fisiología respiratoria

FISIOLOGIA RESPIRATORIA

INTRODUCCIONINTRODUCCION

• Metabolismo Aeróbico.

• Aporte continuo de O2.

• Eliminación continua de CO2.

O2

INTRODUCCIONINTRODUCCION

• Reacciones productoras de E en mitocondria.

• O2 : aceptor final de electrones.

• CO2 : producido durante estas reacciones.

• CO2 debe eliminarse para prevenir cambios de pH.

Funciones del aparato respiratorio

Órgano imprescindible para la vida donde su principal misión es la captación de O2 para su

paso a la sangre (función aérea) y la captación de CO2 y su vuelta al corazón (función circulatoria)

Anatomía del aparato respiratorio

AlvéolosAlvéolos

• 300 millones de alvéolos.• 300 micras de diámetro.• Densa red capilar.• 75 m2 de área de superficie.• Carece de músculos en su pared.• Depende de cambios en el tórax.

• Tipo I: Células planas.

• Tipo II: Secretan surfactante pulmonar.

• Macrófagos.

CELULAS ALVEOLARES

Variedad de complejos macromolecula-

res constituidos por lípidos y proteínas que reducen la tensión superficial del alveolo.

Surfactante pulmonar

Tensoactivo

COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN• Lipoproteína compuesta por:

• 70 – 80 % de fosfolípidos• 10 - 20 % de lípidos neutros (colesterol)• 10 – 20 % de proteínas y polisacáridos.

FOSFOLÍPIDOS: Dipalmitoilfosfatidilcolina (64%); Fosfatidilglicerol y fosfatidilinositol (8%)

PROTEÍNAS: SP-A, SP-B, SP-C, SP-D

Importancia fisiológica del S. P.

Importancia fisiológica del S. P.

• Aumenta la distensibilidad pulmonar

• Estabiliza el alveolo y previene el colapso y la atelectasia

• Protege de la desecación al alveolo

• Facilita el intercambio gaseoso

• Defensa antimicrobiana

Surfactante PulmonarSurfactante Pulmonar

• Es transportado por exocitosis a la capa líquida del alvéolo y forma una estructura llamada MIELINA TUBULAR.

• La MT esta conformada por fosfolípidos, proteínas y Calcio

RESPIRACION

Procesos físico-químicos mediante los cuales un organismo vivo cambia

gases con su medio ambiente

Recambio principal entre O2 y CO2 por diferencia de presiones

Producto final del metabolismo a la atmosfera

Tipos de respiración

•Respiración externa: recambio gaseoso entre el aire alveolar que procede del ambiente y los capilares pulmonares.

•Respiracion interna celular: recambio gaseoso entre los globulos rojos y las células de los tejidos.

RESPIRACIONCONJUTON DE PROCESOS QUE LOGRAN EL MOVIMIENTO

DEL OXIGENO DEL AMBIENTE A LOS TEJIDOS

RESPIRACIONCONJUTON DE PROCESOS QUE LOGRAN EL MOVIMIENTO

DEL OXIGENO DEL AMBIENTE A LOS TEJIDOS

• Incluye tres (3) distintas funciones:

– Ventilación

– Intercambio

– Respiración Celular

Ventilación

Acto de captar el aire hacia el interior de los pulmones y la expulsión del aire con CO2 hacia el ambiente

Proceso mecánico que desplaza el aire hacia dentro (Inspiración) y hacia fuera (Espiración) de los pulmones.

Mecánica de la Ventilacion

Para que ocurra el intercambio gaseoso en los alvéolos, los pulmones deben recibir aire exterior e

intercambiarlo.

FASES DE LA RESPIRACIONInspiración o toma de aire

Espiración o expulsión del aire

Esto ocurre por la expansión y contracción del espacio o caja toráxica, gracias a los músculos

respiratorios

PULMONES Y CAVIDAD PLEURAL

Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, DxR Development Group Inc, 1999.

Mecánica Respiratoria

Músculos no actúan directamente sobre los pulmones, sino sobre

cavidad toráxica

Músculos no actúan directamente sobre los pulmones, sino sobre

cavidad toráxica

MUSCULOS RESPIRATORIOS

a. El diafragma = porción tendinosa y muscular

b. Intercostales externos = inspiración.c. Músculos escalenos y

esternocleidomastoideo = elevan la caja toráxica = inspiratorio.

d. Intercostales internos = espiratoriose. Músculos abdominales = espiratorios

Musculos RespiratoriosMusculos Respiratorios

• Músculos Inspiratorios:– Diafragma (Nerv. Frenico)– Músculos Intercostales Externos (Ner.

Intercostales).– Músculos del Cuello

• Esternohiodeo• Esternocefalico

• Músculos Espiratorios:– Abdominales– Musculos Intercostales Internos

MUSCULOS RESPIRATORIOS

Transferencia o intercambio de gasesEtapas:

a.Deben existir movimientos respiratorios que aseguren el aporte continuo de aire a la superficie

respiratoria (pulmones).

b. Debe existir una adecuada difusión de O2 y CO2 a través del epitelio respiratorio.

c. Debe existir el transporte de gases por los glóbulos rojos.

d. Debe establecerse una adecuada difusión de O2 y CO2 a través de las paredes capilares para asegurar

su aporte a las células

Tejido

CO2 disuelto CO2 disuelto

CO2 disuelto CO2 disuelto

Glóbulo rojo

Glóbulo rojo

Desde la circulación sistémica

A la circulación pulmonar

Anhidrasa carbónica

Alveolo

TRANSPORTE DEL CO2

±7% CO2 DISUELTO, LIBRE

±23% COMO CARBAMINOHEMOGLOBINA (HbCO2)

±70% COMO BICARBONATO

DIFERENCIAS DE PRESIONES

•O2: aire alveolar 100 mm de Hg.

•O2: sangre venosa 40 mm de Hg.

•CO2: aire alveolar 40 mm de Hg.

•CO2: sangre venosa 46 mm de Hg.

FRECUENCIA RESPIRATORIA

•Numero de veces que se repite el ciclo respiratorio en un minuto. Estando afectada por la edad, tamaño, temperatura ambiental, humedad relativa, gestación, ejercicio, estado

de salud.

• Perro: 24 Resp/min.• Vaca: 30 Resp/min.• Oveja: 20 Resp/min.• Cerdo: 26 Resp/min.

• Caballo: 12 Resp/min.• Raton: 120 Resp/min.

Regulación de la Respiración

Centros respiratorios del tallo encefálico:1.Bulbo Raquídeo

• Formación Reticular del Bulbo

2.Apneusico• Protuberancia

3.Neumotáxico• Protuberancia

REGULACION DE LA RESPIRACION

Regulación Nerviosa:

Centro respiratorioNervio vago

Nervio frenico

Regulación Refleja:Reflejos de protección:

Regulación Química:

Quimioreceptores

REGULACION DE LA RESPIRACION

•Regulación nerviosa: se lleva a cabo en tres puntos del S.N.C

CENTRO RESPIRATORIO:Regula principalmente la inspiración; y la parte dorsal del

mismo, regula la función espiratoria. Controla el ciclo respiratorio para que ocurran las siguientes funciones:

Deglución. Regurgitación en rumiantes.

TosFonación.

Jadeo.Defecación.

Micción.Parto.

REGULACION DE LA RESPIRACION

NERVIOS VAGOS O REFLEJO DE HERING-BREUER:Ellos realizan una inhibición respiratoria por actuar a nivel de los músculos respiratorios,

controlando o regulando la respiración.

NERVIO FRENICO:Se origina desde el tercero hasta el sexto segmento cervical e inerva el diafragma

Control de la respiración

PROCESOINVOLUNTARIO

MECANISMOS DE CONTROLNerviososQuímicosVoluntario

Temperatura corporalEmociones

Presión arterialMovimiento corporal

MEDULA

Contracción diafragma

INSPIRACION

Nervios frénicos

Regulación de la respiraciónEl centro inspiratorio controla espontáneamente el diafragma y está activo a no ser que sea inhibido

Nervio vago inhibe

DistensiónPulmones

ESPIRACIÓN (pasiva)

Otros centros se activan durante inspiraciones y espiraciones forzadas

Los centros de control respiratorio generan un patrón cíclico de respiración

Regulación de la respiración. Control nervioso

Este patrón cíclico de respiración se modifica por diversos estímulos:

1. Relacionados con cambios en el pH o en la proporción de CO2/O2

2. Situaciones como el ejercicio, emociones, cambios de presión arterial y temperatura

Control voluntario Centros superiores

Estímulos emocionales

Sistema límbico

CO2, O2, pHReceptores periféricos

CO2, pHReceptores centrales

Receptores pulmonares de

estiramiento (en bronquios y

bronquiolos)

Receptores de propriocepción en músculos y tendones

Receptores de temperaturaDolor/calor

Quimiorreceptores implicados en el control de la respiración

Los quimioreceptores son receptores que detectan modificaciones en: PCO2, PO2, pH

Centrales Periféricos

aorta

Carótidas

Detectan cambios en PO2

Detectan cambios en PCO2 de forma directa

No detectan cambios en PO2

Detectan cambios en PCO2

de forma indirecta (por cambios de pH)

En el 4ª ventrículo cerebral

Sólo los receptores periféricos detectan cambios en PO2

Sólo son importantes cuando PO2 es inferior a 60 mmHg en sangre (altitud).

Cuando se activan estimulan la ventilación

Regulación de la respiración por el oxígeno

HIPOXIA= Disminución de O2 en sangre Centro Respiración

HIPERVENTILACIÓN-Aumento de frecuencia

-Aumento de profundidad

Regulación de la respiración por el CO2

Es el mecanismo más importante de la regulación de la respiraciónCambios en PCO2 se detectan por receptores periféricos y centrales, pero son más importantes los centrales.

HIPERCAPNIA= aumento de CO2 en sangreAumento [H+]

Centro Respiración

HIPERVENTILACIÓN-Aumento de frecuencia

-Aumento de profundidad

Control voluntario de la respiración

¿Hasta cuando podemos aguantar la respiración?Límite 40 mm Hg

PCO2> 50 mm Hg

Pérdida de conciencia

El control se vuelve involuntario

Control de la respiración. Efecto de la temperatura

Disminución de la temperatura

Disminución de la respiración para evitar pérdida de calor

Aumento de la temperatura (ejercicio/fiebre)

Aumento de la respiración para perder calor

Control de la respiración. Efecto de las emociones y el dolor

-Sistema límbico -Hipotalamo

CONTROL DE EEMOCIONES

Dolor continuado-----aumento de la frecuencia respiratoria

Emociones (llorar)----aumento de la frecuencia respiratoria

Dolor súbito----apnea temporal

Control de la respiración. Efecto de la presión arterial y el movimiento corporal

Receptores de presión (Barorreceptores)Aumento de la presión arterial

Disminución de la respiración

Receptores de posición en tendones y músculos(Propioceptores)

Ejercicio (Estiramiento de tendones y músculos)

Aumento de la respiración

EQUILIBRIO ACIDO BASICO

Este viene dado por la relación bicarbonato (HCO3) y la presión parcial de Dióxido de Carbono

(PoCO2)

Ya que el pH = pK + Log (HCO3)

(PoCO2)

RELACION NORMAL20: HCO3

1:CO2SI HCO3

Alcalosis y se libera HCO3 por el riñón

Si PoCO2

Acidosis y se reabsorbe HCO3 por el riñón

ALCALOSIS RESPIRATORIA

EL AUMENTO DE LA VENTILACION PULMONAR SE ELIMINA MUCHO CO2 SE ALTERA LA RELACION

HCO3

CO2

Todas las células liberan H+ hacia el LEC que se une al HCO3 y forma H2CO3 de esta forma se consume HCO3 y se

restablece la relación

El riñón libera mucho HCO3 y disminuye la excreción acida, es decir, se reabsorben hidrogeniones

EJEMPLOS:Fiebre, dolor, Enfermedades pulmonares

Anestesia muy prolongada

ACIDOSIS RESPIRATORIA

AUMENTA LA CANTIDAD DE CO2 POR RETENCION DEL MISMO DEBIDO A HIPOVENTILACION, SE ALTERA LA RELACION

HCO3

CO2

Hay mucho CO2 y poco HCO3 de esta forma se desplaza el pH hacia la acidez

El producto final de la respiración es CO2 + H2O.

Si el CO2 no se elimina se une al H2O y forman H2CO3 (Acido carbónico).

Este por acción de la Anhidrasa Carbonica se desdobla en H + HCO3 donde el H aumenta la acidez y el HCO3 trata de regular

el pH

LOS RIÑONES SECRETAN MAYOR CANTIDAD DE HIDROGENIONES Y RETIENEN Y REABSORBEN HCO3

DefinicionesEupnea

Respiración confortable en reposo

Disnea Sensación de dificultad para respirar. Ej: patología/ejercicio muy

intenso

Apnea Interrupción de la respiración. Ej: voluntaria/depresión SNC

Hipoventilación Reducción en la ventilación alveolar en relación con la tasa

metabólica. Ej: asma

Hiperventilación Incremento en la respiración (volumen/ritmo) sin aumento del metabolismo. Ej:

emocional/soplar un globo

Hiperpnea Incremento en la respiración (volumen/ritmo) en respuesta a un

aumento del metabolismo. Ej: ejercicio

Enfermedad respiratoriaEnfermedad respiratoria

Comprometimiento del aparato respiratorio de origen multifactorial característica de la cría intensiva de aves.

Normal Infectado

Histopatología Traquea

Origen multifactorial?Origen multifactorial?FACTORES INHERENTES AL AVE. • Pulmón pequeño que no distiende • Sacos aéreos y mecanismo respiratorio • Sin diafragma (cilios) • Susceptibilidad (inmunocompetencia).

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