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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOAFacultad de Medicina
SISTEMA RESPIRATORIO
Dr. José Gpe. Dautt LeyvaGrupo: IV - I
Equipo: 4 •Angulo Ibarra Tania•Bustamante Rubio Perla•Díaz Soto Nallely•Espinoza Aguiar J. Luis
•Ferreiro Barrios Paola•Moreno Castro Martin•Muñoz Solano Jorge
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SISTEMA RESPIRATORIO
Se divide en 2 procesos: Respiración externa Respiración interna Pulmones Bomba: Pared torácica Áreas del cerebro Nervios La respiración normal de un humano
en reposo: 12 a 15 veces/min Inspirando y espirando 6 Y 8 L /min 250mL/min de O2 entran 200mL/min de CO2 se excretan
• Entre la tráquea y los sacos alveolares, las vías respiratorias se dividen 23 veces.
• Las primeras 16 generaciones de vías forman la zona de conducción de las vías respiratorias y transportan gas al interior y al exterior.
• Las 7 generacio-nes restantes corresponden a las zonas de transición y respiratoria, se lleva a cabo el intercambio gaseoso.
• Los alveolos están recubiertos por 2 tipos de células epiteliales:
• Células tipo I• Células tipo II
(neumocitos granulares)
• Función: secretar factor surfactante
MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN
Los pulmones y la pared torácica son estructuras elásticas.
Espacio intrapleural Presión intrapleural: presión en el
espacio entre los pulmones y la pared torácica.
La inspiración es un proceso activo. La espiración es un proceso pasivo.
Músculos de la inspiración• Diafragma• Músculos intercostales externos y
accesorios ejercicio y disnea
Músculos de la espiración• Músculos abdominales• Músculos intercostales internos
PRESIONES PULMONARES Presión atmosférica: Punto de referencia cero.
Presión en la boca o entrada del aparato respiratorio. En situación estática, sin flujo de aire y con la boca abierta, es igual a la atmosférica y a la de las vías aéreas y alvéolos. Cuando hay movimientos respiratorios oscila levemente por encima o por debajo de la presión atmosférica, según la fase de la respiración.
Presión en las vías aéreas . Según la dirección del flujo, es decreciente hacia el alvéolo o hacia la boca.
• Presión alveolar. En condiciones estáticas y con la glotis abierta es igual a la presión atmosférica, pero, por efecto de los movimientos del tórax, se hace mayor o menor que la de la boca, generando el flujo a través de las vías aéreas.
• Presión pleural (Ppl). Es habitualmente subatmosférica o negativa, porque el tamaño de reposo del pulmón es menor que el del tórax.
• Presión transpulmonar (Ptp ). Es la diferencia entre la presión en la boca y la presión pleural. En condiciones estáticas determina el grado de distensión del pulmón; en condiciones dinámicas debe, además, vencer las resistencias opuestas al movimiento del aire.
Musculatura respiratoriaRESISTENCIAS VENTILATORIAS
Para lograr la movilización del aire, los músculos respiratorios deben vencer 2 tipos de fuerzas que se oponen a ello: La elasticidad de pulmón y tórax (elastancia): Que
tienden a mantener a estas estructuras en su posición de equilibrio de final de espiración (elastancia).
Las resistencias friccionales: Que se deben principalmente al roce del aire en las vías aéreas y, en menor grado, a la fricción interna de los tejidos del aparato respiratorio.
Resistencias ventilatorias• La resultante del balance entre
fuerzas y resistencias son los movimientos del tórax, que conducen a cambios de la presión pleural que, a su vez, modifican la presión alveolar. Las diferencias entre ésta y la de la boca determinan los flujos de aire a través de la vía aérea.
Determinaciones de la elasticidad pulmonar y torácica
• La estructura fibro-elástica del parénquima pulmonar.
• La tensión superficial en la interfase aire-líquido alveolar.
• El tejido elástico y conectivo de vasos y bronquios.
• El contenido de sangre del lecho vascular pulmonar.
RELACIÓN PRESIÓN-VOLUMEN PULMONAR
La distensibilidad pulmonar disminuye progresivamente al aumentar el volumen pulmonar: La distensibilidad entre 3 y 3,5 L es de
500 ml / 2 cm H2O = 250 ml/cm H2O. En cambio, entre 4 y 4,5 la
distensibilidad es 500 / 5 =100 ml/cm H2O.
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Factor tensoactivo surfactante
DIPALMITOFOSFATIDILCOL-INA62%
FOSFATIDILGLICEROL5%
OTROS FOSFOLIPIDOS10%
LIPIDOS NEUTROS13%
PROTEINAS8%
CARBOHIDRATOS2%
Componentes
Cels. Alveorlares tipo II Cuerpos laminares Mielina tubular P. de fosfolípido
CON SURFACTANTESIN SURFACTANTE
P=2T/rSP-A,SP-B,SP-C Y SP-D
IRDS
RESISTENCIAS DE LA VÍA AÉREA
Es la relación entre presión de empuje y velocidad del flujo aéreo.
Ley de PoiseuillePara calcular la resistencia
cuando el flujo es lamiar, donde la variable mas importante es el
radioR= resistencia n=viscosidadL=longitud r=radio
Ley de OhmR= resistencia
P= presiónV= flujo de aire
Esto dependerá de:Si el flujo es laminar o turbulentoDe las dimensiones de la vía aéreaLa viscosidad del gas
Es la oposición al flujo causada por las fuerzas de fricción
CPTCVCFR
CI
Volúmenes y capacidades pulmonares
Espacio muerto anatómico y fisiológicoes la porción de cada volumen
tidal que no toma parte del intercambio gaseoso
anatómico fisiológico
Es el volumen total de las vías aéreas de conducción desde la nariz o boca hasta el nivel de los bronquiolos terminales, y es de 150 ml promedio en los humanos. El espacio muerto anatómico se rellena con aire inspirado al final de cada inspiración, pero este aire es espirado sin modificaciones
Incluye todos las partes no-respiratorias del árbol bronquial incluyendo el espacio muerto anatómico, además de aquellos factores que por diferentes factores están bien ventilados pero mal perfundidos y por lo tanto son menos eficientes en el intercambio de gases con la sangre
donde VD es el espacio muerto, VT el volumen corriente o tidal, PaCO2 la presión parcial arterial de CO2, y PECO2 la presión parcial de CO2 espirado
TRABAJO DE Respiración
Trabajo elástico
Resistencia viscosa
Es el trabajo que te cuesta pasar el aire por las vías aéreas
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PROPIEDADES Y PRESIONES DE LOS GASES
¿Qué es la presión parcial de un gas? Es la presión que ejerce un gas en una mezcla de gases, esta es igual a la presión total por la fracción de la cantidad total de
gas representada.
La presión de un gas es proporcional a su temperatura y al número de molas por volumen:
P= nRT ( de la ecuación del estado del gas ideal) v
PRESIONES PARCIALESComposición de aire
seco: O2: 20.98%CO2: 0.04%N2: 78.06%
Argón y helio (entre otros):
0.92%
Presión barométrica a nivel del mar: 760 mmHg (una
atmósfera)PB de O2 en aire seco: 0.21 x
760 o 600 mmHgPN2 y otros gases inertes: 0.79
x 760 o 600 mmHgPCO2: 0.0004 x 760 o 0.3
mmHg
La presión del agua (PH2O) a temperatura corporal (37°C) es de 47 mmHg.PO2: 149 mmHgPCO2: 0.3 mmHg
PN2: (incluidos otros gases inertes): 564 mmHg
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DIFUSIÓN E INTERCAMBIO DE LOS GASES
La difusión de los gases se da por una diferencia de concentración entre el aire corriente y la sangre.• El Co2 se una con la Hb a una velocidad tan alta
que la presión parcial de dicho gas en los capilares se conserva muy baja y no se llega al equilibrio en los 0.75 s .
• La Hb tiene una afinidad menor por el O2 que por el CO2, dando un equilibrio con la sangre capilar en cerca de o.3 s.La capacidad de difusión de los pulmones para un gas
determinado es directamente proporcional a la superficie de la membrana alveolocapilar e inversamente
proporcional a su grosor.
PRESIONES ALVEOLARES DE LOS GASES
La PO2 normal de aire alveolar es 100 mmHg y la PO2 de la sangre que ingresa a los capilares pulmonares es de 40 mmHg.
La presión alveolar de Oxígeno (pAO2) está en relación con la presión barométrica y con el porcentaje de oxígeno en el aire inspirado.
Fórmula:
pAO2=pB-pH2OxFIO2-PaCO2
100
RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN
La proporción entre la ventilación pulmonar y el flujo sanguíneo pulmonar para el pulmón completo en reposo, se aproxima a 0.8 (4.2 L/min de ventilación dividida por 5.5 L/min de flujo sanguíneo).
Si la ventilación en un alveólo disminuye con respecto a su perfusión :
La PO2 del mismo cae porque recibe menos O2 y La PCO2 porque espira menos CO2Si la perfusión se reduce con respecto a la ventilación, a PCO2 porque llega menos dióxido de carbono y la PO2 se eleva a causa de la entrada disminuida de oxígeno en la sangre.
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TRANSPORTE DE GASES EN SANGRE
O2 Disuelto Unido a la Hb
Un gramo de Hb es capaz de ligar hasta 1,34 ml de O2, cantidad con que se satura completamente. La sangre contiene normalmente alrededor de 15 a 16 gr. de Hb. Puede ligar, por lo tanto, 21 ml de O2, es decir 21 volúmenes %. Esta cantidad es 80 veces superior al volumen de O2 disuelto en el mismo volumen de plasma. El grado de saturación de la Hb con 02 depende de la prisión parcial de este gas.
O2 CO2
Hemoglobina
CO2Se transporta en tres
formas:
1.CO2 disuelto
2.Carbaminohemoglobina
3.HCO3
Descarga de CO2 a alveoloDescarga de CO2 a alveoloPRESION PARCIAL DE O2 Y SATURACION DE HB
Valores a nivel del mar: Presión parcial de oxígeno (PaO2): 80 - 90 mmHg Saturación de Hb (SaHb): 94 - 97%
Presión parcial de dióxido de carbono (PaCO2): 38 - 42 mmHg
pH de sangre arterial de 7.38 - 7.42 Bicarbonato (HCO3): 22 - 28 mEq/litro
CURVA DE DISOCIACION DE LA HB
Mientras mayor sea su valor, menor será la afinidad de Hb por O2 y mientras menor sea dicho valor, mayor será su afinidad.
p50ADEMÁS DE LAS VARIACIONES
DEL PH..OTROS FACTORES
CONCENTRACIÓN DE HIDROGENIONES CO2
TEMPERATURA 2,3-DIFOSFOGLICERATO
DERECHA
pH 15% aprox. a la derecha pH 15% aprox. a la izquierda
EFECTO BOHR (derecha y arriba)
HIPOXIA
Hipoxia hipóxica
Hipoxia anémica
Hipoxia isquémica
Hipoxia histotóxica
pO2 en sangre arterial; grandes alturas, cardiopatía congénita, obstrucción bronquial
Las células son incapaces de utilizar el O2; bebidas alcohólicas, intoxicación por cianuro.
una restricción local en el flujo;. insuficiencia cardiaca congestiva, isquemia cerebral, hipoxia intrauterina
Hb (reducción de O2 en sangre);intoxicación por CO, metahemoglobinemia.
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Quimiorreceptores
Periféricos
Centrales
Circulación arterial
Suelo del 4toventrículo
niveles plasmáticos de O2, CO2 y el pH.
CO2 del LCR
VentilaciónPaO2 <50 mm HgPHPACO2
REFLEJOS RESPIRATORIOS
Químico
Propioceptivo
Mecanoceptivo
Trae información de la actividad muscular
Procedente de mecanorreceptores en región pulmonar y cardiovascular.
Modifican el patrón básico respiratorio.
Rápida
LentaReflejo de Hering-Breuer o de la insuflación.
-Terminar la inspiración.-Regular el trabajo respiratorio.-Reforzar el ritmo respiratorio en el 1 año de vida.
Implicados en la detección del inicio de sucesos patológicos. Responden a la irritación.
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Integrador de la actividad
inspiratoria central
Formación reticular del bulbo con actividad espontánea y tónica que activa a las neuronas inspiratorias de los GRD y GRV
La velocidad con que aumenta la velocidad y profundidad de la inspiración pueden modificarse, regulando las características del INTEGRADOR
Neuronas Premotoras Inspiratorias
Neuronas Motoras Medulares
N. FrénicoN. intercostales
InspiraciónActivación
Inhibición
¿Cuándo se para?
Existe un interruptor, probablemente ubicado en el GRV que posee un nivel de referencia modificable que determina la profundidad respiratoria.
Nivel de referencia
Neuronas interruptoras inspiratoria
Receptores estiramiento
pulmonar
Este interruptor inspiratorio recibe información activadora del Integrador y de los REP. Llegado al nivel de referencia genera una fuerte inhibición del centro integrador y causa la inspiración
Espiración
El integrador se pone a cero
Grupo respiratorio
pontino
Quimiorreceptores
Centros superioresPaCO2 Metabolismo
Ventilación pulmonar
El nivel de referencia delinterruptor puede modificarsepor la acción moduladora delGRP que integra informaciónde los centros superior ySensorial.
Receptores pulmonares sustancias irritantes
Control voluntario
La actividad del integrador también puede ser regulada por información sensorial
El control voluntario se realiza directamente sobre las motoneuronas espinales e indirectamente a través de las vías centrales.
N. VagoN. Glosofaríngeo
N. Frénico
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CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACION
Quimiorreceptores
Centrales Periféricos
Bulbo raquídeo Cuerpo aórtico
Cuerpo carotideo
H+
Sangre periférica
• LCR• L.
Intersticial cerebral
Pco2 o h+Po2
EFECTOS DE LA HIPOXIA
Cuando el volumen de gas inspirado disminuye, se eleva el volumen respiratorio por minuto.
PO2 alveolar. > 60 mmHg de la PO2hay una estimulación
ligera < 60 mmHg de la PO2 estimulo marcado
PO2 sanguíneo Cualquier disenso por debajo de los 100 mmHg
incrementa la descarga de los nervios de los quimiorreceptores carotideos y aórticos
EFECTOS DE LA HIPERCAPNEA
La pCO2 arterial se mantiene en 40 mmHg cuando seeleva la PCO2 como resultado del aumento delmetabolismo tisular se estimula la respiración y se incrementa la velocidad de excreción pulmonar del CO2
Deprime el sistema nervioso central, incluido el centro respiratorio.
FUNCIONES NO RESPIRATORIAS DE LOS PULMONES
Mecanismos de defensa pulmonar
Secreciones bronquiales con Igs
Producción de ON
Macrófagos alveolares de los pulmones
Movimiento ciliar
Metabolismo de sustancia de actividad biológica
Sintetizada por los pulmones
Factor tensioactivo
Liberada hacia la sangre
Prostaglandinas
Histamina
Calicreina
Activada en los pulmones
Angiotensina I – Angiotensina II
Retirada de la sangre
Prostaglandinas
Bradicinina
Nucleótidos de adenina
Serotonina
Noradrenalina
Acetilcolina