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Fisiología del Sistema Respiratorio
GeneralidadesEstructura y FunciónLeyes de los Gases
Composición del Gas Atmóferico
Estructura y Función del Sistema Respiratorio
Vías respiratorias Parénquima pulmonar Pleura Sistema nervioso pulmonar Sistema vascular y linfático pulmonar Sistema Inmune
Función del sistema respiratorio
Control de la Ventilación
Bomba Ventilatoria Intercambio gaseoso
ReceptoresVias eferentes
Musculos -Caja tóracicaVías aéreas de conducciónRetroceso elástico
Circulación PulmonarBarrera hemato-aérea50 - 100 mt2
Vías Respiratorias
De Conducción Respiratorias - Terminales
Tráquea Bronquios Bronquiolos Bronquiolos Ductus Sacos Alveolares
Cartílago Glándulas No-Respiratorios Respiratorios( 0 ) Bronquiales ( 8 – 19 ) (20-27)
( 1 – 7 )
Estructura del Sistema Respiratorio Vías Respiratorias
De Conducción Respiratorias - Terminales
Espacio Muerto Anatómico Zona Respiratoria
Flujo de aire 1 lt/ seg
Intercambio gaseoso
Estructura del sistema respiratorio Area de las vías aéreas
0 5 10 15 20 23
500
400
300
200
100
Areatransversacm2
Generación devía aérea
Zona de conducción Zona respiratoria
Sistema Nervioso y vías de conducción Centros de control central de la ventilación
Control automático Control voluntario
Vías eferentes hacia los músculos efectores Vías aferentes de los receptores a los centros
de control Receptores centrales y periféricos
Sistema Nervioso Pulmonar Fibras eferentes :
Parasimpáticas con eferentes muscarínicos y colinérgicos
Simpáticas (relajación de músculo liso, vasoconstricción pulmonar inhibición de la actividad secretora)
Sistema NANC: ATP, ON, Sustancia P, PIV (broncodilatación)
Sistema Nervioso Pulmonar
Fibras aferentes provenientes de: Fibras de los receptores para
estiramiento Fibras de los receptores de irritación Fibras de los receptores J
Sistema Vascular y Linfático
Vasos pulmonares Arterias pulmonares provenientes del VD Venas pulmonares drenan en AI
Vasos Bronquiales Provienen de la circulación sistémica,
irrigan el árbol bronquial y el sistema nervioso pulmonar
Intercambio gaseoso
PAO2
PCO2
PIO2
PvO2
CvO2
PcO2
CcO2
PACO2
O2
PetCO2
Capilar pulmonar
Alveólo
Estructura del Sistema Respiratorio Parénquima Pulmonar
Pulmón derecho Lóbulo superior
Apical Anterior Posterior
Lóbulo medio Lateral Medial
Lóbulo inferior Superior Postero basal Latero-basal Medial Antero-basal
Estructura del Sistema Respiratorio Parénquima Pulmonar
Pulmón Izquierdo Lóbulo superior
Apical posterior Anterior
Lóbulo superior: Língula Superior Inferior
Lóbulo inferior Superior Postero basal Latero-basal Antero medial-basal
Funciones del Sistema Respiratorio
Intercambio gaseoso Depuración y limpieza del aire inspirado Defensa contra infecciones Fonación
Fisiologia del Sistema RespiratorioPropiedades de los Gases
El gas es una sustancia cuyas moléculas estan en constante movimiento las cuales ejercen presión y generan calor o temperatura
Las moleculas de un gas ocupan un lugar y tienen volumen
La masa de un gas representa el tamaño el número de moléculas. Cuando actuan contra gravedad tienen peso.
Fisiologia del Sistema RespiratorioPropiedades de los Gases
La temperatura es un propiedad física de los gases. A temperaturas altas sus moléculas se mueven más rápido
La temperatura se puede expresar en Grados Kelvin °K = °C + 273
En escala K, 0°K = -273 Celcius 0° C = 273°K 37°C = 310° K
Fisiologia del Sistema RespiratorioPropiedades de los Gases
Presión (P) está determinada por la frecuencia de movimiento de las moléculas contra una superficie.
En fisiología pulmonar la presión de un gas se expresa en mmHg o en Torr (1 mmHg = 1Torr)
La presión del aire a nivel del mar es igual a 760 mmHg
La presión de un gas disuelto en líquido se llama tensión del gas
Fisiologia del Sistema RespiratorioPropiedades de los Gases
La Presión de vapor de agua (P H2O), corresponde al agua en fase gaseosa. El vapor de agu ejerce presión
La presión de vapor de agua depende de la temperatura
El aire inspirado despues de su paso por las vías respiratorias superiores se encuentra saturado con vapor de H2O
Presión de Vapor de Agua
TEMPERATURA °C Presión de Vapor de Agua
20 °C 17.54 mmHg25 23.7630 31.8235 46.1836 44.5637 47.0738 49.6939 52.4440 55.32
Propiedades de los gases La presión del gas seco inspirado, en una
persona con 37°C de temperatura corporal será:
A nivel del mar donde PB = 760 mmHg: Presión gas seco inspirado = 760 - 47 = 713
mmHg En Bogotá donde PB = 560 mmHg:
Presión gas seco inspirado = 560 - 47 = 513 mmHg
Propiedades de los gases El Volumen (V) es el espacio ocupado
por un gas. El gas es compresible y su volumen
estará determinado por el espacio ocupado
Si un gas se comprime, su presión y volumen se modificarán de acuerdo a las leyes de los gases
Leyes de los Gases Ley de Dalton: la suma de las
presiones parciales de los gases será igual a la presión total
La suma de las presiones individuales de los gases en el aire será igual a la presión atmosférica (PB)
PB = P1 + P2 + P3 + ...... PB = PN2 + PO2 + PH2O + PCO2
Leyes de los Gases Ley de Avogadro: Volumenes iguales de
gases a la misma temperatura y presión contiene igual número de moléculas
A 273 °K y 760 mmHg el número de moleculas siempre ocupará 22.4 L
El número de Avogadro = 6.02 x 1023 es el número de moleculas en una masa de gas igual a su peso molecular en gramos
PM O2 = 32, entonces 32 gr de O2 contienen 6.02 x 10 23 moléculas
Leyes de los Gases Ley de Boyle: A temperatura
constante la presión ejercida por una gas será inversamente proporcional al volumen del gas.
Si la presión o el volumen de un gas cambian y la temperatura permanece constante, el producto de presión por volumen permanece constante: P1 x V1 = P2 x V2
Leyes de los Gases
Ley de Charles: Si la presión de un gas es constante, el volumen y la temperatura varian en forma directamente proporcional
Si la temperatura o el volumen cambian y la presión permanece constante: V1 / T1 = V2 / T2
Leyes de los Gases
Ley General de los Gases es la combinación de las leyes de los gases y podría expresarse: (P1 x V1) / T1 = (P2 x V2) / T2
Composición del Aire GAS % del aire PP aire seco PP aire seco
seco nivel mar si PH2O = 47
NITROGENO 78.084 593.44 556.74OXIGENO 20.948 159.20 149.36CO2 0.031 0.24 0.22ARGON 0.934 7.10 6.66OTROS GASES 0.003 0.02 0.02PH2O 0 0 47PB 760PP gas seco 760 713
La altitud y la PB
Everest PB= 253 mmHg PPO2 = 52 mmHg
Andes PB = 380 mmHgPPO2 = 80 mmHg
Bogotá PB = 560 mmHg PPO2 = 117.6 mmHg
Nivel del mar
PB = 760 mmHgPPO2 = 160 mmHgPPO2 = 21% de PB
ATPS, BTPS, STPD Formas de expresar las caracteristicas de los
gases en diferentes condiciones BTPS = Temperatura corporal, Presión del
gas saturada con vapor de agua a temperatura corporal (37°C = 47 mmHg)
ATPS = Temperatura ambiente y presión del gas saturada con vapor de agua a la temperatura del ambiente (25°C = 24 mmHg)
ATPS, BTPS, STPD STPD condiciones estandar de
temperatura, aire seco es decir no saturado por vapor de agua
Podemos converitr las medidas de una gas tomadas por un espirometro a condiciones corporales
Condiciones ATPS
V1 = volumen del gas colectado por el espirometro (ATPS)
T1 = 25°C + 273°K = 298°K P1 = PB - PH2O a T1
P1 = 760 mmHg - 24 mmHg = 736 mmHg
Condiciones BTPS V2 = volumen del gas a ser determinado T2 = 37°C + 273°K = 310°K P2 = PB - PH2O a T2
P2 = 760 mmHg - 47 mmHg = 713 mmHg V2 = (V1 x P1) / T1 x T2 / P2
V2 = V1 x (310/298) x (736/713) V2 (BTPS) = V1(ATPS) x 1.07
Presión de OxigenoPB = 760 mmHgPPO2 = .21 x 760
PIO2 = .21 x (760 - PH2O)PIO2 = .21 x (760 - 47)PIO2 = 149.4
PAO2 = .21 (PB-PH2O)-PACO2PAO2 =.21(760-47)-40PAO2 = 149.4 - 40PAO2 = 109.4
Presión Alveolar de O2PB = 760 mmHgPPO2 = .50 x 760
PIO2 = .50 x (760 - PH2O)PIO2 = .50 x (760 - 47)PIO2 = 356.5
PAO2 = .50 (PB-PH2O)-PACO2PAO2 =.50(760-47)-40PAO2 = 356.5 - 40PAO2 = 316.5
FIO2 50%
Presión Alveolar de O2PB = 560 mmHgPPO2 = .21 x 560
PIO2 = .21 x (560 - PH2O)PIO2 = .21 x (560 - 47)PIO2 = 107.7
PAO2 = .21 (PB-PH2O)-PACO2PAO2 =.21(560-47)-40PAO2 = 107.7 - 40PAO2 = 67.7
FIO2 21%