Ciencias Fisiol☻gicasCiencias Fisiol☻gicas

RESPIRATORIO

Instituto Universitario de Ciencias de la Salud

“ Fundación H. A. Barceló”

Instituto Universitario de Ciencias de la Salud - Sede Buenos Aires - Año 2.009

Sistema RespiratorioSistema Respiratorio

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar Qué significa intercambio gaseoso?

Es el proceso por el cual el organismo extrae desde la atmósfera el oxígeno, lo cede a las células y elimina el CO2.

• Qué items que intervienen en el intercambio gaseoso ?

VentilaciónVentilación

DifusiónDifusión

Relación V/QRelación V/Q

Flujo sanguineo pulmonarFlujo sanguineo pulmonar

Transporte de gases Transporte de gases

Transferencia de gases entre los capilares y las células.Transferencia de gases entre los capilares y las células.

Consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono (tasa metabólica).Consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono (tasa metabólica).

Por consiguiente, no se puede separar fisiología Por consiguiente, no se puede separar fisiología respiratoria de física de los gases y su interacción en respiratoria de física de los gases y su interacción en común, resultando de todo ello:común, resultando de todo ello:

Relación estructural y función pulmonar Mecánica pulmonar. Control ventilatorio (mecanismo que regula el intercambio

de gases). Metabolismo pulmonar Modificaciónes respiratorias Pruebas que indiquen funcionalidad pulmonar

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

Vías aereas:Vías aereas: Zona de conducciónZona de conducción (Tráquea hasta la

ramificación N°:16. – Espacio Muerto Anatómico:150ml – Tráquea – Bronquíolo terminal)

Zona RespiratoriaZona Respiratoria ( Bronquíolo respiratorio hasta saco alveolar. Ramificación N°17 hasta la N°:23. Todo el intercambio gaseoso se lleva a cabo en la zona alveolada. – Volúmen: 3 litros)

Barrera sangre – gas: Barrera sangre – gas: Separa la sangre del capilar pulmonar, del Separa la sangre del capilar pulmonar, del gas alveolar. Está constituída por 3 zonas o capas. Area de gas alveolar. Está constituída por 3 zonas o capas. Area de superficie que abarca 50 – 100 m2superficie que abarca 50 – 100 m2

Circulación Bronquial: Circulación Bronquial: Arterias bronquiales. Flujo de sangre Arterias bronquiales. Flujo de sangre 100 veces menor que el de la circulación pulmonar.100 veces menor que el de la circulación pulmonar.

Función: irrigación de paredes de las vías aéreas.Función: irrigación de paredes de las vías aéreas.

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

¿ Cómo se comportan los gases ?¿ Cómo se comportan los gases ?

Los diversos gases están constituídos por moléculas cuyo movimiento es contínuo desviándose en su recorrido de acuerdo a las distintas estructuras con las que se encuentren. Hecho que origina diversas soliciones, determinando en conjunto un juego de presiónes del cual depende el número de moléculas que conformen dicho gas, como de su masa y de su velocidad.

¿ Qué es la ventilación ?¿ Qué es la ventilación ?Es un proceso cíclico, que consta de un proceso inspiratorio y otro Es un proceso cíclico, que consta de un proceso inspiratorio y otro espiratorio.espiratorio.

Definiciones para no olvidar !!!!!Definiciones para no olvidar !!!!!

V.C.:V.C.:Vol. de aire que se moviliza en cada movim. Ventilatorio (no es constante)Vol. de aire que se moviliza en cada movim. Ventilatorio (no es constante)

VRI: VRI: Vol. que puede ser espirado forzadamente luego de una espiración normalVol. que puede ser espirado forzadamente luego de una espiración normal

V.R: V.R: es el único que no puede medirse en forma directa.es el único que no puede medirse en forma directa.

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

Estos volúmenes se pueden reunir en volúmenes mayores Estos volúmenes se pueden reunir en volúmenes mayores que dan orígen a las capacidades pulmonares:que dan orígen a las capacidades pulmonares:

C.P.T:C.P.T: V.R.I + V.C. + V.R.E. + V.R. = 6000 ml V.R.I + V.C. + V.R.E. + V.R. = 6000 ml

C.V:C.V: V.R.I. + V.C. + V.R.E. = 4800 ml V.R.I. + V.C. + V.R.E. = 4800 ml

C.I:C.I: V.R.I. + V.C. = 3600 ml V.R.I. + V.C. = 3600 ml

C.R.F:C.R.F: V.R.E. + V.R. = 2400 ml V.R.E. + V.R. = 2400 ml

¿ Cuántos tipos de ventilación se conocen ?¿ Cuántos tipos de ventilación se conocen ?

Ventilación Pulmonar:Ventilación Pulmonar: Es el total de aire que moviliza el Es el total de aire que moviliza el pulmón por minuto. ( VP = VC . FR )pulmón por minuto. ( VP = VC . FR )

Ventilación Alveolar:Ventilación Alveolar: VA = (VC – EM ) . FR VA = (VC – EM ) . FR

Aire alveolarAire alveolarPresiónPresión Aire Aire Aire Aire Sangre Sangre

Atmosférico Alveolar venosa mixtaAtmosférico Alveolar venosa mixta

TotalTotal 760760 760760 706706

De los gasesDe los gases 760760 713713 659659

Del vaporDel vapor VariableVariable 4747 4747

De HDe H22OO

ComposiciónComposición(de los gases secos %)(de los gases secos %)

OO22 20,920,9 14,414,4 66

COCO22 0,040,04 5,65,6 77

NN22 79,179,1 8080 8787

HumedadHumedad VariableVariable 100%100% 100%100%

Determinantes del aire alveolarDeterminantes del aire alveolar

1.1. Composición gaseosa alveolarComposición gaseosa alveolar será constante siempre será constante siempre que la ventilación alveolar sea adecuada a los que la ventilación alveolar sea adecuada a los requerimientos del organismo (producción de CO2 y requerimientos del organismo (producción de CO2 y consumo de O2). consumo de O2). Cociente respiratorio:Cociente respiratorio: 0.8 0.8

2.2. Renovar en cada movimiento ventilatorio una pequeña Renovar en cada movimiento ventilatorio una pequeña parte del aire alveolar (mezcla instantánea)parte del aire alveolar (mezcla instantánea)

3.3. Función de las vías aéreas superiores de calentar y Función de las vías aéreas superiores de calentar y humidificar el aire inspirado.humidificar el aire inspirado.

Relación Tóraco – Pulmonar estática:Relación Tóraco – Pulmonar estática:Fuerza elástica:Fuerza elástica: El torax y los pulmones tienen propiedades de El torax y los pulmones tienen propiedades de

elasticidad. Aplicada una fuerza externa, tienden a retornar su elasticidad. Aplicada una fuerza externa, tienden a retornar su volumen de reposo.volumen de reposo.

Volúmen de reposo pulmonar:Volúmen de reposo pulmonar: 0 ml (colapso pulmonar) 0 ml (colapso pulmonar)Vólumen de reposo del torax:Vólumen de reposo del torax: 4000 ml 4000 ml

Fuerza elásticaFuerza elástica

EsquemaEsquema

FET

FETFETFFEEPP

El sistema tóraco-pulmonar encuentra su volúmen de equilibrio El sistema tóraco-pulmonar encuentra su volúmen de equilibrio dinámico cuando se aplica FET y FEP; fundamentalmente se logra dinámico cuando se aplica FET y FEP; fundamentalmente se logra en una CRF (2400 ml)en una CRF (2400 ml)

CARACTERISTICAS ESTATICAS DEL PULMONCARACTERISTICAS ESTATICAS DEL PULMON

El pulmón aislado del tórax tiende al colapso. Su volumen de reposo se alcanzaría cuando los alvéolos no tienen aire en su interior.

Si sobre un pulmón aislado le aplico una presión mayor que la atmósferica lograría el ingreso de aire y la distensión de los alvéolos.

Si comparo dos presiones, a menor presión que logre ingresar el mismo volumen, más distensible será ese pulmón.

Distensibilidad: cambios de volumen cambios de presión

Elasticidad: es la inversa de la distensibilidad.

La relación entre la presión aplicada y el volumen ingresado no es lineal.

Curva de compliance pulmonarCurva de compliance pulmonar Al inicio de la curva se necesita mucha presión para ingresar el aire. Luego de alcanzar el volumen residual, la compliance es muy alta. Los alvéolos se distienden con gran facilidad y con mínimos cambios

de presión. Cercano a la capacidad pulmonar total, la curva se vuelve a modificar

y se hace horizontal (compliance disminuída). El valor de la compliance pulmonar depende del tamaño del pulmón. Entonces: Cp: volumen

presión

C.específica: capacidad pulmonar

CRF

TENSION SUPERFICIALTENSION SUPERFICIAL

La superficie pulmonar está recubierta por una capa de líquido , determinando una interfase líquido-gas.

La tensión superficial determina la fuerza elástica pulmonar. El alvéolo se comportaría como una superficie esférica. La tensión superficial que se genera tiende a unir las moléculas de

agua hacia adentro. Esto determina una FEP (tiende al colapso pulmonar). La tensión superficial varía de acuerdo al radio alveolar. Ley de LAPLACE P =2 x T

R Por lo tanto cuanto menor sea el alvéolo a tensión parietal estable,

mayor será la presión en su interior. ESTO ORIGINA GRAN INESTABILIDAD: ENTONCES…..

continuacióncontinuación Se debe disminuir la tensión superficial. Se debe disminuir el trabajo ventilatorio. Existe para ello el SURFACTANTE ALVEOLAR: Compuesto por fosfolípidos uqe tiene un área polar( cargado

eléctricamente) y un área neutra . De esta manera anula la interación entre las moléculas de agua..

Esto provoca la disminución de la tensión superficial.

HISTERESISHISTERESIS En un pulmón ailado durante la inspiración y la espiración nota que

para movilizar un mismo volúmen necesita generar una mayor presi´´´´in .

La diferencioa de presión entre la inspiración y la espiración se la llama HISTERESIS .

CURVA:

COMPLIANCE REGIONAL

Recordar que la relación entre la presión de insuflación y el volumen alcanzado no es lineal.

La curva se la divide en tres zonas. Zona 1: cuando los alvéolos tienen un volumen pequeño

se bebe generar mayor presión. Hay importante tensión superficial . ZONA DE INESTABILIDAD ALVEOLAR

En personas sanas la inestabilidad alveolar es de poca importancia

Zona 2: pequeños cambios de presión produce grandes cambios en el ingreso de volumen. Zona de mayor compliance. Se moviliza el volumen corriente.

CONTINUACIONCONTINUACION

ZONA 3: Disminuye la compliance pulmonar por la sobredistensión alveolar .Cuando el volumen de aire es importante es prácticamente imposible seguir distendiendo los alveolos y poder continuar la inspiración.

CURVA

CARACTERISTICAS ESTATICAS DEL TORAXCARACTERISTICAS ESTATICAS DEL TORAX La caja torácica tiene un volumen de reposo. Su valor es iuntermedio entre la CRF y la CPT: Valor: 4000 ml. Si se inspira cercano a la CPT la FET tiende a retornar a su

volumen de reposo. Si se inspira cerca la de CRF la FET tiende a aumentar el

volumen del tórax.

¿Cómo se origina el PIP?¿Cómo se origina el PIP? Diferencia entre FET-FEP ¿Cómo se evalúa? Métodos:

a) Directo

b) Indirecto ¿ Porqué se produce un neumotórax? Lesión pleura PIP igual a la atmosférica-Palveolar=P dada por la FEP Colapso Pulmonar Presión Alveolar = PIP + PFEP

La existencia de una PIP variable determina que las regiones apicales del pulmón requieran una mayor presión y por lo tanto los alvéolos sean distendidos con mayor fuerza .

Los alvéolos del vértice tienen siempre mayor volumen que los de la base.

Control de la VentilaciónControl de la Ventilación Quimiorreceptores Centrales Ubicados en el SNC. Son estimulados por modificaciones en el LCR, PH, PCO2.2.

Quimiorreceptores Periféricos Son estimulados por fundamentalmente por modificaciones

en la PO22

Ubicación: Cuerpos Aórticos Cuerpos Carotídeos Receptores Pulmonares Reflejo de Hering-Breuer Receptores de Sustancias Irritativas Receptores de adaptación rápida

Control Central de la VentilaciónControl Central de la VentilaciónCentro NeumotáxicoZona superior de la protuberanciaEvita la ventilación apneústicaCentro ApneústicoZona inferior de la protuberanciaCentro Respiratorio BulbarBulbo: movimiento ventilatorio cíclicoGrupo neuronales:GRD ( Neuronas inspiratorias)GRV (Neuronas Inspiratorias y espiratorias)