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Funciones del aparato respiratorio
√ Suministrar oxígeno a los tejidos y la eliminación de dióxido de carbonoContribuir a la regulación del equilibrio ácido-base en la sangre
√ Permitir la vocalización
√ Participar en la defensa contra patógenos y partículas exógenas en las vías respiratorias
√ Facilitar un camino para la pérdida de agua y calor (a través de la espiración de aire que se ha humedecido y calentado durante la inspiración)
√ Mejorar el retorno venoso
√ Activar ciertas proteínas plasmáticas a medida que pasan por la circulación pulmonar.
Relación entre la respiración externa y la respiración interna
√ 1. Ventilación pulmonar, el movimiento de entrada (inspiración) y salida (espiración) de aire de los pulmones.
√ 2. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre los espacios aéreos pulmonares y la sangre mediante la difusión
√ 3. Transporte de oxígeno y dióxido de carbono entre los pulmones y los tejidos del organismo gracias al sangre.
√ 4. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre la sangre y los tejidos mediante la difusión
√ 5. La respiración interna es el uso del oxígeno y la producción de dióxido de carbono de las células, principalmente dentro de la mitocondria.
Vías aéreas
Alvéolos pulmonares
Circulaciónpulmonar
Circulaciónsistémica
Células
Respiracióncelular
Nutrientes
Anatomía del sistema respiratorio – Zona conductora
Bronquio derecho
Pulmón derecho
Tráquea
Esófago
Faringe
Cuerdas vocales
Diafragma
Bronquioizquierdo
Pulmón izquierdo
LenguaEpiglotis
Cavidad nasal
Laringe
Vías respiratorias superiores
Vías respiratorias inferiores
Laringe
TráqueaAnillos de cartílago
Bronquio primario
Bronquio secundario
Bronquio terciario
Bronquiolo
Alvéolos
Zona conductora
Zona respiratoria
Las células caliciformes secretan un líquido viscoso (moco) que cubre las vías respiratorias y atrapa partículas exógenas inhaladas en el aire.
Las células ciliadas se mueven como a latigazos para propulsar el moco hacia la glotis y después a la faringe, donde es deglutido.
Las células ciliadas barren el moco hacia la faringe
Núcleo de célula epitelial
Membrana
basal Capa de
agua y sal
Capa de moco
Célula caliciforme
Epitelio de la tráquea
Cilios
Partículas de polvo
Anatomía de la zona respiratoria
Eritrocitos Capilar
Membrana respiratoria
Espacio de aire alveolar
Membrana basal
fusionada
Endotelio capilar
Epitelio alveolar
Macrófago alveolar
Poros alveolares
Célula tipo I
Célula tipo II
Capilar
Capilar
Bronquiolo terminal
Bronquiolo respiratorio
Saco alveolar
AlvéolosPoros alveolares
Red capilar
Músculo intercostal
Pared torácica
Diafragma
Pulmón
Pared torácica
Pleura parietalPleura visceral
Espacio intrapleural
Costilla
Músculo intercostal
Pared torácica y saco pleural
Saco pleural
Músculos intercostales
Costillas
DiafragmaLa caja torácica se expande levemente Si la cavidad pleural sellada se
abre hacia la atmósfera, entra aire
Membranas pleurales
El pulmón colapsa hasta su tamaño no estirado
Cuchillo
P = Patm
En reposo las fuerzas que actúan sobre el pulmón y la pared torácica están equilibradas.
Sin la fuerza negativa de la presión intrapleural el pulmón se colapsaría, debido a las fuerzas de retracción elástica.
Músculos inspiratorios Músculos espiratorios
Diafragma
Intercostales externos
Escalenos
Esternocleidomastoideo
Intercostales internos
Abdominales
Palv = PatmReposo
Diafragma relajado
Palv > PatmEspiración
Diafragma relajadoEl volumen torácico disminuye
Palv < PatmInspiración
Diafragma contraído.El volumen torácico aumenta
Espirometría:Técnica para medir los volúmenes de aire inspirado y espirado
Mientras que el paciente respira aire, un bolígrafo unido a través de un sistema de poleas registra los cambios en el volumen de aire de la campana invertida.
5700
2700
2200
Vo
lum
en
(m
l)
1200
Tiempo0
Volumen corriente (500 ml)
Volumen de reserva inspiratoria (3000 ml)
Volumen de reserva espiratoria (1000 ml)
Volumen residual (1200 ml)
Capacidad inspiratoria(3500 ml) Capacidad vital
(4500 ml)
Capacidad residual funcional(2200ml)
Capacidad pulmonar total
(5700 ml)
Volúmenes y capacidades pulmonares medidas con espirometría(Hombre sano de 70 kg)
Espirometría: Evaluación de la función pulmonar
Enfermedades pulmonares obstructivas(incremento de la resistencia de las vías respiratorias)
Enfermedades pulmonares restrictivas(disminución de la distensibilidad pulmonar)
Final de la inspiración
normal
Final de la espiración normal
Final de la inspiración máxima)
Final de la espiración máxima
a. El alvéolo pequeño se colapsa en el grande b. Los alvéolos no se colapsan
r1 < r2, P1 > P2 r1 < r2, P1 = P2
Célula tipo II(Secreción del surfactante pulmonar)
El surfactante pulmonar es un complejo de lípidos y proteínas capaz de reducir significativamente la tensión superficial dentro de los alvéolos pulmonares evitando que estos colapsen durante la espiración.
Intercambio de O2 en el
espacio alvéolocapilar
Transporte de O2
Intercambio de O2
en las célulasIntercambio de CO
2
en las células
Transporte de CO2
1
2
34
5
Intercambio de CO2 en el
espacio alvéolocapilar
6
Movimiento de O2 y CO
2 en los tejidos pulmonares y sistémicos
El intercambio de O2 y CO2 entre los alvéolos y la sangre ocurre por difusión simple a través de la membrana respiratoria.
La membrana respiratoria facilita una gran área de superficie y una corta distancia para la difusión.
Hemoglobina y transporte de O2
Hb.O2: oxihemoglobina
Hb: desoxihemoglobina
Transporte de CO2 en la sangre
AC:Anhidrasa carbónica
carbaminohemoglobina
Control de la ventilación
Los quimiorrecpetores centrales (bulbo raquídeo) y periféricos (cuerpos carotídeos) controlan la PO
2 y PCO
2
El descenso de la PO2 arterial tiene efecto mínimo en
la ventilación-minuto hasta que la PO2 arterial cae por
debajo de 60 mmHg
El aumento de la PCO2 arterial tiene un gran efecto sobre la
ventilación-minuto cuando la PCO2 sube o baja demasiado
Papel del aparato respiratorio en la homeostasis ácido-base
El pH sanguíneo está muy regulado para mantenerse entre 7,38 y 7,42 y así conserva el funcionamiento normal de las proteínas necesarias par la homeostasis.
pH ≤ 7,35 : acidósis
pH ≥ 7,45: alcalósis
La principal contribución del aparato respiratorio en el equilibrio acido-base es la regulación de la PCO
2 arterial.
Como el CO2 puede convertirse en ácido carbónico, un cambio
en la PCO2 puede causar acidosis o alcalosis respiratoria.
Los pulmones regulan la concentración de dióxido de carbono mientras que los riñones regulan la concentración de iones de bicarbonato.
