Fisiologia respiratoria - Facultad de Medicina

Cátedra de Fisiología
Carrera de Licenciatura en Enfermería
Facultad de Medicina - UNNE
Dr. Javier Pascuzzi
Especialista Universitario en cardiología
CONJUNTO DE FUNCIONES CON LA
FINALIDAD ÚTIMA DE SUMINISTRAR OXÍGENO
A LAS CÉLULAS
Habla, olfato.
Regulación ácido/base
Regulación de la temperatura corporal
Excreción de compuestos (por ejemplo, cuerpos
cetónicos)
Actividad hormonal: angiotensina.
ANATOM ANATOMÍA ANATOM A FUNCIONAL FUNCIONAL DEL
DEL
APARATO APARATO RESPIRATORIO
RESPIRATORIO
RESPIRATORIO
1. Pared toráxica: costillas, esternón, vértebras
2. Pleuras: Visceral
Parietal
3. Pulmones: las cisuras dividen al pulmón en lóbulos
* El El pulm pulmón pulm n derecho derecho tiene tres lóbulos: superior, medio,
inferior
* El El pulm pulmón pulm n izquierdo izquierdo: izquierdo superior e inferior. Los lóbulos se
dividen en segmentos

La laringe divide las vías aéreas superiores e inferiores
Superiores
Superiores: Superiores nariz, boca, senos paranasales, faringe, laringe
Inferiores Inferiores: Inferiores tráquea, bronquio izquierdo y bronquio derecho.
Luego tenemos nuevas divisiones, bronquios lobulares,
segmentarios bronquiales terminales (Generación No. 16)
Los bronquiolos terminales se dividen y dan origen a los
bronquiolos respiratorios, por último tenemos conductos
alveolares, sacos alveolares y alvéolos
En esta última división se realiza función de conducción del
aire y función respiratoria (intercambio gaseoso)
Constituyen la llamada UNIDAD ANÁTOMO-FUNCIONAL del
pulmón
Hasta la generación No. 16, las vías aéreas tienen como
función conducir el aire que se encuentra en los pulmones
hasta las regiones donde se realiza el intercambio gaseoso
Esto es el espacio muerto-anatómico, cuyo volumen
aproximado es de 150 ml
Las vías aéreas superiores son extratoráxicas y no están
sometidas a los cambios de la presión del tórax.

•300 300 millones millones de
de
alv alvéolos alv olos olos
•60 60 60-80 60 80 mm
m
2 de
de
superficie superficie de
de
intercambio
intercambio

Bronquio 1º
Bronquio 2º
Bronquio 3º
Bronquiolo
Bronquiolo
Terminal
Alveolo
–Presión de las arterias pulmonares
(Sistólica = 25 mm Hg, diastólica = 8)
.Una columna de sangre de 10 cm ejerce
una presión de 7,5 mm Hg, por lo cual,
cuando se está en bipedestación, el flujo
sanguíneo pulmonar se verá muy
afectado, siendo menor en los vértices
que en las bases. En los vértices (15 cm
de altura sobre el corazón) en la diástole
se interrumpe el flujo.
• La ventilación alveolar (V)
y la cantidad de sangre
que recibe el pulmón
(perfusión, Q) guardan
una correlación
• Reposo :
– V= 4,2L/min
– Q = 5L/min
– V/Q=0,8
• En las bases es de 0,6 y
asciende a medida que
subimos siendo de
aproximadamente 3 en los
vértices
Circulación pulmonar:
relacionada con el sistema de
intercambio gaseoso
Circulación bronquial:
abastece de sangre arterial al
pulmón para las necesidades
de sus células
Ambos sistemas producen
uniones (anastomosis), lo que
hace que la sangre de la vena
pulmonar, es decir la que se
ha oxigenado, no esté
oxigenada al 100%.
• En reposo en 1 minuto pasa
aproximada-mente toda la
sangre por el pulmon
• Circulación pulmonar:
relacionada con el sistema de
intercambio gaseoso
Q
V
Ajuste Ajuste
Ajuste
optimo
optimo
12-15 respiraciones minuto
500 cc aire inspirado/espirado en
cada ciclo
volumen minuto 6-7,5 L/min
(250 mL 02 y 250 mL CO2)

• La finalidad de los movimientos respiratorios
es incrementar el flujo aéreo en los
pulmones.
• El principal músculo inspiratorio es el
diafragma, siguiendo los intercostales
externos, pectorales y ECM. Los músculos
espiratorios son: intercostales internos y
rectos abdominales
• La espiración normal es resultado de la
distensibilidad pulmonar
Escaleno
Serratos y
supracostales
Esternocleidomastoideo
Intercostal
externo
Diafragma
INSPIRACION
INSPIRACION
INSPIRACION
Intercostales
Serreatos Dorsales
inferiores
Oblicuo
Externo
Rectos
abdominales
Oblicuo interno
Abdominal
Transverso
Caja Caja tor torácica tor tor cica ósea: sea: sea:
• Costillas
• Esternón
Pleura
Pleura
Músculos sculos
•Inspiratorios
•Diafragma
•Intercostales externos
•Pectoral menor
•ECM, escalenos, etc
•Espiratorios
•Intercostales internos
•abdominales
Músculos de la Respiración
Inspiratorios
Intercostales externos e Medios
Esternocleidomastoideos.
Escálenos.
Supracostales externos.
Serratos dorsales
ESPIRACI ESPIRACIÓN
ESPIRACI
Espiratorios
Intercostales Internos
Rectos Abdominales.
Diafragma.
Oblicuo externo
Abdominal transverso
Serrato dorsales inferiores

La función principal de los músculos de la respiración, es que
al contraerse originan cambios en las presiones y volúmenes
del pulmón. Lo que permite el intercambio de gases
Músculos sculos Inspiratorios
Inspiratorios
Se contraen en reposo y en la fase activa para poder vencer
las presiones presiones y las fuerzas fuerzas el elásticas el
sticas sticas y la resistencia
resistencia
Todo esto conlleva a un aumento de los diámetros de la caja
torácica
Los músculos espiratorios:
Abdominales
Abdominales
Abdominales
- Oblicuo mayor y menor
- Transverso del abdomen y los rectos
Al contraerse aumentan la presión abdominal y el diafragma
lo empujan hacia arriba
El movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones lo
determina las presiones
Espacio muerto fisiológico
Se define como espacio muerto las vías aéreas o los alvéolos que
son ventilados pero no perfundidos. La ventilación del espacio
muerto es la porción de la ventilación minuto que no participa en
el intercambio de gases.
El espacio muerto tiene dos componentes:
Espacio muerto anatómico: Es el volumen de las vías aéreas de
conducción. Su valor normal es alrededor de 150 ml.
Espacio muerto fisiológico: Es una medida funcional del volumen
de los pulmones que no intercambia CO2. En sujetos normales
este valor es similar al espacio muerto anatómico.
◦ Espacio muerto anatómico = 150 ml
◦ Espacio muerto alvelolar

• La capacidad de distensión del tejido
pulmonar está aumentada en el alveolo por la
secreción de un factor surfactante que
disminuye la tensión superficial. Este factor
de naturaleza lipídica se produce en las
células epiteliales de tipo II de los alveolos,
•Se Se comporta comporta comporta como como un un resorte resorte espiralado
espiralado.
espiralado
•El El El pulm pulmón pulm n es es como como como un un un cauchito cauchito cauchito estirado estirado
estirado
Presion transpulmonar = Palveolar-Ppleural
Cuando se Produce un Neumotorax
Pleura
viceral
Pleura
parietal
Liquido
Pleural
C= C=Volumen
C= Volumen
Presi Presión Presi
Tensión superficial.
Surfactante
< 15 veces la fuerza de entrada del aire.
Neumocito tipo II
Dificultad respiratoria del recién nacido
Glucocorticoides, Tiroideas
3000 cm3
500 cm3
1100 cm3
1200 cm3
3500 cm3
4600 cm3
2300 cm3
5800 cm3

Ley de Dalton
⇓ O2
⇑
CO2
Una Una adecuada adecuada ventilaci ventilación ventilaci n y y un un buen buen flujo flujo capilar
capilar
permite permite un un buen buen intercambio intercambio gaseoso
gaseoso
⇑ O2
⇓ CO2
Arteriolas responden al
cambio de PO2.
⇓ O2 ⇒ Vasoconstricción
⇑ O2 ⇒ Vasodilatación
Bronquios responden al
cambio de PCO2.
⇓ CO2 ⇒Broncoconstricción
⇑ CO2 ⇒Broncodilatación

Para que ocurra el proceso de ventilación pulmonar debemos
conocer:
Inspiración y Espiración
Inspiraci Inspiración. Inspiraci Al contraerse el diafragma e intercostales externos, el
tórax se expande y la presión intrapleural se hace más negativa, esto
lleva a aumentar la presión transpulmonar y se expanden los
pulmones.
Esto lleva a que la presión alveolar sea mas negativa, por debajo de
la presión atmosférica y se establece un gradiente de presión lo que
favorece la entrada de aire.
Este proceso continua hasta que se igualan las presiones el gradiente
desaparece y termina la inspiración. Esto es un proceso activo.

Espiraci Espiración. Espiraci Los músculos inspiratorios se relajan y la fuerza de
retroceso elástico de los pulmones provoca la disminución del
volumen pulmonar. La presión alveolar es mayor que la presión en la
boca y se establece un gradiente de presión entre los alvéolos y la
boca, lo que permite la salida de aire.
Es un proceso pasivo
Distensibilidad Distensibilidad pulmonar pulmonar.
pulmonar . Es el cambio que sufre el volumen
pulmonar por unidad de cambio de la presión transpulmonar
En el adulto es de 200 ml/cm
Esto significa que si la presión transpulmonar aumenta 1 cm de agua,
los pulmones aumentan su volumen 200 ml.
Ocurre por la membrana alveolo-capilar: tiene las siguientes
capas:
CÓMO MO OCURRE EL INTERCAMBIO
ALVEOLO ALVEOLO-CAPILAR
ALVEOLO ALVEOLO CAPILAR
• Capa líquida que reviste el alvéolo y contiene surfactante
• Capa de epitelio alveolar
• La membrana basal del epitelio
• El espacio intersticial y la membrana capilar
• Membrana basal capilar
• Membrana endotelial
Esta membrana tiene una superficie de 70 m² y un espesor
entre 0.2 a 0.5 micras. Adulto normal
⇒DIFUSIÓN: Es el movimiento de moléculas de un
gas de una alta concentración a una baja
concentración de acuerdo a sus presiones parciales
individuales.
PROPIEDADES PROPIEDADES EL ELÁSTICAS EL STICAS DEL PULM PULMÓN PULM
N N
Factores Factores determinantes
determinantes
La elasticidad del tejido pulmonar: depende de fibras elásticas
y colágenas del parénquima 1/3 parte y otra porción está
representada por la tensión superficial del líquido que rodea a
los alvéolos 2/3 partes de la elasticidad.
Surfactante
Surfactante.
Surfactante . Células alveolares especializadas, llamadas
Células Epiteliales Alveolares de tipo II. Está compuesto por
fosfolípidos, apoproteínas, calcio.
Su función es disminuir la tensión superficial alveolar y evitar
colapso y edema pulmonar.
•Gradiente Gradiente de de presi presión presi presi n parcial.
parcial.
•Densidad. Densidad. Densidad.
•Solubilidad.
Solubilidad.
•Espesor Espesor de de la la membrana.
membrana.
•Área rea rea tisular.
CAPACIDAD CAPACIDAD DE DE DE DIFUSI DIFUSIóN DIFUSI
DEPENDE DEPENDE DE:
DE:
(DL)
- El componente componente de de membrana
membrana
- área rea de de intercambio
intercambio
- distancia de de difusi difusión difusi
- presi presión presi
parcial
- El componente componente sangu sanguíneo
sangu neo
- tiempo de de reacci reacción reacci Hb Hb-O2 Hb
O2 ( (flujo (
flujo sang.)
sang.)
- concentraci
concentración concentraci
de Hb
Hb

Coeficiente Coeficiente de de de Difusi Difusión Difusi n del del del Gas Gas
Gas
La Ley Ley de de Fick Fick. Fick . Dice que la velocidad de difusión de un gas
por una membrana es directamente proporcional a la
superficie de la membrana y a la diferencia de presiones entre
ambos lados de la membrana.
Dice que es inversamente proporcional al espesor de la
membrana
También toma en cuenta la solubilidad del gas y el peso
molecular del gas
TRANSFERENCIA DE GASES
Sabemos que el espesor y la superficie son determinantes
para la difusión de los gases.
Factores Factores que que que determinan determinan la la difusi difusión difusi n de de un un gas gas gas a a a trav través trav s de de la
la
membrana membrana respiratoria
respiratoria
Espesor de la membrana
Coeficiente de difusión del gas: Ley de Fick
Superficie de la membrana
Gradiente de presión entre los dos lados de la membrana
Gradiente Gradiente de de presi presión presi n entre entre los los dos dos lados lados de de de la la la membrana
membrana
Depende de la capacidad de difusión del gas para
atravesar la membrana.
Ej: La capacidad de difusión del O 2 de la atmósfera al
alvéolo es de 21 ml/min en reposo

Transporte Transporte de de O O2
97% es transportado en combinación química con la Hb y
forma oxihemoglobina
oxihemoglobina
3% disuelto en el agua
Se dice que un gramo Hb es capaz de combinarse con 1.34 ml
de O 2
Transporte Transporte de de CO CO2.
Tiene tres formas
Disuelto
como Bicarbonato (HCO 3)
Unidos a grupos terminales de las proteínas (compuestos
carbaminos)
CÓMO MO MO SE TRANSPORTAN TRANSPORTAN LOS LOS GASES GASES
O2 Y Y CO
CO Y CO2 EN EN LA LA SANGRE
SANGRE