ORGANIZACIÓN Y SISTEMAS CORPORALES IIESCUELA DE BACTERIOLOGÍA Y LABORATORIO CLÍNICO

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

Juan Carlos Méndez Velásquez Bact.

Estudiante de Maestría U de A

Email: jmendez@cib.org.co

Bibliografía:•Fisiología Respiratoria. John B West Ed panamericana.•Tratado de Fisiología Medica. Guyton Hall. Ed. Mc Grow Hill.•Manejo Clínico de los Gases Arteriales. Shapiro. Peruzzzi. Templin. Ed panamericana.

Metodología

Clase magistral presencial

2 talleres de seguimiento

Parcial

Fisiología y Mecánica Respiratoria.

Gases Generalidades

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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

Respiración

•Conoce la diferencia entre respirar y ventilar?•Para que se respira.•Donde se utiliza el Oxigeno que entra por los pulmones???•Donde se produce el dióxido de carbono???

Respiración

Suministrar oxigeno y eliminar CO2.

1. Ventilación pulmonar.

2. Difusión de O2 y CO2.

3. Transporte del O2 y CO2 en sangre y líquidos y células.

4. Regulación de la ventilación.

Unidad Respiratoria

Bronquio 2º

Bronquio 1º

Bronquio 3º

Bronquiolo

Bronquiolo Terminal

Alveolo

Inspiración Espiración

Escaleno

Esternocleidomastoideo

Intercostal externo

Diafragma

Intercostales

Oblicuo ExternoRectos abdominalesOblicuo interno

Abdominal Transverso

Serratos y supracostales

Serreatos Dorsales inferiores

Músculos de la RespiraciónInspiratoriosIntercostales externos e MediosEsternocleidomastoideos.Escálenos.Supracostales externos.Serratos dorsales

EspiratoriosIntercostales InternosRectos Abdominales.Diafragma.Oblicuo externoAbdominal transversoSerrato dorsales inferiores

Mecánica RespiratoriaCompliance: Distensibilidad de un cuerpo. (expansión)

Elasticidad: Capacidad de un cuerpo de volver a su forma.

L0

L1

Pulmón: Colágeno y fibra elásticas.

Colágeno es poco distensible y rígido.

Fibrosis pulmonar, TBC,

Enfermedad fibrotica pulmonar difusa.

El pulmón debe tener mucha compliance o poca???

∆:L0-L1

∆

Compliance Dinámica.

C=Volumen Presión

Tensión superficial.

Surfactante

< 15 veces la fuerza de entrada del aire.

Neumocito tipo II

Dificultad respiratoria del recién nacido

Glucocorticoides, Tiroideas

Diferencia de presiones

Q=P1-P2 R

P1 P2

+3

+2

+1

Espiración

-3

-2

-1

Inspiración

Caja torácica•Se comporta como un resorte espiralado.•El pulmón es como un cauchito estirado

Liquido Pleural

Pleura parietal

Pleura viceral

Presion transpulmonar = Palveolar-Ppleural

Presiones Pulmonares

Presiones Pulmonares

Cuando se Produce un Neumotorax

Factores que afectan la ventilación

Compliance

Músculo Liso

Obstructivas

Restrictivas

Patologías: Asma, TBC, Fibrosis, objetos extraños.

Factores que afectan la ventilación

1. Acciones Voluntarias: Hablar Reírse, Cantar…..

2. Emociones o Reacciones: Agresión, Miedo, Llorar….

3. Polvo, Cigarrillo, Gases tóxicos: Tos o estornudos…..

4. Receptor Hering Breuer: Receptores de Tensión

Intercambio Alveolo Capilar

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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAGuyton Capitulo 39-40 ed.10

Ley de los gases

Composición atmosfericaLey de Dalton

Composición atmosfericaCambio de presión por cambio de altura

Ley de Henryla cantidad de gas que se disuelve en un liquido es dependiente de:

1. Presión parcial de cada gas

2. solubilidad

>solubilidad

Difusión

•Gradiente de presión parcial.

•Densidad.

•Solubilidad.

•Espesor de la membrana.

•Área tisular.

Transporte de Oxigeno

• Disuelto en sangre • 0.003mL O2 en 100mL de sangre/100mmhg• 0.003mL/ X10.=0.3ml/L.(libre)• Necesario en el Ejercicio=1500-1200mL 02. • FC=25L/min.• 25L/min X 3mLO2/L=75mL/min !!!!!!!!!

• Como se obtiene el 02 Necesario?

Transporte de Oxigeno• Unido a la Hemoglobina.• Proteína cuaternaria. Porfirina grupo hemo.• Hemoglobina Fetal????

1g de hemoglobina carga 1.36mL O2

100mL de sangre tiene 15g hemoglobina

15 X 1.36=20.4mL de O2 por cada 100 mL.

204mL de O2/L X 25L =5100

Transporte de CO2

Transporte de CO2

Membrana Respiratoria o Pulmonar

Sitios de Intercambio gaseosoRespiración externa

Área y estructura de la membrana respiratoria.

Gradientes de presiones parciales.

Coordinado flujo capilar y alveolar

Respiración interna

Área disponible para intercambio, (varia entre tejidos).

Gradiente de presiones parciales.

Flujo sanguíneo.

Respiración Externa

Espacio de intercambio 70m2

Espesor de 0.2u a 0.6u

Capilares 0.5u

Que puede afectar el intercambio??

Área, Espesor, Coeficiente de difusión, Presiones.

Respiración Externa

Humidificación del aire.

Intercambio entre alveolo y capilares.

Mezcla de aire nuevo con el viejo.

Intercambio de O2 y Co2

Las diferencias de presiones buscan el equilibrio

Respiración Interna

Las diferencias de presiones buscan el equilibrio

Saturación de la hemoglobina

Como compensa el cuerpo la baja saturación de oxigeno ???

Factores que afectan la saturación

• pH.

• Temperatura.

• Pco2

Factores que afectan la saturación

• pH.

• Temperatura.

• Pco2

Flujo capilar y alveolarUna adecuada ventilación y un buen flujo capilar

permite un buen intercambio gaseoso

Arteriolas responden al cambio de PO2.

O2 Vasoconstricción

O2 Vasodilatación

Bronquios responden al cambio de PCO2.

CO2 Broncoconstricción

CO2 Broncodilatación

O2 O2 O2

CO2 CO2

Volúmenes y Capacidad Pulmonar

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Volúmenes y Capacidades Pulmonares

VRI: Volumen Reserva Inspiratorio 3L.

VI: Volumen Corriente 0.5L.

VRE: Volumen Reserva Espiratoria. 1.1L

VR: Volumen Residual 1.2L.

Cap

acid

ad v

ital

Cap

aci

dad

re

sid

ual

fn

al

Cap

acid

ad t

ota

l pu

lmo

nar

25 a 30% en las mujeres y cambian con la edad, peso y talla

Volúmenes y Capacidades Pulmonares

Ventilación

Vc= Volúmen corriente X Frecuencia =500ml X 15/min.

Vem= Ventilación del Espacio Muerto.

= 2.2cm X Kilo peso.

Volumen alveolar = Vc-Vem.

Va= Volumen alveolar X Frecuencia.

Va= (Vt-Vd) X Frecuencia.

Hiperventilación Gases arteriales

Hipoventilación Medida Precisa.

Equilibrio hídrico del pulmón

Presión capilar +7

Coloidosmotica 14

intersticio 8

Total 29

Coloidosmotica plasma 28

Presión hacia fuera +29

Presión hacia Adentro -28

Total +1

Flujo Sanguíneo Pulmonar

Resistencias pulmonares

•Órgano que ejerce poca resistencia.•Es un órgano de reserva.(450ml)•HTA pulmonar deriva FCD.

Metaboliza

Bradikininas se metabolizan en un 80%.

Serotonina almacena y pasan a las plaquetas.

PGE en un 30%.

Noradrenalina en un 30%.

Histamina.

Funciones Metabólicas del Pulmón

Uno de los órganos con mayor área en contacto con la sangre

Funciones Metabólicas del Pulmón

Produce:Diplamitoilfosfatidilcolina, apoproteínas del agente tensoactivo e iones de calcio.(Parte hidrófoba que da contra el aire e hidrófila que da contra el alveolo)

Elastina y colágeno

ECA convierte Agt I en Agt II.

inmunoglobulinas.

MODIFICACIONES POSTPARTO

1. Ductus Arterioso.

2. Cierre Foramen Oval.

3. Ductus Venoso

4. Arterias Umbilicales

5. Venas Umbilicales

Equilibrio Acido Base.

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Equilibrio Ácido - Base

Acido: Es la sustancia que se ioniza y libera H+

H2CO3 Se Ioniza en H+ y HCO3-

Base:Acepta iones de H+

HCO3- Recibe un H+ = H2CO3

Las proteínas son ?

La principal Proteína Básica es ??

Bases y Ácidos fuertes o débiles.

HCO3- y H2CO3

• Concetración de H+ es 0.00004mEq/Litro.= 40nEq/Litro.

• Variaciones de 3 a 5 nEq/Litro Normal.

• 10 a 60 nEq/Litro en condiciones extremas.

Equilibrio Ácido - Base

• pH arterial : 7.4

• pH Venoso: 7.35

• Limites: 6.8 - 8.0 Pocas Horas.

• Intracelular: 6.0 y 7.4 Metabolismo celular produce Ácido H2CO3.

• Hipoxia Celular Produce Acumulación de Acido.

• Orina: 4.5 a 8.0

Equilibrio Ácido - Base

Amortiguadores al cambio de pH.

1. Sistemas quimicos de amortiguación acidobásico de los liquidos corporales.(segundos, solo atrapan)

2. Respiracion Elimina CO2 y H2CO3.

(minutos)

3. Riñon Elimina Ácido y Base. (horas-días).

Sistema Amortiguador Bicarbonato

• H2CO3. y NaHCO3

Regulación Renal Pulmonar

Pulmón a Corto plazo en

segundos

Riñón a largo plazo mayor a 24

horas

pH 7.4 +/- 0.5

PACO2 40mmHg +/- 5mmHg.

PAO2 >80mmHg.

HCO3 22 +/- 2 mmol/L

SAO2 >95%.

Trastornos Ácido Básico

RESPIRATORIO

Aguda Crónica

METABOLICO

No CompensadaCompensada

Interpretación• Acidosis respiratoria aguda (insuficiencia Ventilatoria).• PaCO2 >45mmHg• pH <7.35• HCO3 22mmol/L• Acidosis respiratoria crónica (insuficiencia Ventilatoria).• PaCO2 >45mmHg• pH 7.35-7.45• HCO3 >26mmol/L

• Alcalosis respiratoria aguda (Hiperventilación Alveolar)• PaCO2 <35mmHg• pH >7.45• HCO3 22mmol/L

• Alcalosis respiratoria crónica (Hiperventilación Alveolar)• PaCO2 <35mmHg• pH >7.40-7.45• HCO3 >24 horas de evolución.

Interpretación• Acidosis Metabólica Parcialmente Compensada.• PaCO2 <35mmHg• pH 7.35-7.40• HCO3 <22mmol/L.• Acidosis Metabólica Descompensada• PaCO2 35-45mmHg• pH <7.35• HCO3 <22mmol/L.• Alcalosis Metabólica Parcialmente Compensada• PaCO2 >45mmHg• pH 7.45-7.4• HCO3 >26mmol/L.• Alcalosis Metabólica Descompensada• PaCO2 35-45mmHg• pH >7.45• HCO3 >26mmol/L.

Nomenclatura

Nomenclatura pH Pco2 HCO3

Acidosis Rtoria Aguda N

Acidosis Rtoria Crónica N

Alcalosis Rtoria Aguda N

Alcalosis Rtoria Crónica N

Acidosis Metabólica Descompensada N

Alcalosis Metabólica Descompensada N

Acidosis Metabólica Parcial/ Comp.

Alcalosis Metabólica Parcial/ Comp.

Control de la Respiración

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Control de la respiración

Quimioreceptores

Centros respiratorios

Musculos Respiratorios

Ventilación

Mantiene la homeostasis del cuerpo

Centros reguladores

Puente

Centro espiratorio

Medula

Centro inspiratorio

Cerebelo

Regulación Respiración

Frenico

Ner

vio

s In

terc

ost

ales

Centro Inspiratorios

2 segundos

Contracción de Diafragma y músculos

intercostales

Inspiración

Centro inspiratorios

cada 3 segundos

Relajación de Diafragma y músculos

intercostales

Espiración

Quimiorreceptores

Cuerpos carotideos

Cayado aortico

Vago

Glosofaringeo

Periféricos

Medula

Puente

Quimioreceptores

4° Ventriculo

Centrales

Quimiorreceptores CentralesCO2+H2O H2CO3 H+HCO3 -

Quimiorreceptores Centrales

Epitelio Ventriculo

Capilar

Respuesta de los Quimiorreceptores

H+ (pH) 4°Ventriculo

Impulsos Nerviosos

Impulsos Centros Respiratorios

Contracción Músculos

Respiratorios

Ventilación

4°Ventriculo

CO2+H2O H2CO3 H+HCO3 -

H+ pH.

H2CO3 pH

PCO2 VentilaciónPO2

PO2 VentilaciónPCO2

Ácido Láctico??

Presión de O2

La presión de O2 debe caer por debajo de 60mmHg para que sea detectada.

Impulsos Nerviosos

Impulsos Centros Respiratorios

Contracción Músculos

Respiratorios

Ventilación

Hiperventilación

Impulsos Nerviosos

Impulsos Centros Respiratorios

Contracción Músculos

Respiratorios

Ventilación

Pco2 Po2

Pco2 Po2

pH:??? Alcalino

pH:??? Ácido

ResumenPo2 Arterial pH Arterial Pco2 Arterial

H+ (pH) 4°Ventriculo

Impulsos Nerviosos

Impulsos Centros Respiratorios

Contracción Músculos Respiratorios

Ventilación

Quimiorreceptores periféricos

CO2+H2O H2CO3 H+HCO3 -

Ventilación y Ejercicio

• Corteza cerebral incrementa los impulsos respiratorios.

• Propioreceptores: censan la actividad y estiramiento enviando señales a los centros respiratorios

• Epinefrina y Norepinefrina estimulan los centros respiratorios

• Ácido láctico produce cambios en el pH.