DEL 12% DEL VALOR
ABSOLUTO DEL FEV1, DETERMINARÁ
QUE LA PRUEBA BRONCODILATADORA
ES POSITIVA Y ES MUY COMPATIBLE
CON ASMA BRONQUIAL.

73. PATRONES ANORMALES
ENFERMEDADES PULMONARES
OBSTRUCTIVAS

74. Patrón
obstructivo
Parámetros
FVC
FEV1
FEV1/FVC
FEF25-75%
Grados de alteración
Ligero
Moderado
Severo
Normal o 

< 70%

FEV1: 60-80%
FEV1: 40-60%
FEV1: <40%

75. Curva flujo-volumen
Curva flujo-volumen
de la obstrucción crónica
de la obstrucción crónica
al flujo aéreo
al flujo aéreo
Normal

76. Patrón obstructivo
• Asma.
• Epoc.
• Hiperreactividad bronquial: TBC, Aspergillosis.
• Edema pulmonar intersticial.
• Laringitis.
• Bronquitis.
• Bronquiolitis
• Tumor.
• Cuerpo extraño.
• Estenosis de laringe, traquea, bronquios

77. NORMAL LEVE SEVERO
PATRÓN ESPIROMÉTRICO OBSTRUCTIVO EN EPOC

78. PATRONES ANORMALES
ENFERMEDADES
PULMONARES RESTRICTIVAS

79. A
FEV1 normal o
bajo y FVC baja

80. CAUSAS Y EJEMPLOS DE
TRANSTORNOS VENTILATORIOS
RESTRICTIVOS
• Trastorno de la pared toráxica
Aumento de la rigidez: escoliosis
Disminución de volumen: toracosplatia
• Trastorno de la Pleura
Aumento de la rigidez: fibrotórax
Disminución de volumen: neumotórax
• Trastornos de los músculos respiratorios
escl. lat. amiotrófica Sd. Guillan - Barre
• Trastorno del parénquima pulmonar
Aumento de la rigidez: fibrosis interst.difusa
Disminución de volumen: neumonectomía

81. UIP

84. • Patrón mixto:
• FVC disminuido.
• FEV1 disminuido.
• FEV1/FVC
disminuido.

85. TIPOS DE TRASTORNOS
ESPIROMETRICOS
N ó
FEF25-75
N
N
VEF%
N
N ó
VEF1
N
N
CVF
OBST. MINIMA
MIXTO
OBSTRUCTIVO
RESTRICTIVO

86. PLETISMOGRAFIA
• El sistema de pletismografía corporal se
realiza introduciendo al sujeto dentro de
una cabina diseñada para tal fin, allí se
pueden realizar dos mediciones
principalmente: Volumen del gas
intratorácico y Resistencia de las vías
aéreas.

88. Indicaciones de Pletismografia
• Medición de Volúmenes y capacidades
pulmonares: VR, VRI, Vt, VRE, CRF, CI, CV,
CPT (TLC).
• Detección de procesos restrictivos.
• Detección de procesos mixtos.
• Detección de limitación al flujo aéreo
(incremento del VR).
• Mejoría en la sensibilidad para la detección de
respuesta al broncodilatador.

91. Capacidad Pulmonar Total (TLC), Patológico: <
80% (Disminuido: restricción):
• Procesos que ocupan espacio como edema,
fibrosis, atelectasias, efusión pleural, defectos
restrictivos de la caja toráxica.
Capacidad Pulmonar Total (TLC), Patológico >
120% (Incrementado: sobredistensión o
hiperinflación).
• Obstrucción al flujo aéreo: asma,
bronquiectasias, fibrosis quística, enfisema.

94. Capacidad Pulmonar Total (TLC),
Patológico: < 80% (Disminuido: restricción)

95. Volumen Residual:
• Incremento del VR y CRF representa
asma, enfisema, obstrucción bronquial y
deformidades torácicas.
Capacidad Residual Funcional:
• VR, CRF y TLC están disminuidos en
enfermedades restrictivas, tanto de la caja
torácica como del parénquima pulmonar

96. Volúmenes y Capacidades

97. Capacidad de difusión de Monóxido
de carbono (DLCO)
• Se estima mediante la determinación de la capacidad de
difusión del monóxido de carbono (DLCO).
• Se inspira una pequeña cantidad conocida de CO
mezclada con aire, se mantiene en los pulmones durante
unos 10 segundos y se mide la cantidad que queda en el
aire espirado.

99. Capacidad de difusión de Monóxido
de carbono (DLCO)
• El CO que “falta” generalmente ha difundido a través de
la membrana alveolocapilar y se ha unido a la Hb de los
hematíes que pasan por los capilares alveolares, si no
hay fugas aéreas.
• La cantidad de CO absorbida por minuto y por mmHg de
gradiente de presión entre el alveolo y la sangre capilar
es la DLCO.

101. MEMBRANA ALVEOLO - CAPILAR
MEMBRANA ALVEOLO - CAPILAR

103. La DLCO disminuye típicamente en:
• El enfisema.
• Las enfermedades intersticiales.
• El TEP recurrente y la hipertensión pulmonar.
La DLCO aumenta en dos situaciones:
• En las fases iniciales de la insuficiencia cardiaca
congestiva.
• En la hemorragia alveolar.

105. 1. Función de Difusión de gases.
2. Intercambio de gases alveolo –
capilar (Hematosis).
3. Función de perfusión pulmonar.
HEMATOSIS - PERFUSIÓN

107. DIFUSIÓN NETA DE UN GAS
A GRADIENTE B

109. PRESIONES DE GASES EN UNA MEZCLA
GASEOSA
COMPOSICION AIRE ATMOSFERICO
21,17 %
O2
0,03 %
CO2
78,80 %
N2
Presión de aire atmosférico = PO2 + PN2 + PCO2
Presión de aire atmosférico = 760 mmHg
= 152 mmHg + 608
mmHg + 0.03 mmHg

110. PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA
AIRE SECO INSPIRACIÓN
VIAS RESPIRATORIAS
(HUMIDIFICACIÓN)
PRESION DE VAPOR H2O
T: 37 GRADOS: 47 mmHg
AIRE HUMIDIFICADO

111. DIFUSION DE GASES ENTRE LA FASE GASEOSA DE
LOS ALVEOLOS Y LA FASE DISUELTA DE LA
SANGRE PULMONAR
02
100 mmHg
CO2
40 mmHg
H2O
47 mmHg
N2+GI
574 mmHg
02
40 mmHg
C02
46 mmHg
H20
47 mmHg
ALVEOLOS SANGRE VENOSA

112. Ley de la difusión de un gas
(ley de Fick)
Vg = Dg x A (Palv - Pcp)
d
Donde
A = área de superficie total
Dg = coef. de difusión del gas
d = distancia recorrida

113. Ley de Fick

114. DIFUSIÓN DE LOS GASES A TRAVES
DE LOS LIQUIDOS Y MEMBRANAS
 SOLUBILIDAD DEL GAS.
 COEFICIENTE DE DIFUSIÓN DEL GAS.
 AREA TRANSVERSAL DEL LÍQUIDO O MEMBRANA.
 PM DEL GAS.
 TAMAÑO Y POLARIDAD DE LA PARTICULA.
 TEMPERATURA DEL LÍQUIDO.
 ESPESOR DE LA MEMBRANA O CAPA LÍQUIDA.
 DISTANCIA RECORRIDA.
 GRADIENTE DE PRESIÓN.
 LIPOSOLUBILIDAD.

115. COEFICIENTE DE DIFUSIÓN
O2 1,0
CO2 20,3
N2 0,53
HELIO 0,95

116. PRESIONES DE LOS GASES DISUELTOS EN
ELAGUAY LOS TEJIDOS
LEY DE HENRY
PRESIÓN CONCENTRACIÓN DE GAS DISUELTO
COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD
 A una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido
es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas
sobre el líquido

117. O2 O.024
CO2 0.57
CO 0.018
N2 0.012
HELIO 0.008
COEFICIENTES DE SOLUBILIDAD

118. LA HEMATOSIS
 La hematosis es el proceso de intercambio gaseoso
entre el ambiente exterior y la sangre de un animal,
cuya finalidad es la fijación de oxígeno (O2) y la
eliminación de dióxido de carbono (CO2) durante la
respiración.
 En todos los organismos se produce por difusión
simple, es decir, a favor del gradiente de presión parcial
y sin gasto energético

120. El transporte de O2 y CO2 depende de la difusión y del
movimiento de la sangre

121. 96
96
96

122. PRESIONES PARCIALES DE LOS GASES
CUANDO ENTRAN Y SALEN DE LOS
PULMONES
AIRE
ATMOSFERICO
AIRE
HUMIDICADO
AIRE
ALVEOLAR
AIRE ESPIRADO
N2 597 78,6% 563,3 74% 569 74,9% 566 74,5%
O2 159 20,8% 149,3 19,6% 100 13,6% 120 15,7%
CO2 0,3 0,04% 0,3 0,04% 40 5,3% 27 3,6%
H2O 3,7 0,5% 47 6,20% 47 6,2% 47 6,2%
TOTAL 760 100% 760 100% 760 100% 760 100%

123. CASCADA DE O2
End Capillary PO2

124. Difusión de O2 de los capilares periféricos al
líquido tisular
PO
PO2
2 =95 mm Hg
=95 mm Hg PO
PO2
2=40 mm Hg
=40 mm Hg
Extremo arterial capilar Extremo venoso capilar
40 mm Hg
40 mm Hg
23 mm Hg
23 mm Hg

125.  El PO2 i (Intracelular) siempre es menor que la PO2 de los capilares periféricos.
 En muchos casos existe considerable distancia entre capilares y células.
 La PO2 i normal varía entre 5 a 40 mm Hg (promedio 23 mm Hg).
 Normalmente solo se requiere de 1 a 3 mm Hg de PO2 para los procesos químicos
celulares.
 23 mm Hg es un buen factor de seguridad.
PO
PO2
2 =95 mm Hg
=95 mm Hg PO
PO2
2=40 mm Hg
=40 mm Hg
Extremo arterial capilar Extremo venoso capilar
40 mm Hg
40 mm Hg
23 mm Hg
23 mm Hg

126. Difusión del CO2 desde la sangre pulmonar
al alveolo.
Capilar pulmonar
PCO2=46 mm Hg PCO2=40 mm Hg
PCO
PCO2
2 alveolar = 40 mm Hg
alveolar = 40 mm Hg
EXTREMO ARTERIAL
EXTREMO ARTERIAL EXTREMO VENOSO
40
45
P
C
O
2
S
a
n
g
Presión parcial alveolar de CO2
Sangre capilar pulmonar
Sangre capilar pulmonar

127. Captación de CO2 por la sangre en los
capilares tisulares
PCO
PCO2
2 =40 mm Hg
=40 mm Hg PCO
PCO2
2=46 mm Hg
=46 mm Hg
46 mm Hg
46 mm Hg
46 mm Hg
46 mm Hg
Extremo arterial del
capilar
Extremo venoso
capilar

128. Difusión de CO2 desde las células a los
capilares tisulares
 CO2 difunde exactamente en dirección opuesta a la
difusión del O2.
 El CO2 puede difundir unas 20 veces mas rápido que el
O2.
 Las diferencias de presiones para producir la difusión de
CO2 son mucho menores con respecto a las presiones de
O2.

129. PERFUSIÓN o CIRCULACIÓN
PULMONAR
 Consiste en el flujo de sangre venosa a
través de la circulación pulmonar hasta los
capilares y el retorno de sangre oxigenada
al corazón izquierdo.

131. CARACTERISTICAS DE LA PERFUSIÓN
o CIRCULACIÓN PULMONAR
 La circulación pulmonar es un circuito de alto
flujo, baja resistencia, baja presión y gran
capacidad de reserva, lo que favorece el
intercambio gaseoso, evita el paso de fluidos al
intersticio y favorece la función ventricular
derecha con un bajo gasto energético.

133. CARACTERISTICAS DE LA PERFUSIÓN
o CIRCULACIÓN PULMONAR
 La composición del gas alveolar produce cambios en la
circulación pulmonar.
 La circulación pulmonar es un circuito de baja presión
(10-20 mm Hg).
 La circulación pulmonar es de gran capacitancia ó
adaptabilidad, con gran numero de vasos elásticos y de
vasos que permanecen normalmente colapsados y
pueden reclutarse durante el ejercicio.

134. CAMBIOS DE LA RESISTENCIA VASCULAR CON LAS
VARIACIONES DEL VOLUMEN PULMONAR.

135. CARACTERISTICAS DE LA PERFUSIÓN
o CIRCULACIÓN PULMONAR
 Las arteriolas pulmonares están sólo
parcialmente muscularizadas, son más
delgadas y poseen más tejido elástico, por lo
que tienen baja resistencia a la perfusión.
 En la red capilar alveolar, la sangre fluye de
forma casi laminar, con baja resistencia,
facilitando el intercambio gaseoso.

136. CARACTERISTICAS DE LA PERFUSIÓN
o CIRCULACIÓN PULMONAR
 El circuito pulmonar recibe todo el gasto cardiaco pero sus
presiones son menores que las sistémicas y la presión de la
arteria pulmonar suele ser inferior a 25-30 mmHg.
 Durante el ejercicio las presiones pulmonares se
incrementan poco a pesar de que el flujo aumenta 3-5 veces,
los capilares que estaban abiertos se distienden y aumenta
su flujo hasta el doble y se reclutan capilares que estaban
colapsados, triplicándose el número de capilares abiertos

137. VARIACIONES DE LA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
CON LOS CAMBIOS DE PRESIÓN ARTERIAL

138. CARACTERISTICAS DE LA PERFUSIÓN
o CIRCULACIÓN PULMONAR
El flujo sanguíneo pulmonar es mayor en las zonas dorsales y basales
y está relacionado con las presiones intraalveolares según las zonas
de West:
Cerca del apex, en la zona I, la presión alveolar (Palv) es mayor que
la arterial (Pa) y la venosa (Pv) y la mayoría de los vasos alveolares
están cerrados manteniendo su flujo sólo durante la sístole.
En la zona II o media la Palv es mayor que la Pv y menor que la Pa y
el flujo depende de la diferencia entre Pa y Palv.
En la porción inferior, zona III, la Palv es menor que las Pa y Pv, los
vasos están siempre abiertos y el flujo sanguíneo es mayor.

139. Zonas pulmonares de West

141. Vasoconstricción pulmonar hipóxica
 Las variaciones regionales de la ventilación producen
también cambios en la distribución del flujo.
 Cuando en las unidades alveolares disminuye la
ventilación y se reduce la PAO2, se produce una
vasoconstricción local que reduce la perfusión de dichas
unidades y el flujo de desvía hacia unidades mejor
ventiladas.

143. La relación entre ventilación y
perfusión (V/Q)
 El cociente global V/Q (ventilación alveolar total dividida
por la perfusión representada por el gasto cardiaco que
llega al pulmón).
 Las relaciones locales V/Q son las que realmente
determinan las presiones alveolares y sanguíneas de
O2 y CO2.
 En bipedestación, la distribución de la ventilación y la
perfusión no son homogéneas (zonas de West).

144. Fisiología - Linda S. Costanzo 4ta edición

145. La relación entre ventilación y
perfusión (V/Q)
Se pueden encontrar tres patrones de relación V/Q:
Áreas ventiladas no perfundidas (espacio muerto fisiológico), que
corresponde al 25% de la ventilación.
 Áreas en las que la perfusión y la ventilación son homogéneamente
proporcionales.
Áreas perfundidas y poco ventiladas, con V/Q <1, ( equivale al
concepto fisiológico de cortocircuito)

147.  Presión intrapleural
más negativa.
 Una mayor gradiente
de presión transmural.
 Alvéolos más grande,
menos compliance.
 Menos de ventilación.
 Presión intrapleural
menos negativa.
 Un menor gradiente de
presión transmural.
 Los alvéolos son más
pequeños, más
compliance.
 Más ventilación.
 Baja presión
intravascular.
 Menor reclutamiento.
 Mayor resistencia.
 Menor flujo
sanguíneo.
 Mayores presiones
vasculares.
 Mayor reclutamiento.
 Menor resistencia.
 Mayor flujo de sangre.
Resumen de las diferencias regionales en la ventilación (izquierda) y la perfusión (derecha) en el
pulmón normal vertical.
Pulmonary Physiology. Lange Physiology Series – Michael G. Levitzky 7 Edition

148. FUNCIONES METABÓLICAS DEL PULMÓN

149. 1. Transporte de los Gases.
2. Hemoglobina, curva de disociación de
la Hb.
3. Consumo de O2.
TRANSPORTE DE GASES -
HEMOGLOBINA

150. Valores de PO y PCO (Aire, pulmones,
₂ ₂
sangre y tejidos)

151. CONTENIDO GASEOSO DE LA
SANGRE

152. ROL DEL NITROGENO EN PATOLOGÍA POR
HIPERBARIA

153. Oxígeno

154. HEMOGLOBINA
 Hemo: Hierro y porfirina (Protoporfirina IX)
 Globina: 4 cadenas polipeptidicas: α y β
 Hemoglobina del adulto: A
 Cada núcleo HEM tiene el potencial de
transportar una molécula de 02.

156. Tipos de hemoglobinas

157. CURVA DE DISOCIACIÓN DEL O₂
90

159. CURVA DE DISOCIACIÓN DEL O₂
 Capacidad del O : Cantidad máxima de O que
₂ ₂
se puede combinar con la Hb (20,8mlO /100ml)
₂
 1g Hb → 1,39 ml de O₂
 Saturación de O de la Hb: % de lugares de
₂
unión disponible que tienen O fijado.
₂

160. CURVA DE DISOCIACIÓN DEL O₂

161. CURVA DE DISOCIACIÓN DEL O₂
 La estructura cuaternaria de la Hb determina su
afinidad por el oxigeno.
 DesoxiHb: Las unidades de globina se unen
con fuerza (estado T o tenso).
 OxiHb: Enlaces que sostienen las unidades de
globina se liberan (estado R o relajado):
↑500veces afinidad por el oxígeno.

162. El p50

163. OXIGENO DISUELTO

164. DESVIACIÓN DE LA CURVA DE
DISOCIACIÓN DEL O₂

165. Efectos de la Anemia y la Policitemia
sobre la [ ] y Sat de O₂

166. EFECTO BOHR
 A un pH menor (más ácido), la hemoglobina se
unirá al oxígeno con menos afinidad.
 Puesto que el CO está directamente relacionado
₂
con la concentración de H⁺ en la sangre, ↑CO lleva
₂
a una disminución del pH, lo que conduce
finalmente a una disminución de la afinidad por el
oxígeno de la hemoglobina.
 Los H se unirán a la Hb restándole afinidad al O
⁺ 2.

167. ↑ [H+
] Y ↓ pH
↑ pCO2
↑ TEMPERATURA
↑ [2,3 DPG
↓Afinidad

168. Efecto del CO en el transporte de O₂
 CO + Hb → Carboxihemoglobina (COHb).
 Tiene una afinidad 240 veces superior que la del O .
₂
 Para una PCO de 0,16 mmHg→75% de Hb estará
combinado con CO.
 Pequeñas cantidades de CO pueden unirse a una gran
cantidad de Hb de la sangre.

169. DIÓXIDO DE
CARBONO

170. TRANSPORTE DE CO₂

171. Flujo del CO2 de tejido – capilar sanguíneo
H2CO3

172. Flujo del CO2 de capilar sanguíneo - alvéolo

173. CO DISUELTO
₂
 Obedece a la ley de Henry.
 El CO es 20 veces mas soluble que el O
₂ ₂
 5 a 10% del gas que pasa a los pulmones
desde la sangre se encuentra disuelta.
 90% del gas esta en el plasma bajo la
forma de Bicarbonato.

174. PRESIONES DE LOS GASES DISUELTOS EN
ELAGUAY LOS TEJIDOS
LEY DE HENRY
PRESIÓN CONCENTRACIÓN DE GAS DISUELTO
COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD
 A una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido
es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas
sobre el líquido

175. O2 O.024
CO2 0.57
CO 0.018
N2 0.012
HELIO 0.008
COEFICIENTES DE SOLUBILIDAD

176. EFECTO HALDANE
 El efecto Haldane es una propiedad de la
hemoglobina en donde la desoxigenación de la
sangre incrementa la habilidad de la
hemoglobina para portar dióxido de carbono.
 A la inversa, la sangre oxigenada tiene una
capacidad reducida para transportar CO2.

177. COMPUESTOS CARBAMINO
 Se forman por la combinación de CO con los
₂
grupos amino terminales de las proteínas
sanguíneas.
Hb∙NH + CO ↔ Hb∙NH∙COOH.
₂ ₂
 La Hb reducida puede unir más CO que la HbO .
₂ ₂

178. CURVAS DE CONCENTRACIÓN DEL O Y DEL CO
₂ ₂
A MAYOR CANTIDAD DE GAS DISUELTO MAYOR ES LA
CONCENTRACIÓN DEL GAS EN EL LÍQUIDO

179. HIPOXIA
La hipoxia es la deficiencia de oxígeno en los tejidos.
1)Hipoxia hipóxica: en la cual disminuye la po2 de la sangre
arterial.
2)Hipoxia anémica: donde la PO es normal, pero la
₂
cantidad de hemoglobina disponible para transportar el
oxígeno es baja.

180. HIPOXIA
3)Hipoxia isquémica o por estancamiento: en la cual el flujo
sanguíneo a un tejido es tan bajo que no llega suficiente
oxígeno, a pesar de la po2 y la concentración de
hemoglobina normales.
4)Hipoxia histiotóxica: en la que la cantidad de oxígeno que
llega al tejido es adecuada, pero por la acción de un
agente tóxico, las células del tejido no pueden utilizar el
oxígeno que les llega.

181. CONSUMO DE OXIGENO
 Corresponde al volumen de oxígeno que
el cuerpo consume y que se relaciona al
metabolismo de la persona en
determinadas condiciones fisiológicas
(reposo o ejercicio).

182. CONSUMO DE OXIGENO
 De acuerdo con las ecuaciones de Fick,
el consumo de oxígeno depende de la
capacidad del corazón y los tejidos para
extraer el oxígeno.

183. CONSUMO DE OXIGENO
 D(a-v)O2 es la diferencia arterio-venosa de
oxígeno, que representa la capacidad de los
tejidos para extraer el oxígeno de la sangre.
 Cuanto mayor sea la diferencia de oxígeno
entre arterias y venas, menor la cantidad de
oxígeno que queda en los tejidos.

184. CONSUMO DE OXIGENO
Es un valor complejo que varía con:
 El sexo.
 La edad.
 La superficie corporal.
 El ejercicio.
 La gestación.
 Cuadros donde se afecta la actividad metabólica:
hipertiroidismo, sepsis, etc.

185. CONSUMO DE OXIGENO
 El valor normal
en reposo es 3.5
mL/Kg/min

186. DETERMINACIÓN DEL CONSUMO DE
OXIGENO MÁXIMO

187. CONSUMO DE OXIGENO

188. CONSUMO DE OXIGENO

189. ROL DEL APARATO
RESPIRATORIO EN EL
MANTENIMIENTO DEL
EQUILIBRIO ÁCIDO -
BÁSICO

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