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FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓN
(Bases cuantitativas y Mecánica Pulmonar)
Fabiola León-VelardeDpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas
Laboratorio de Transporte de Oxígeno
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ROL DEL SISTEMA RESPIRATORIO
Primario:
Transporte de O2 y de CO2.
Secundario:
1. Equilibrio Ácido - Base
2. Protección (bacterias, trombos)
3. Regulación Hormonal: ECA, ON
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FACTORES FISICOS Y FISIOLOGICOS QUE INFLUYEN CADA PASO DE LA
RESPIRACIÓN
Medio Externo: PO2 inspirado
Pulmones: ventilación, difusión y corto circuitos entre sangre arterial y venosa.
Sangre: flujo sanguíneo, concentración y afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Tejidos: capilaridad
Células: mioglobina, mitocondria y enzimas
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STPD ATPS BTPS
P1 x V1 T1
P2 x V2 T2
=
ATPS STPD
V2 x P2 x T1 T2 x P1
V1 =
P2 = (760 mm Hg – PvH2O)T1 = temp. absoluta en oKelvinT2 = temp. ambiental en oKelvinP1 = 760 mm Hg
PV = nRTSi nR son constantes:
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STPD ATPS BTPS
P1 x V1 T1
P2 x V2 T2
=
ATPS BTPS
V2 x P2 x T1 T2 x P1
V1 =
V2 = volumen del espirómetroP2 = (760 mm Hg – PvH2O)T1 = temp. absoluta en oKelvinT2 = temp. ambiental en oKelvinP1 = (760 mm Hg - PvH2O en los pulmones – 47 mmHg)
PV = nRTSi nR son constantes:
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PROCESOS FISICOS RESPONSABLES DE LA RESPIRACIÓN
DIFUSIÓN: Es el movimiento de moléculas de un gas de una alta concentración a una baja concentración de acuerdo a sus presiones parciales individuales.
CONVECCIÓN: Es el movimiento de un gas de una alta concentración a una baja concentración en función del movimiento del medio en que se encuentra dicho gas.
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DIFUSIÓN
Mg = M1 - M2
Mg = A x Dg . (Cext - Cint) E
Mg = G . C Mg = G . . P
PV = RTn 1 = n 1 = C = RT VP RT P
Mg = A x Dg x 1 x P E RT
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CONVECCIÓN
Mg = M1 - M2
Mg = (Ce . Ve) - (Cs . Vs)
Mg = V . (Cext - Cint)
= C C = . P P
Mg = V . . P
Mg = G . P Mg = At . Dg . P E
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Mg = masa del gasA = área de superficie de la barrera de intercambioDg = coeficiente de difusión del gasE = espesor de la barrera de intercambioC = gradiente o diferencia de concentración G = conductancia de la barrera de intercambio
o del medio = coeficiente de capacitancia del medioP = gradiente o diferencia de presiónR = constante Universal de los gasesT = temperaturan = número de molesV = volumen del medio
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ELEMENTOS DE LA RESPIRACÓN
Inspiración: Espiración:
- Activa - Pasiva
- Presión Negativa - Recogimiento
- Expansión de elástico
cavidad torácica
y diafragma
RESPIRACIÓN Anatomía:
- Pared torácica
Ley de Boyle: - Mús. Resp.
- presión - Diafragma
- volumen - Cav. Torácica(P1 x V1 = P2 x V2)
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Músculos de la respiración
Músculos Insp.
Músculos esp.
EscalenosECM
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Presiones pulmonares
Presión
Atmosférica
PL Presión
PT Intrapleural
PR Presión
Alveolar
PL = Presión Transpulmonar = P. Alveo. - P. Intrap. PT = Presión Transtorácica = P. Intrap. - P. Atm. PR = Presión Respiratoria = P. Alveo. - P. Atm.
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PRESIONES durante el CICLO RESPIRATORIO
Inspiración: Espiración:
Diafragma se contrae Fz. de retractibilidad
presión y volumen Presión positiva
PL = -3 - (-8) = +5 PL = +3 - (-5) = +8
+5 +8
-3 +3
-8 -5
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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.
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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.
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Características ESTATICAS del pulmón: DISTENSIBILIDAD
D = volumen / presión D = 0.2 L /cm H2O, para mover VT = 0.5 L, PL debe
aumentar 2.5 cm H2O.
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.
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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
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Características estáticas del pulmón: RETRACTIBILIDAD
Fz. de superficie: Ley de Laplace
Presión = 2TS (tensión superficial)
colapsante r
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Características estáticas del pulmón: RETRACTIBILIDAD
Estabilización Alveolar: Surfactante pulmonar DPPC (dipalmitil fosfotidil colina):
- la tensión superficial alveolar (contrarresta la presión colapsante)
- diámetro alveolar
- fuerza de filtración ( el edema)
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