unidad 4 primera parte
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Aparato respiratorio
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OBJETIVO DE LA RESPIRACION
Suministraroxígeno a los
tejidos y eliminarCO2
Eventos funcionalesprincipales:• Ventilación pulmonar.• Respiración externa
(pulmonar)• Respiración interna
(tisular)
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NARIZ
Funciones.• Olfacción• Respiración• Filtración del polvo• Humidificación del aire inspirado• Recepción de las secreciones de los senos
paranasales y de los conductos nasolacrimales.
Contiene epitelio cilíndrico seudoestratificado ciliado con célulascaliciformes
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Faringe
La faringe es un tubomuscular que comunicael aparato respiratoriocon el digestivo
Permite el paso de airey alimento al esófago
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LARINGE
Las funciones básicas de la laringe en orden de importanciason tres:
• Protección• Respiración• Fonación
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LARINGE
Protección: actúa como esfínter evitando la entrada decualquier cosa, excepto aire al pulmón. Para lo cuál utiliza lossiguientes mecanismos:• Cierre de la apertura laríngea• Cierre de la glotis• Cese de la respiración• Reflejo de la tos
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LARINGE
Respiración: durante la respiración las cuerdasvocales se abducen en forma activa, estocontribuye a la regulación del intercambio gaseosocon el pulmón y la mantención del equilibrio ácido-base.
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LARINGE
ABDUCCION ADUCCION
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LARINGE
Fonación:
• Los cambios en la tensión y longitud de las cuerdas vocales, ancho dela hendidura glótica e intensidad del esfuerzo espiratorio provocanvariaciones en el tono de voz.
• Este tono formado por la vibración de las cuerdas vocales en la laringees modificado por los movimientos de la faringe, lengua y labios paraformar el habla.
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TRAQUEA Y BRONQUIOSClic
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CAPAS
1) MUCOSA
2) SUBMUCOSA
3) CARTILAGO HIALINO
4) ADVENTICIA (TEJ. CONECTIVO
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MUCOSA
Epitelio cilíndrico ciliado seudoestratificado (células cilíndricasciliadas y células caliciformes llegan a la superficie luminal ademásde las células basales que no lo hacen).
Lamina propia (fibras elásticas y reticulares).
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SUBMUCOSA
Tejido conectivo areolar (glandulas seromucosas y susconductos)
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CARTÍLAGO
FORMA DE C ABIERTA HACIA LA PARTE POSTERIOR,RELACIONADA CON EL ESOFAGO, ESTABILIZADA POREL MUSCULO TRAQUEAL Y EL TEJIDO CONECTIVOELÁSTICO.
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TRAQUEA Y BRONQUIOS
El movimiento ciliar es capaz de movilizar grandescantidades de material.
Si la secreción de mucus es insuficiente por el uso deatropina o el paciente respira gases secos, elmovimiento ciliar se detiene.
Un Ph < 6.4 o > de 8.0 lo suprime.
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TRAQUEA Y BRONQUIOS
Bronquio derecho: Es más ancho corto y vertical.
Bronquio izquierdo: sigue un trayecto inferolateral, debajo del arco de laaorta y anterior al esófago y la aorta torácica.
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TRAQUEA Y BRONQUIOS
Bronquio principal:• Bronquios lobares (secundarios) dos a la
izquierda y tres a la derecha
• Bronquios segmentarios (terciarios) sereparten por los segmentosbroncopulmonares.
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TRAQUEA Y BRONQUIOS
Segmento broncopulmonar:
Forma piramidal, el vértice mira a la raíz, la base hacia la carapleural.
Recibe un bronquio segmentario y una rama terciaria de laarteria pulmonar.
Drena por las porciones intersegmentarias de las venaspulmonares.
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TRAQUEA Y BRONQUIOS
De cada bronquio segmentario se forman 20 –25generaciones de rama que acaban en los bronquiolosterminales.
Cada bronquiolo terminal da origen a diversas generacionesde bronquiolos respiratorios.
Y cada bronquiolo respiratorio termina en 2 – 11conductos alveolares.
Estos conductos alveolares emiten de 5 – 6 sacos alveolaresrevestidos por alveolos.
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PLEURAS PULMONARES
• Cada pulmón está revestido y cerrado porun saco pleural seroso compuesto de dosmembranas continuas.
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PLEURA PARIETAL
Reviste las cavidades pulmonares, y se adhiere a la paredtorácica, el mediastino y el diafragma.
Cavidad Pleural. Espacio virtual entre las capas pleurales,contiene una lámina capilar de líquido pleural seroso, estelubrica las pleuras durante la respiración.
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Su tensión superficial facilita la cohesión y mantiene lasuperficie pulmonar en contacto con la pared torácica, poreso el pulmón se expande y llena de aire cuando el tórax seexpande.
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PLEURA VISCERAL:
Cubre íntimamente el pulmón y se adhiere a todas sussuperficies.
Tiene una superficie lisa y resbaladiza, permitiéndole unmovimiento libre en la pleura parietal.
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La pleura visceral se sumerge por las cisuras pulmonares, demanera que los lóbulos del pulmón también quedanrecubiertos.
Esta pleura se continúa con la parietal por el hilio pulmonar,lugar donde entran y salen las estructuras que forman la raízdel pulmón.
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PulmonesClic
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PULMONES.
Su principal función es oxigenar la sangre conduciendo elaire inspirado hasta la proximidad de esta en los capilarespulmonares.
Son de consistencia blanda y esponjosa, con elasticidad ycapacidad de retroceso.
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Funciones del aparato respiratorio
o Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramos
o Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2)
o Regulación de la temperatura (por pérdida de agua)
o Producción del sonido (fonación)
o Distribución del aire
o Intercambio de gases (O2 y CO2)
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SISTEMA RESPIRATORIO
• 1. Ventilación y mecánica respiratoria (o de la ventilación)
• 2. Difusión y transporte de gases
• 3. Control central de la ventilación (Control nervioso)
(Dvorkin , 2005)
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Ventilación y mecánica respiratoria
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Ventilación
vMovimientos ventilatorios
v Volúmenes y capacidades pulmonares
v Ventilación minuto y espacio muerto
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Movimientos ventilatorios
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Movimientos ventilatoriosClick h
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Inspiración y espiraciónClic
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MECANICA DE LA RESPIRACIONMúsculos Inspiratorios
Diafragma
Intercostales externos
Esternocleidomastoideo
Escalenos
Pectorales
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MECANICA DE LA RESPIRACIONMúsculos Espiratorios
Intercostales internos
Transverso del abd.
Recto anterior del abd.
Oblicuos (ext. e int.)
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Diafragma contraídoAumenta el volumen torácico
Inspiración: Entra aire
Diafragma relajadoDisminuye el volumen
torácico
Espiración: Sale aire
La inspiración siempre es unmovimiento activo
La espiración en general es unmovimiento pasivo
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¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones?
3. ESPIRACIONPalveolar mayor que Patmosférica
Palveolar igual que Patmosférica
1. REPOSO
Palveolar menor que Patmosférica
2. INSPIRACION
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LEY DE BOYLE
La presión ejercida por un gas es inversamente proporcional al volumen
que ocupa.
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CuchilloPulmóncolapsadoPleurasVisceral yparietal
Aire
Neumotórax
Diafragma
Costillas
Pleurasvisceral yparietal
Espaciointrapleural
Pulmón normal
La integridad de la pleura es esencial para mantenerexpandidos los pulmones y para la mecánica ventilatoria
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Distensibilidad pulmonar(“compliance”)
Se refiere al esfuerzo requerido para distender los pulmones y lapared del tórax.
Depende de:
• Elasticidad pulmonar• Tensión superficial en los alvéolos (papel del surfactante pulmonar)
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Etapas de la respiración
Intercambio de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares(VENTILACIÓN)
Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y la sangre(RESPIRACIÓN EXTERNA)
Transporte de gases en la sangre (circulación pulmonar y sistémica)
Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y las células(RESPIRACIÓN INTERNA)
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Ventilación pulmonar
• Consta de la inspiración y espiración de aire entre la atmósfera y losalveolos pulmonares.
Respiración externa (pulmonar)
• Intercambio de gases entre los alveolos pulmonares y la sangre en loscapilares pulmonares a través de la membrana respiratoria.
Respiración interna (tisular)
• Intercambio de gases entre la sangre de los capilares sistémicos y lascélulas tisulares. La sangre pierde O2 y gana CO2, durante la producciónde ATP llamada respiración celular.
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Etapas de la respiración
Respiración celular
RESPIRACIÓN INTERNAIntercambio de O2 y CO2entre la sangre y los tejidos
4
Transporte de O2 y CO2entre los pulmones y lostejidos
3
RESPIRACIÓN EXTERNAIntercambio de O2 y CO2entre el aire del alveolo yla sangre
2
VENTILACION PULMONARintercambio de aire, entrela atmósfera y los alvéolos
pulmonares1
Alvéolospulmonares
Atmósfera
O2 CO2
O2 CO2
Corazón
O2 CO2
O2 CO2
O2 + glucosa CO2 + H2O + ATPCélula
Circulaciónsistémica
Circulaciónpulmonar
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Anatomía del sistema respiratorioZona de conducción:Función de calentar,limpiar, humedecer
Zona respiratoria:Función deintercambio de gases
Epitelio ciliado de la tráquea
Cilios
CélulasSecretorasde moco
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Vías respiratoriasZo
na d
e co
nduc
ción
Z.Re
sp
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Célula alveolar tipo I (Neumocito)• Células epiteliales pavimentosas simples• Son las células en donde se realiza el intercambio gaseoso
Célula alveolar tipo II (Septales)• Entre las tipo I• Rodeadas por células epiteliales cúbicas con microvellosidades• Secretan líquido alveolar que mantiene húmeda la superficie
entre las células y líquido surfactante (fosfolípidos y proteínas)
Macrófagos• Eliminan finas partículas de polvo y detritos celulares
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Alveolos
Sacoalveolar
Bronquiolorespiratorio
Capilares
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares Fibras elásticas
Macrófago
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La unidad alveolo-capilar es el lugar donde se efectúa el intercambiode gases: Membrana respiratoria
eritrocito
CapilarAlvéolo
Macrófago
Célula alveolar tipo II
Célula alveolar tipo I
Membrana respiratoria
0.5 m
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Intercambio de O2 y CO2 entre los espacios aéreos y lasangre.
1.- Pared alveolar
2.- Membrana basal epitelial
3.- Membrana basal capilar
4.- Endotelio capilar
Membrana respiratoria: 0.5 um de espesor.Existen 300 millones de alveolos, con 70 m2 de superficiepara intercambio gaseoso.
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El surfactantereduce la tensiónsuperficial en losalveolos y reducela posibilidad deque el alveolo secolapse durantela espiración
Célula Alveolar tipo IIProductora de surfactante pulmonar
Surfactante pulmonarClic
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Surfactante pulmonar
Mejora la función pulmonar
Mejora la expansión alveolar
Mejora la oxigenación
Disminuye el soporte ventilatorio
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Surfactante pulmonar
Aumenta la capacidad residual funcional
Aumenta la distensibilidad pulmonar
Disminuye los cortocircuitos intrapulmonares
Mejora la ventilación / perfusión
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(Dvorkin , 2005)
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Volúmenes y capacidades pulmonares
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Volúmenes y capacidades pulmonares
5800
28002300
Volumen (ml)
1200
Volumencorriente(500 ml)
Finalinspiraciónnormal
Finalespiración normal
Volumenresidual (1200
ml)
Volumende reservaespiratoria(1100 ml)
Volumen dereserva
inspiratoria(3000 ml)
Capacidadpulmonar total
Capacidadresidual funcional
Capacidad vital4600 ml
Capacidadinspiratoria
Tiempo
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Volúmenes y capacidades pulmonares
• Volumen corriente o tidal (VC ó VT): volumen de aire inspirado o espirado
en cada respiración normal; es de unos 500mL aproximadamente.
• Ventilación minuto (VM): Volumen total de aire inspirado y espirado en
cada minuto. VM= (FR ) (VC) = (12) (500) = 6 litros /minuto.
• Espacio muerto anatómico (respiratorio) = 150 ml es el aire que se queda
en las vías de conducción y no realiza intercambio gaseoso.
• Ventilación alveolar= (350 ml/respiración )(12)= 4,200 ml/min
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Volúmenes y capacidades pulmonares
• Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire
que se puede inspirar por encima del volumen corriente normal;
habitualmente es igual a unos 3,100mL (hombre) o 1,900 ml (mujer).
• Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire
que se puede espirar mediante espiración forzada, después de una
espiración corriente normal, normalmente es de unos 1,200mL (hombre) y
700 ml (mujer).
• Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones tras
la espiración forzada, supone en promedio unos 1,200mL
aproximadamente.
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Volúmenes y capacidades pulmonares
• Capacidad Inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede respirarcomenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al máximo suspulmones (3,500mL aprox). CI = VC + VRI
• Capacidad Residual Funcional (CRF): Es la cantidad de aire que queda en lospulmones tras una espiración normal (2,300mL aprox). CRF = VRE + VR
• Capacidad Vital (CV): Es la máxima cantidad de aire que puede expulsar unapersona de los pulmones después de una inspiración máxima y espiración máxima(4,600mL aprox). CV = VRI + VC + VRE
• Capacidad Pulmonar Total (CPT): Es el máximo volumen al que pueden expandirselos pulmones con el máximo esfuerzo posible (5,800mL aprox). CPT = CV + VR
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Definiciones
• Volumen corriente (VC)
Volumen de aire que intercambiamos en una respiración (~0.5 litros
en reposo)
• Frecuencia respiratoria (FR)
Número de respiraciones por minuto (~12 – 18)
• Ventilación pulmonar (Volumen minuto)
– VC x FR
0.5 l/resp x 12 resp/minuto= 6 litros/minuto
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(Porth, 2011)
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1º LOS GRADIENTES DE PRESIÓN2º LA SUPERFICIE DE INTERCAMBIO
3º LA DISTANCIA DE DIFUSIÓN
PO2PCO2
PO2
PCO2
(enfisema)
(edemapulmonar)
pared capilarpared del alveolo
globulorojo
gradientes de oxígeno
1º LOS GRADIENTES DE PRESIÓN2º LA SUPERFICIE DE INTERCAMBIO
3º LA DISTANCIA DE DIFUSIÓN
PO2PCO2
PO2
PCO2
(enfisema)
(edemapulmonar)
pared capilarpared del alveolo
globulorojo
gradientes de oxígeno
FACTORES QUE AFECTAN EL TRANSPORTE DE GAS POR DIFUSIÓNEN LOS PULMONES Y EN EL TEJIDO
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RESISTENCIA PULMONAR
• Está dada por la resistencia del tejido pulmonar más la resistencia de la vía
aérea.
• La resistencia de las vías aéreas constituye el 80% de la resistencia total.
• La resistencia de las vías aéreas puede elevarse en forma significativa en
presencia de algunas enfermedades.
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DISTRIBUCION DE LA RESISTENCIA
• Las vías aéreas superiores son responsables del 20 – 40% de la resistencia
total de vías aéreas, aumenta al respirar por la nariz.
• La resistencia en las vías aéreas periféricas es menor: la superficie de corte
transversal es mayor.
• La mayor resistencia al flujo del aire la oponen a las vías aéreas de mediano
calibre.
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Cambios en la ventilación con el ejercicio
El aumento de la ventilación minuto durante un ejerciciomoderado se produce a costa de un aumento del volumen,sin apenas cambios en la frecuencia respiratoria.
Cuando se realiza de forma mantenida un ejercicio intenso seproduce un aumento brusco de la frecuencia respiratoria poraumento del metabolismo anaerobio.
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TRABAJO RESPIRATORIO
La ventilación de los pulmones está determinada por el esfuerzo del
sistema respiratorio y las propiedades elásticas y resistencias del
aparato respiratorio.
Las propiedades mecánicas de la respiración se utiliza la determinación
de la distensibilidad pulmonar, las resistencias pulmonares y el trabajo
de la respiración.
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Resistencias pulmonares
El flujo de aire es igual a la diferencia de presión entre losalveolos y la atmósfera dividido por la resistencia.
Resistencias elásticas (estáticas)
• Dependen de la distensibilidad pulmonar (elasticidad y tensiónsuperficial) y son las más importantes en condiciones normales.
Resistencias aéreas (dinámicas)
• Dependen del diámetro de las vías aéreas y del flujo de aire. Puedenser importantes en patología por estrechamiento de las vías (asma,bronquitis crónica)
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Ventilación minuto y espacio muerto
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Mecánica ventilatoria
• La ventilación pulmonar es el movimiento de aire
que mueven los pulmones.
• La ventilación pulmonar depende de:
• 1. Volumen de aire que entra en cada inspiración
• 2. Frecuencia respiratoria.
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Espacio muerto
Parte del aparato respiratorioque no intercambia gases con la
sangre.
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ESPACIO MUERTO
Anatómico: es el volumen de las vías aéreas de conducción = 150ml
Fisiológico: es una medida funcional del volumen de los pulmones que nointercambia CO2. En sujetos normales es igual al espacio muerto anatómico
Representa ventilación perdida en pacientes con enfermedadesobstructivas y restrictivas
Espacio muerto fisiológico oscila entre un 20% a un 35% del volumencorriente.
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DefinicionesVolumen corriente (VC)• Volumen de aire que intercambiamos en una
respiración (~0.5 litros en reposo)
Frecuencia respiratoria (FR)• Número de respiraciones por minuto (~12 – 18)
Ventilación pulmonar (Volumen minuto)• VC x FR• 0.5 l/resp x 12 resp/minuto= 6 litros/minuto
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VENTILACION PULMONAR
• Es el producto del volumen de aire que se mueve en cada respiración (volumen
corriente) (VC).
• El número de respiraciones que se producen en un minuto (volumen minuto)
• VE = VCx f.respiratoria
• Ventilación del espacio muerto anatómico (VD) no se produce intercambio gaseoso
• Espacio alveolar: en el que se hace efectivo el intercambio de gases (VA)
• VC = VD + VA
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