Cátedra de Fisiología Carrera de Licenciatura en Enfermería Facultad de Medicina - UNNE
CONJUNTO DE FUNCIONES CON LA FINALIDAD ÚTIMA DE SUMINISTRAR OXÍGENO A LAS CÉLULAS
Dr. Javier Pascuzzi Especialista Universitario en cardiología
Habla, olfato. Regulación ácido/base Regulación de la temperatura corporal Excreción de compuestos (por ejemplo, cuerpos cetónicos) Actividad hormonal: angiotensina.
ANATOMÍ ANATOMÍA FUNCIONAL DEL APARATO RESPIRATORIO 1. Pared toráxica: costillas, esternón, vértebras 2. Pleuras: Visceral Parietal 3. Pulmones: las cisuras dividen al pulmón en lóbulos * El pulmó pulmón derecho tiene tres lóbulos: superior, medio, inferior * El pulmó pulmón izquierdo: izquierdo superior e inferior. Los lóbulos se dividen en segmentos
La laringe divide las vías aéreas superiores e inferiores
Hasta la generación No. 16, las vías aéreas tienen como función conducir el aire que se encuentra en los pulmones
Superiores: Superiores nariz, boca, senos paranasales, faringe, laringe Inferiores: Inferiores tráquea, bronquio izquierdo y bronquio derecho. Luego tenemos nuevas divisiones, bronquios lobulares, segmentarios bronquiales terminales (Generación No. 16)
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.
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
•300 300 millones de alvé alvéolos •60 6060-80 m2 de superficie de 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.
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La ventilación alveolar (V) y la cantidad de sangre que recibe el pulmón (perfusión, Q) guardan una correlación Reposo :
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
Ajuste optimo
V
– 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
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)
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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
Caja torá torácica ósea: • Costillas • Esternón Pleura Músculos •Inspiratorios •Diafragma •Intercostales externos •Pectoral menor •ECM, escalenos, etc •Espiratorios •Intercostales internos •abdominales
Músculos de la Respiración Escaleno Serratos y supracostales Esternocleidomastoideo Intercostal externo Diafragma
Inspiratorios Intercostales externos e Medios Esternocleidomastoideos. Escálenos. Supracostales externos. Serratos dorsales
Intercostales
Serreatos Dorsales inferiores
Espiratorios Intercostales Internos Rectos Abdominales. Diafragma. Oblicuo externo Abdominal transverso Serrato dorsales inferiores
Oblicuo Externo Rectos abdominales Oblicuo interno Abdominal Transverso
INSPIRACION
ESPIRACIÓ ESPIRACIÓN
La función principal de los músculos de la respiración, es que
Diafragma
al contraerse originan cambios en las presiones y volúmenes del pulmón. Lo que permite el intercambio de gases
Que al contraerse aumenta los diámetros longitudinal y transverso
Músculos Inspiratorios Intercostales externos: externos: Al contraerse aumentan los diámetros Se contraen en reposo y en la fase activa para poder vencer anteroposterior y transverso del tórax las presiones y las fuerzas elá elásticas y la resistencia Todo esto conlleva a un aumento de los diámetros de la caja torácica
Esternocleidomastoideo: Esternocleidomastoideo: Elevan
el esternón y aumentan
anteroposterior y longitudinal Escalenos: Escalenos: Elevan las dos primeras costillas
Los músculos espiratorios: Abdominales - Oblicuo mayor y menor
Presiones: Pleural, Alveolar, transpulmonar Pleural. Es la presión entre la pleura visceral y la pleura parietal. Su valor es de -5 cm de agua (5 menos que la
- 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
atmosférica)
y
durante
la
inspiración
aumenta
aproximadamente a -7.5 cm de agua Alveolar. Alveolar Presión
del interior de los alvéolos, durante la
inspiración -1 cm y durante la espiración +1 cm. Presió Presión transpulmonar. transpulmonar Es la diferencia de presión alveolar y la pleural. Es la llamada Presión de Retroceso Elástico.
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.
La elasticidad del tejido pulmonar y la tensión superficial del líquido de los alveolos se oponen a la distensión del pulmón por la pleura. Esto hace que en reposo la presión intrapleural sea negativa
Tensión superficial de los alveolos
Distensibilidad del tejido pulmonar pared torácica rígida
◦ Espacio muerto anatómico = 150 ml ◦ Espacio muerto alvelolar <10 ml
Presión intrapleural 757 mm Hg
•
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,
C=Volumen C=Volumen Presió Presión Tensión superficial. Surfactante < 15 veces la fuerza de entrada del aire. Neumocito tipo II Dificultad respiratoria del recién nacido Glucocorticoides, Tiroideas
•Se •El
comporta como un resorte espiralado. espiralado. pulmó ón es como un cauchito estirado pulm Presion transpulmonar = Palveolar-Ppleural
Pleura viceral Pleura parietal Liquido Pleural
3000 cm3
5800 cm3 3500 cm3
4600 cm3
500 cm3
1100 cm3
1200 cm3
Cuando se Produce un Neumotorax
2300 cm3
Una adecuada ventilació ventilación y un buen flujo capilar permite un buen intercambio gaseoso
Ley de Dalton
Arteriolas responden al cambio de PO2. ⇓ O2
⇑ O2
⇓ O2 ⇒ Vasoconstricción ⇑ O2 ⇒ Vasodilatación Bronquios responden al cambio de PCO2. ⇓ CO2 ⇒Broncoconstricción
⇑ CO2
⇓ CO2
⇑ CO2 ⇒Broncodilatación
Para que ocurra el proceso de ventilación pulmonar debemos conocer: Inspiración y Espiración Inspiració Inspiración. 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.
PROPIEDADES ELÁ ELÁSTICAS DEL PULMÓ PULMÓN Espiració Espiración. Los músculos inspiratorios se relajan y la fuerza de retroceso elástico de los pulmones provoca la disminución del
Factores determinantes
volumen pulmonar. La presión alveolar es mayor que la presión en la
La elasticidad del tejido pulmonar: depende de fibras elásticas
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 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.
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.
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.
CÓMO OCURRE EL INTERCAMBIO ALVEOLOALVEOLO-CAPILAR Ocurre por la membrana alveolo-capilar: tiene las siguientes capas: • Capa líquida que reviste el alvéolo y contiene surfactante • Capa de epitelio alveolar
•Gradiente
de presió presión parcial.
•Densidad. •Solubilidad. •Espesor •Área
de la membrana. tisular.
• 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
CAPACIDAD DE DIFUSIó DIFUSIóN
(DL) ⇒ DIFUSIÓN:
Es el movimiento de moléculas de un gas de una alta concentración a una baja concentración de acuerdo a sus presiones parciales individuales.
DEPENDE DE:
- El componente de membrana - área de intercambio - distancia de difusió difusión - presió presión parcial - El componente sanguí sanguíneo - tiempo de reacció reacción HbHb-O2 (flujo (flujo sang.) - concentració concentración de Hb
TRANSFERENCIA DE GASES
Sabemos que el espesor y la superficie son determinantes para la difusión de los gases. Factores que determinan la difusió difusión de un gas a travé través de la membrana 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
Coeficiente de Difusió Difusión del Gas La Ley de 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
Gradiente de presió presión entre los dos lados de la membrana Depende de la capacidad de difusión del gas para atravesar la membrana. Ej: La capacidad de difusión del O2 de la atmósfera al alvéolo es de 21 ml/min en reposo
CÓMO SE TRANSPORTAN LOS GASES O2 Y CO2 EN LA SANGRE Transporte de O2 97% es transportado en combinación química con la Hb y forma oxihemoglobina 3% disuelto en el agua Se dice que un gramo Hb es capaz de combinarse con 1.34 ml de O2 Transporte de CO2. Tiene tres formas Disuelto como Bicarbonato (HCO3) Unidos a grupos terminales de las proteínas (compuestos carbaminos)
