Sistema Respiratorio parte 1

Funciones

1.- Intercambio gaseoso

2.- Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramos

3.- Filtro mecánico: Los procesos que se darán a nivel mecánico involucrarán estructuras a nivel anatómico- Al haber embolia aumenta el CO2- Ayuda a ésto el sistema cardiovascular (se habla de sistema cardiorrespiratorio)

4.- Depuración y limpieza del aire inspirado

5.- Reflejos de auto limpieza (tos, estornudo) -> limpian las vías aéreas

6.- Regulación del pH (equilibrio ácido-base)-> a través de retención/eliminación de CO2- El sistema respiratorio en cuanto a la compensación, actúa mucho más rápido que el sistema renal, sin embargo tiene limitantes, ya que el sistema renal no regula sólo la concentración de protones, sino que también la de bicarbonato

7.- Equilibrio hídrico: se pierden entre 300-400 cc. ó ml. De agua al día en forma de vapor

8.- Defensa contra infecciones (función de inmunidad)- Macrófagos alveolares (en gran cantidad a nivel alveolar): que tienen muchos lisosomas e interferones, con función de fagocitosis para depuración y limpieza del aire (monocitos->macrófagos)- Inmunidad humoral: Gran cantidad de inmunoglobulinas G y A (asociadas siempre a mucosas), por ésto las bacterias generan proteasas contra la IgA (iG más común en el sistema respiratorio) - IgA: evitar penetración de microorganismos y organismos infecciosos a la mucosa

9.- Producción del sonido (fonación): Lenguaje

10.- Conversión/ producción de hormonas en el pulmón (función endocrina del pulmón)

11.- Inactivación de sustancias vasoactivasa) Serotonina: cuando hay excesiva producción se produce broncontricciónb) Noradrenalinac) Bradicinad) Prostaglandinas: todos los tejidos producen una gran cantidad de prostaglandinas, que son desactivadas aquí

12.- Activación de precursores vasoactivosEnzima convertasa que transforma la angiotensina I en angiotensina II

13.- Termorregulación:- En el proceso de “calentar el aire” se gastan 170-300 kcal./día - Tº aire espirado es MAYOR a la del aire inspirado (por ésto cuando hace frío se ve una especie de vapor al respirar)

14.- Asistencia en la comprensión abdominala) Micciónb) Defecación

c) Parto: existen una serie de ejercicios respiratorios para llevarlo a cabo

Etapas Respiración

1) Ventilación y mecánica respiratoria2) Intercambio y transporte de gases3) Regulación de la respiración

1) Ventilación y mecánica respiratoria

Tipos:

a) Respiración externa: Proceso de VENTILACIÓN-> intercambio de gases (O2 y CO2) que hay entre la sangre y el aire inspirado/espirado. Se intercambian gases entre aire atmosférico y vasos sanguíneos alveolares

b) Respiración interna: Intercambio de gases entre la sangre y los tejidos. Aquí encontramos la respiración celular que se produce cuando los gases ya están en el interior de la célula

Organización S. Respiratorio

a) Vías respiratorias superiores

1) Nariz (fosas y cavidad nasal): Calentar, humedecer y filtrar el aireFiltra: limpia de partículas extrañas que pudieras llegar a alvéolosCalienta: Con el fin de que el aire frío no llegue a alvéolosHumedece: Con vapor de agua

- La respiración por la boca no es tan efectiva para calentar el aire ni mezclarlo con vapor de agua

2) Faringe: Conducción de aire y alimento

3) Laringe: Fonación (cuerdas vocales)

4) Tráquea: Conducción del aire. Formada por cartílagos- A la altura de la Carina se divide (comienzo ramificación)- División: Lado (lóbulo) derecho es menos inclinado que el izquierdo, por ésto las infecciones respiratorias tienen mayor incidencia en el lóbulo derecho

b) Vías respiratorias inferiores

1) Pulmones:

2) Bronquios: Conducción de aire (bronquios primarios, secundarios)

3) Bronquiolos: Bronquiolos respiratorios terminales, participan en conducción e intercambio gaseoso

4) Alvéolos: Hematosis (ésto a nivel de pared alvéolo-capilar, intercambio de gases)- NO confundir hemostasia (coagulación) con hematosis

Relación saco pleural y pulmón

- Dentro del pulmón, la Pº es negativa, de manera que si se produce un neumotórax (en caso golpe fuerte o que se entierre un cuchillo), se rompe el “sello” del pulmón, entrando aire y se produce un colapso del pulmón

Pulmón: Sellado por 3 membranas (pulmón flota libremente en ellas)

a) Pleura visceralb) Líquido intra-pleuralC) Pleura parietal

Funciones- Las bajas presiones del pulmón permite que éste se encuentre adherido a estas pleuras, generando una especie de “vacío” y Pº negativa.- Permiten un drenaje adecuado (que no se junten líquidos)

Protección:1) Saco pericárdico (corazón)2) Sacos pleurales (visceral y parietal)Visceral-> abarca pulmonesParietal-> abarca esófago, vasos, nervios del tórax

Caja toráxica (tiene capacidad de expansión cuando se producen los ciclos respiratorios)a) Huesos: columna, costillas (12), esternón -> protecciónb) Músculos: Proveen energía mecánica/ controlados por centros respiratorios (mandan señales para su contracción o relajación)/ Diafragma, intercostales ext., int., etc.

Zonas de conducción y respiración -> a partir de la Carina de la tráquea (cada número es un anillo de cartílago y músculo) -> el diámetro va cambiando en cada anillo a medida que más se ramifica.

a) Zona de conducción: lleva el aire (a la zona respiratoria). Z=1 a Z= 16 /hasta bronquiolos terminales

Transición: Z=17 a Z=19

b) Zona de respiratoria: se produce el intercambio gaseoso Z=20 a Z= 23-26 / Conductores respiratorios, conductos alveolares y alvéolos

Alveolos

- 300 millones en cada pulmón (a nivel de la adultez) (superficie cancha de tenis)- RN:a) Alveolización: hasta los 3 añosb) Multiplicación alveolos: 8 años aprox.

- Irrigación: a) Arteria cardíacab) Arteria pulmonar

Tipos celulares epiteliales:a) Alveolar tipo I (neumocito tipo I): Epitelio pulmonar escamoso- F(x): Genera superficie para el intercambio gaseoso

b) Alveolar tipo II (neumocito tipo II): Septales- F(x): Forman sustancia tensoactiva (surfactante pulmonar)

Otro tipo celular: Macrófagos alveolares fagocíticos en gran cantidad en pared alveolar (remueven polvo y otras partículas extrañas)

Surfactante pulmonar

- Rico en lípidos y proteínas- Tensoactivo: La tensión superficial generada en el alveolo entre la parte “líquida” del interior alveolar (vasos sanguíneos), y el gas exterior, forma una especie de “fuerza” por parte de las moléculas de agua, la cual al ser más fuertes producen una tensión. Esta tensión causa una disminución del tamaño alveolar el cual tiende a retraer el pulmón y colapsar el alveolo. Para evitar un cierre total de los alveolos al producirse la espiración, está el surfactante.Funciones:a) Disminuye trabajo en inspiraciónb) Disminuye tensión superficial de alveolosc) Disminuye retroceso elástico del pulmón y aumenta la distensibilidad (cap. De expandirse)d) Estabiliza alveolos de diferentes tamaños (evita colapso de éstos)- Membrana hialina en prematuros, al no tener tensoactivo, sus pulmones tienden a colapsar

Ley de Laplace

- Fundamento para comprender f(x) del tensoactivo

P= presiónT= tensiónr= radio del alveolo

- En alveolos más pequeños la presión debiera ser mucho mayor- Esto tendería a un “retroceso del aire”

- N2 al producir surfactante, produce una disminución de la tensión, de manera que las presiones se igualan (aunque los alveolos no tengan el mismo calibre)- Entonces gracias a este surfactante, se puede producir el intercambio gaseoso (ya que el aire no será devuelto-> lo cual conlleva al colapso)

Mecánica Ventilatoria -> Propiedades físicas

1) Elasticidad o elastancia:- Capacidad de retornar a volumen inicial (en un objeto estirado)

2) Distensibilidad o Compliance: - Capacidad o facilidad del pulmón para estirarse- Capacidad de expansión

* En enfermedades pulmonares obstructivas hay una distensibilidad muy alta, sin embargo después el pulmón no puede volver a su tamaño original (baja elasticidad)* En fumadores, o en algunos trabajos, se pierde la capacidad del pulmón de contraerse sin deformarse (elasticidad)

3) Tensión superficial:- Fuerza que ejerce el líquido alveolar hacia adentro, y que es contrapuesto a la distensión

Distensibilidad (patologías)

- Fibrosis quística (obstrucción pulmonar): Menor distensibilidad- Enfisema: Se forman las “bullas” (especia de burbujas de aire, en las cuales se va perdiendo tejido elástico). Hay mucha distensibilidad, pero debido a la destrucción del tejido elástico, el pulmón no será capaz de volver a su tamaño (menor elasticidad)- Escoliosis, problemas musculares, distrofia, problemas fibróticos-> puede interferir en la distensibilidad del pulmón

Resistencia vía aérea (a la cual se debe enfrentar la mecánica ventilatoria): Diámetro determinante principal

- Q: Flujo- r: radio- Pf-Pi: diferencia de presión (presión final – presión inicial)- l: longitud- n: viscosidad

Por lo tanto, la resistencia es directamente proporcional al radio a la cuarta, a la diferencia de presión e inversamente proporcional a la longitud y la viscosidad

1.- Resistencia vías aéreas (dinámicas):

A medida que se van ramificando, se van produciendo resistencias, ya que el diámetro va disminuyendo a medida que se producen las ramificaciones. Por lo tanto, la principal resistencia del aire para ingresar a las vías respiratorias es el diámetro de las vías aéreas. Ésto tiene sentido ya que en las vías aéreas con diámetro más grande, hay un flujo turbulento, sin embargo a medida que disminuyen los diámetros el flujo se hace laminar.

* Sección transversal: es el área (superficie) / Diámetro: refiere a la longitud- Vaso sanguíneo de mayor diámetro: Venas cavas -> ya que sus paredes son más delgadas / menor diámetro: Capilares-vénulas-arteriolas- Vasos sanguíneos de mayor sección transversal: Capilares (suma total de ellos hace que tengan un mayor área)- Vasos sanguíneos con mayor Pº y menor velocidad: arterias - Vasos sanguíneos con menor Pº y mayor velocidad: a nivel de arteriolas, vénulas y venas

Flujo: directamente proporcional a la Pº arterial e inversamente proporcional a la Pº venosa- A mayor diferencia de Pº, mayor flujo- Flujo: inversamente proporcional a la resistencia

* Principio de flujo es aplicado tanto para sangre como para aire, ya que la diferencia es sólo la viscosidad.- A mayor resistencia, hay menor flujo

Resistencia-> Aire y sangre

- Depende de la longitud (del vaso sanguíneo o de la vía aérea)En el caso de la vía aérea, la longitud tiende a ser constante- Depende de la viscosidad (n) (Ej: sangre más espesa-> mayor resistencia)Las variaciones de la viscosidad del aire se darán cuando estamos a un Pº atmosférica menor (mayor altura)- Inversamente proporcional a r4 (principal parámetro de influye en la resistencia). Si hay mayor resistencia, la luz se hace más chica Ej: r: 2 -> 2x2x2x2 = 16r: 4 -> 4x4x4x4= 256

Problemas respiratorios (tipos)

a) Obstructivos: Hay resistencia al paso del aire (causas: moco u otros elementos químicos, o a nivel de bronquiolos por actividad parasimpática, histamina, leucotrienos -> generan broncontricción)- Cuando alguien está obstruido, los bronquiolos (hay receptores muscarínicos y receptores beta) disminuyen su tamaño, aumenta la resistencia, por lo tanto hay un menor flujo de aire- Ej: asma bronquial, enfisema- Cuando las personas van a urgencias las inhalan con adrenalina, ya que eso genera una broncodilatación- Formas disminuir resistencia:a- Buscar un agonista de los que producen broncodilataciónb- Buscar un antagonista de los que producen broncontricción

b) Restrictivos: Daño a nivel estructural (de membrana), afectando el intercambio gaseoso- Ej: neumotórax, cifosis, escoliosis

2.-Resistencia elásticas (resistencias a la capacidad de expandirse->distensibilidad)

Resistencia pulmonar

- Ley de Poiseuille- Disminución del calibre - Punto de vista clínico: Ej. Hay algunos trabajos que hacen que se propicie una irritación de la vía aérea; mina- Personas con enfisema: Al tener secreciones en la vía aérea habrá una mayor resistencia al paso del aire

Flujos (a medida que se producen las ramificaciones)

a) Turbulento: Aire turbulento/ densidad elevada/ radio vía aérea: grande- 90% de la resistencia en las vías superiores (desde vías nasales hasta la tráquea)b) Transicional: Formación de remolinos. Transición entre flujo turbulento y laminar.c) Laminar: Ubicación: vías periféricas/ Diámetro: menor/ Velocidad: muy baja -> Permite intercambio gaseoso

Ley de Boyle

- Dice que la relación volumen de un “recipiente” que contiene un gas (en este caso pulmones) y la Pº de ese gas es inversamente proporcionalInspiración: Aumento volumen-> disminución Pº->entrada aireEspiración: Disminución volumen->aumento Pº->salida de aire

Mecánica respiratoria

Pº atm: 760 mmHg

Reposo Inspiración Espiración1) Pº atm 760mmHg=0 760mmHg=0 760mmHg=02) Pº alveolar (o intrapulmonar)

760mmHg=0 757mmHg= -3 763mmHg= 3

3) Pº Intrapleural 756mmHg= -4 754mmHg= -6 756mmHg= -4

Sistema de convención:- Nivel del mar: 760mmHg= 0- Supra atmosférica: 761-762-763 = 1, 2, 3, 4 (positivo)- Sub atmosférica: 759-758...= -1,-2,-3 (negativo)

Presión intrapleural: siempre es sub atmosférica (y negativa) -> PREGUNTA DE PRUEBA- Al producirse un neumotórax la Pº se hace positiva

Interpretación gráfico:Tidal volume (volumen corriente) -> va aumentando en la inspiración y luego disminuyendo en la espiraciónVerde: Pº alveolar-> en reposo es igual a la atm., luego desciende (al aumentar el volumen-> inspirar), para luego ascender (al disminuir el volumen-> espirar)Rojo: Pº intrapulmonar: es SIEMPRE negativaLínea punteada: Pº atm. -> nunca cambia

Mecanismos implicados en:a) Ventilación tranquila normalb) Ventilación forzada

- Los músculos que se contraen en la inspiración tranquila se relajan en la espiración tranquila

INSPIRACIÓN -> proceso activo

a) Contracción diafragma (baja) y músculos intercostales externos: ésto produce un desplazamiento de la caja toráxica y un aumento del volumen (y disminución Pº)

b) Uso de musculatura accesoria (se agregan a los anteriores) : escalenos y esternocleidomastoideo (aumentan más el volumen)

ESPIRACIÓN -> proceso pasivo

a) Relajación diafragma (sube) y músculos intercostales externos -> disminución del espacio -> salida del aireb) M. accesoria: contracción de músculos abdominales e intercostales internos : con el fin de disminuir el

volumen de la caja para botar más aire

Neumotórax: Colapso pulmonar por acuchillamiento o por procesos infecciosos. Penetración de aire a nivel del espacio pleural (con su líquido pleural). Cambio de presión (-) a presión (+)Hemotórax: Entrada de sangre

Ventilación total pulmonar ó VM (ventilación minuto)

VM= VC (500ml) x FR (12 respiraciones/min)= 6000ml/minuto (o 6l)- Es el movimiento de aire en los pulmones durante un minuto (volumen total de aire que ingresa y sale)- El VM es directamente proporcional a VC y a la FRFR normal: 12-20/minVC: entre una inspiración y espiración

a= arterialA=alveolar

Ventilación alveolar

- No todo el aire del VM participa en el intercambio gaseoso, hay una parte que queda retenido en las vías respiratorias (VEM) - ¿Cuánto del VC participa en el intercambio gaseoso? VEM = 30% del VC (500ml) = 150VA = (VC-VEM) x FRPor lo tanto = (500-150) x 12 = 350 x 12 = 4200ml o 4,2l

Ejercicio

- Aumento de la VM- GC = FC x VS (volumen sistólico) VS = 5 a 5,5l (en reposo)VS= 30l (en ejercicio)- Debido al aumento del gasto cardiaco, se requerirá un ajuste para aumentar la VM

Volúmenes y capacidades pulmonares

- Se miden por espirometría, la cual nos permite generar sistema que permitan medir y registrar estos volúmenes y capacidades. - Uso: se conecta boquilla y se debe tapar la nariz (para que no haya salida de aire) -> quedando un sistema cerrado. Luego se le pide al paciente que inspire o espire o ambas según lo que se quiera medir- Tipos:a) De agua o campanab) Secos:1) Fuelle2) Neumotacómetro -> equipo conectado a un computador3) De turbina o pistón

Volúmenes v/s capacidades

- Volúmenes: Son 4a) Volumen corriente o Tidal (VC): volumen entre una inspiración y espiración- 500ml. En general (persona de 73kg)- Recordar que el 70% del VC llega a los alveolosb) Volumen de reserva espiratoria (VRE): volumen que botamos de espiración forzada/profunda luego de una inspiración normal. No considera VCc) Volumen de reserva inspiratoria (VRI): volumen de inspiración forzada/profunda. No considera VCd) Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones luego de una espiración forzada -> no es medible por la espirometría

Además de los volúmenes nos encontraremos con:1) Espacio muerto anatómico: Aire contenido en el espacio de conducción2) Espacio muerto alveolar: Aire contenido en los alveolos que están ventilados, pero sin embargo no les llega sangre (no están perfundidos)3) Espacio muerto fisiológico: suma de los 2 anteriores.

Capacidad

- Suma de 2 o más volúmenes- Tipos:a) Capacidad pulmonar total (CPT): Suma de todos los volúmenesVC+VRE+VRI+VR = 6l

b) Capacidad vital (CV): Todo menos VR. Capacidad de hacer trabajos, respirar, hacer ejercicios. Nos permite hacer las actividades de nuestro diario vivirVC+VRE+VRI = 4,8l c) Capacidad inspiratoria (CI): VC+VRI = 3,6ld) Capacidad residual funcional (CFR): VR+VRE = 2,4l. *e) Capacidad espiratoria (CRE): VRE + VC

PREGUNTA DE PBA: El VR (y por lo tanto la CFR) no se pueden medir directamente en el espirómetro. - Para medir el VR (de manera indirecta) existen tablas según el peso, edad, sexo

¿Por qué se afectan los volúmenes o las capacidades?

a) Edad: A medida que envejecemos, los tejidos van perdiendo elasticidad, por lo que el VR aumenta. El VC disminuyeb) Estatura: A mayor altura mayores volúmenes (se ven afectados en un 1-2% por cada cm)c) Género: Por la estructura de la caja, los hombres tienden a tener una mayor capacidad expansiva, por lo cual los volúmenes son más elevados. Esto debido a que hay una relación tórax-tronco que influye en forma significativad) Etnias: Ej. En ciertas tribus donde son altos y grandes (mayor relación tórax-tronco) y tienen fosas nasales grandes, tendrán volúmenes mayores

Espirometría

Usos

- Evaluación de la función respiratoria de un paciente- Evaluar evolución a algún tratamiento- Confirmar enfermedad pulmonar. Ej. EPOC

Tipos

a.- Simple -> CV- Inspiración máxima donde el paciente debe expulsar el aire en el tiempo que desee- VC, VRE, VRI, CI, CV, CPTb.- Forzada -> CVF- Es la que arroja más información, por lo que permite mejores diagnósticos- Inspiración máxima donde luego se le pide al paciente que bote la mayor cantidad de aire en el menor tiempo posible (espiración máxima)- Indicadores espirometría forzada:

1) FVC: 4l2) Volumen máximo espirado en el primer segundo FEV1: 2l3) Índice de Tiffenau (relación FEV1/FVC): Ideal de 80%4) FEF 25-75% (flujo espiratorio máximo entre el 25% y el 75%). Su alteración puede verse en general en los fumadores

Patrón obstructivo

Detección:- CVF: normal- VEF1: disminuido (cuesta botar el aire)- Relación disminuida

- CRF aumentada

Ej: asma, bronquitis, enfisema

Patrón restrictivo

- Problema a nivel del tórax (cifoescoliosis), alteración del parénquima pulmonar, músculos o nervios- CVF: disminuida - VEF1 disminuido- Relación normal

Patrón mixto

- Los 3 patrones disminuidos- Ej: EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica)

Funciones circulación pulmonar

1) Ayuda al intercambio gaseoso2) Filtración3) Nutrición parénquima pulmonar * Importancia equilibrio de funciones pulmonares: alteración de presiones puede provocar hemorragia; edema pulmonarEJ: Alpinistas, al estar a grandes alturas la P atm. Disminuye, se puede provocar edema pulmonar, oliguria.

Flujo pulmonar: Corresponde aprox. Al gasto cardiaco: 5 l/min. Red de vasos sanguíneos que rodea el pulmón, y puede variar por:- Cambios de Pº (las presiones en el pulmón siempre son menores que en el corazón)- La gravedad

Regulación flujo pulmonar -> Vasoconstricción hipóxica

- Aumento CO2 a nivel de los vasos sanguíneos (hipercapnia) e hipoxia (menor O2): Provoca vasoconstricción (diferente de lo que ocurriría a nivel sistémico, que es la vasodilatación)- Diámetros de los vasos sanguíneos a nivel pulmonar están regulados por los valores de la PºO2 y de la PºCO2. De esta manera, en las áreas con hipoxia e hipercapnia, el vaso sanguíneo no está siendo bien ventilado, por lo que éste se contrae para enviar la sangre hay un lugar más ventilado. Por lo tanto es necesaria en el alveolo una buena perfusión y ventilación. Importancia relación V/Q (relación entre aire y los vasos sanguíneos)- Posición de pie: Sangre estará hacia la base del pulmón (mayor perfusión), y la PºO2 será mayor en el ápice (mayor ventilación), zona media del pulmón (a nivel del hilio) es la zona con mejor V/Q (cercana a zona 2)- Posición acostado: Se dirigirá la sangre a lugares mejor ventilados

RECUADRO POWER

Curva de West

- Permite establecer una relación entre ventilación y perfusión- División zonas: (estando de pie y sin alteraciones)1) Zona 1: Ventilación pulmonar mayor y escasa perfusión de alveolo. PA mayor que Pa. Efecto de espacio muerto2) Pa mayor que PA que es mayor Pv: Se recibe el 90% O2. Zona de mayor ventilación y perfusión3) Pa mayor que Pv mayor que PA: “Efecto Shunt”: Anastomosis. Relación V/Q cercana a 0, los alveolos reciben perfusión pero no ventilan. Aire alveolar en equilibrio con sangre venosa (no hay intercambio)

Ventilación alveolar

- Se le resta el volumen del espacio muerto a la VM (se ocupa sólo el volumen efectivo)

2) Intercambio y transporte de gases

- ¿Cuánto O2 llega a nuestras células? Depende de la cantidad de éste (Pº parcial de O2 que haya en el aire que inspiremos)

Pº atm: Suma de la presión parcial de todos los gases- A medida que aumenta la altura, disminuye la Pº (y por lo tanto la Pº parcial de cada gas en mmHg)Pº parcial O2 + N + CO2, etc.= 760mmHgPº O2: Siempre será 21%

- Pº Parcial de un gas -> su presión individual- 21% de 760mmHg = 159 mmHg (Pº parcial de O2 a nivel del mar)

Ley de Charles: Volumen de un gas directamente proporcional a su Tº absoluta (con Pº constante)

Ley de Dalton: Suma presiones parciales = Pº total

Pº gases que inspiramos: a nivel del alveolo, al humedecerse y calentarse el aire, va disminuyendo su Pº, sin embargo la Pº total se mantiene ya que al humedecer este aire, se le agrega la Pº del vapor de agua

Aire inspirado: PO2: 760mmHg x 0,21: 160 a nivel del mar760-47 (por vapor de agua): 713x0,21: ¿?

- Pº atm: 760 = PºO2: 160% -> nivel del mar- Pº atm: 440 = PºO2: 90% -> en altura

Regulación presiones:- A nivel venoso la PºO2 corresponde a 40mmHg y la PºCO2 a 46 mmHg (mayor CO2 en sangre venoso)- A nivel arterial como la PºO2 es menor en la sangre, el O2 irá a favor de la gradiente (de mayor a menor Pº) ingresando a la sangre, por el contrario el CO2 saldrá de la sangre

Difusión de gases

- Asociada a membrana alveolo-capilar (aquí ocurre el intercambio)- A nivel del mar: Pº atm de 760 mmHg, PºO2: 150 aproximadamente

- Si la membrana A-C está gruesa o fibrosa, se intercambiará menos aire¿Cuánto del O2 alveolar llega a la circulación?

PAO2 = PiO2 (PºO2 del aire inspirado) – PaCO2 QR (constante o índice respiratorio)

PAO2 = 150 mmHg – 40 mmHg 0,8

= 150 – 50 = 100 mmHg

Importancia clínica: Hay enfermedades que rompen la Mb capilar y por lo tanto disminuye la superficie de intercambio

Ley de Fick

Factores que afectan la difusión:- Para que el volumen de un gas difunda, dependerá de diferencia de Pº, área, coeficiente difusión, grosos de la Mb (todos son directamente proporcionales excepto la Mb)- Ésto generará una diferencia Alveolar-arterial de O2 que es de 10 mmHg- De esta manera la PaO2= PAO2 – la diferencia A-a = 100 – 10 = 90mmHg

- Habrás diferentes factores que afectarán la afinidad del O2 a la hemoglobina

Transporte

A nivel del tejido: El CO2 ingresa, se transforma con la anhidrasa carbónica y sale como bicarbonato. El Cl- entra en compensaciónA nivel del pulmón: Entra el bicarbonato, sale el Cl-, la anhidrasa carbónica transforma el bicarbonato en CO2 y por lo tanto éste sale

Esquema: Contenido arterial total de O2

a) El O2 unido a la Hb depende de: cantidad de Hb – nº glóbulos rojos – saturación de la Hb (la cual depende de la PCO2, pH, Tº, 2,3 DBG -> gráfica)

b) O2 disuelto en el plasma, depende de: composición aire inspirado – ventilación alveolar (aire que participa en intercambio gaseoso) – difusión de O2 entre alveolo y sangre (alveolo-capilar) – adecuada perfusión hacia los alveolos * Ventilación alveolar depende de: tasa y frecuencia respiración – distensibilidad del pulmón – resistencia vías aéreas*Difusión O2 Alveolo-sangre depende de: área (Ley de Fick) – distancia de difusión (Mb delgada/ fluído intersticial)

Compensaciones sistema respiratorio

a) Hiperventilaciónb) Hipoventilación

1.- Alcalosis metabólica: compensación -> hipoventilación (no puede ser hiper ya que si agregáramos CO2 aumentaría el pH)2.- Acidosis metabólica: compensación -> hiperventilación (como el pH está bajo, hay que subirlo agregando CO2)

Adaptaciones

A nivel del mar: PºO2 en sangre: 90-100mmHg9000 m: 19mmHg5 m. profundidad: 200 mmHg

Principal problema fisiológico asociado a

a) altitud

- La disminución de la Pº parcial de O2 genera una hipoxia- Compensación: 1) Cambios en respiración2) Aumento de G.R.

b) Buceo- Problema: respirar el aire a elevada Pº- Por c/ 10 m. de profundidad se aumenta 1 atm. Entonces: 10 m= 760 x 2; 20 m= 760 x 3...- Esto ocurre porque la solubilidad de los gases cambia- Bajo los 30 m.: Aire comienza a ser tóxico por la elevada concentración de N2, que es narcótico (problema de tiempo de inmersión), por eso las personas deben subir en forma lenta. Incluso las personas pueden llenarse de micro-burbujas de N2 en la sangre.- Bajo 66 m.: Elevada disolución de O2 comienza el aire a ser tóxico, debido a aumento PO2 y a Tº.

- Aumento presiones: puede provocar un neumotórax, el cual es producido cuando los buzos ascienden rápidamente luego de haber estado a altas profundidades (lo mismo ocurre cuando las personas suben grandes alturas, que deben ir parando para así irse aclimatando). Ya que el aumento de Pº produce una sobre-expansión del pulmón, lo que produce un aumento de volumen y por lo tanto una ruptura del pulmón, dejando entrar el aire y produciendo el neumotórax.

3) Regulación de la respiración

Elementos:

a) Área rítmica bulbar (bulbo raquídeo)b) Centro apnéustico (protuberancia)c) Centro neumotáxico (protuberancia)

a.- Misma función que los “marcapasos” del corazón cuando alguien tiene el ritmo alterado (en caso de bradicardia o taquicardia)- Hay neuronas inspiratorias y neuronas espiratorias- Centro con despolarización automática- F(x): marcar el ritmo de la respiración

b.- Se encarga de la inspiración

c.- Inhibe la inspiración -> permite la espiración

a) b) y c) deben comunicarse Área rítmica bulbar debe tener conexiones con los centros, de manera que cuando se active un centro, se producirá la inspiración, y cuando se inactive ese, aumente la actividad del centro que produce la espiración.

Control ventilación

- Es un circuito- Deben existir receptores (por ej. A nivel del pulmón) que manden la señal a los centros superiores, los cuales

producirán una respuesta que irá a los efectores (músculos, caja toráxica, etc.).- También en el centro bulbar habrá grupos encargados tanto de la inspiración como de la espiración. Los impulsos inspiratorios alcanzan 2 segundos y los espiratorios 2 segundos. Inspiración y espiración con pasivos e involuntarios

c.-

- Limita la inspiración (la inhibe), permitiendo la espiración

b.-

- Estimula la espiración (inhibe la inspiración)

Acidosis metabólica-> para hiperventilar, son necesarios los receptores

Receptores

a) Quimiorreceptores (diferentes a Barorreceptores que detectan los cambios en la Pº arterial, que son los senos carotideos y senos aórticos/ participan en la regulación a corto plazo de la Pº arterial)- Funciones: Principal: respiración; secundaria: regulación de la Pº arterial- 2 grupos de quimiorreceptores (PREGUNTA DE PRUEBA)

1.- Centrales: ubicados en el bulbo/ son sensibles SÓLO AL CO2- Relación directa con LCR (dibujos en hojas)- Aumento CO2, el cual atraviesa barrera, y se transforma en ácido carbónico, el cual se transforma en protones + bicarbonato. Los protones son captados por estos receptores.

2.- Periféricos: Son 2 / detectan la acidez en sangre arteriala) Cuerpos carotideos: responden a cambios de PO2, serán sensibles a la hipoxemia y también al cambio de pHb) Cuerpos aórticos

- Quimiorreceptores detectarán la acidez, mandarán la información a los centros superiores quienes mandan la respuesta a través de las moto-neuronas para que los nervios intercostales y frénicos aumenten la actividad y frecuencia del ciclo inspiración-espiración

- De esta manera, el organismo ocupa el sistema respiratorio para compensar trastornos ácido-base, debido a que tiene quimiorreceptores que detectan la alza y la baja de pH, lo que permite mandar información a los centros del ritmo que tiene conexión con los centros superiores, lo que permitirá que:1) Ciclo respiratorio aumente-mayor eliminación CO2-sube el pH (en caso de acidosis metabólica)-> hiperventilación2) Ciclo respiratoria disminuya- menor eliminación O2-baja el pH (en caso de alcalosis metabólica)-> hipoventilación

Emociones

- Efecto actúa a nivel del hipotálamo, que actúa aumentando la fr. Cardiaca- Una persona también puede hipoventilar e hiperventilar de forma voluntaria

Regulación respiración -> tiene la acción del O2 y del CO2- Cuando la Pº parcial de O2 en la sangre es menor de 60 mmHg, se habla de insuficiencia respiratoria- Razones: grandes alturas, patologías

Reflejo de Hering-Breuer

- La expansión o distensión del nervio vago para que se evite la insuflación