III UNIDAD FISIOLOGÍA RESPIRATORIA TEMA 1: GENERALIDADES Y RELACIONES ESTRUCTURA FUNCIÓN EN EL PULMÓN OBJETIVOS TERMINALES: 1. Describir las principales funciones fisiológicas del correlacionarlas con la estructura anatómica del mismo. sistema respiratorio y TABLA DE CONTENIDOS: Respiración externa y respiración interna. Relación entre los sistemas que realizan la función respiratoria: sistema cardiovascular y sistema respiratorio. Generalidades de la fisiología respiratoria dentro del contexto de la homeostasis corporal. Vías aéreas superiores, vías aéreas de conducción, vías respiratorias de intercambio. Velocidad del flujo del aire. Interfase sangre – gas: composición, área, grosor. Generalidades de difusión de gases. Composición del aire: barométrico, inspirado, alveolar, espirado. Símbolos y terminología utilizada en fisiología respiratoria Funciones no respiratorias. Actividad metabólica del pulmón TEMA 2: VENTILACIÓN Y MECÁNICA RESPIRATORIA OBJETIVOS TERMINALES: 2. Conocer, calcular y analizar los volúmenes y capacidades pulmonares y las técnicas utilizadas en su determinación para asociarlos con los determinantes fisiológicos que los regulan y compararlos con los valores normales. 3. Comprender la mecánica de la respiración con énfasis en la distensibilidad pulmonar, la retracción elástica pulmonar, la resistencia de las vías aéreas y los cambios en presión alveolar, presión pleural y presiones transmurales: transpulmonar y trans vía aérea. TABLA DE CONTENIDOS: Espirometría, espirómetro de impedancia. La espirometría en la medición de los volúmenes pulmonares. Principales volúmenes y capacidades pulmonares. Modificación de los valores en casos de ejercicio, posición del cuerpo, problemas obstructivos y restrictivos. Pruebas dinámicas de función pulmonar: capacidad vital forzada CVF, Volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), cociente VEF1 /CVF %. Volumen minuto respiratorio. Ventilación voluntaria máxima. Diafragma y otros músculos respiratorios. Distensibilidad pulmonar y de la pared torácica. Retracción elástica pulmonar y de la pared torácica. Determinantes de la capacidad residual funcional. Espacio intrapleural y presión intrapleural. Presiones transmurales. Diagramas presión volumen en condiciones estáticas (sin flujo). Factor surfactante y tensión superficial alveolar. La resistencia de las vías aéreas y su regulación. Músculo liso bronquial. Comprensión dinámica de la vía aérea, punto de igual presión. Ciclo respiratorio normal. Flujo de aire y cambios en presión alveolar, presión pleural, presiones transmurales y volumen pulmonar durante el ciclo respiratorio. Trabajo de la respiración. TEMA 3: RELACIONES VENTILACIÓN/PERFUSIÓN OBJETIVOS TERMINALES: 4. Conocer las características particulares de la ventilación pulmonar y alveolar, de la perfusión pulmonar, los factores fisiológicos que las determinan, su distribución en los pulmones y los efectos fisiológicos de esto. 5. Analizar las relaciones ventilación / perfusión en las diferentes regiones de los pulmones y su repercusión en la composición de la sangre capilar pulmonar para poder explicar las consecuencias del desacople y los mecanismos compensatorios. TABLA DE CONTENIDOS: Ventilación pulmonar total, volumen minuto respiratorio, ventilación alveolar, ventilación alveolar minuto, volumen del espacio muerto anatómico (VD), relación VD/VC, espacio muerto fisiológico. Medición del espacio muerto anatómico, medición del espacio muerto fisiológico. Espacio muerto alveolar y sus causas. Medición de la ventilación alveolar. Ecuación de la ventilación alveolar, ecuación del aire alveolar. Diferencias regionales de la ventilación pulmonar y sus causas. Característica de la circulación pulmonar Perfusión pulmonar. Comparación de presiones pulmonares y sistémicas. Utilidad del catéter de Swan-Ganz. Resistencia vascular pulmonar. Volúmenes pulmonares y resistencia vascular pulmonar. Reclutamiento y distensión de capilares pulmonares. Hipoxia y resistencia vascular pulmonar. Factores que afectan la resistencia vascular pulmonar. Intercambio de líquido en capilares pulmonares. Edema pulmonar. Distribución del flujo de sangre en los pulmones. Zonas de West del pulmón. Relaciones ventilación / perfusión, diferencias regionales en este cociente. Cortocircuito y mezcla arteriovenosa. Circulación bronquial venas de Tebesio. Espacio muerto alveolar. Consecuencias del desacople. Mecanismos compensatorios del desacople. Efecto de la relación VA/Q sobre la composición del aire alveolar y la sangre capilar pulmonar. TEMA 4: INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES OBJETIVOS TERMINALES: 6. Conocer los factores determinantes del intercambio de gases en los alveolos y de la capacidad de difusión pulmonar. Distinguir entre un gas cuyo intercambio es limitado por la perfusión de otro cuyo intercambio es limitado por la difusión y las implicaciones de esto. Resolver problemas de difusión de los gases en las vías respiratorias, concentración (%) de los gases en pulmones y en sangre arterial y venosa, volúmenes de los gases a diferentes presiones o temperaturas. 7. Conocer los principales mecanismos de transporte del oxígeno y del dióxido de carbono por la sangre: disueltos y ligados a la hemoglobina. Calcular volúmenes de gases transportados en la sangre. Analizar la curva de disociación de la hemoglobina y su importancia. TABLA DE CONTENIDOS: Comportamiento físico de los gases. Leyes de los gases: ley de Boyle, ley de Charles, ley de Dalton, corrección de los volúmenes de un gas. Composición del aire seco. Presión parcial de los gases, Ley de Fick. Vías de difusión, área de difusión. Espesor de la membrana a través de la cual se realiza el intercambio gaseoso. Propiedades físicas de los gases: solubilidad, tamaño molecular, coeficiente de difusión. Intercambio de gases a través de la membrana alvéolo – capilar, dióxido de carbono, monóxido de carbono, oxígeno, nitrógeno. Transporte de oxígeno: disuelto o combinado con la hemoglobina. Saturación de la hemoglobina con el oxígeno. Efecto de la temperatura, de la presión parcial de CO2 , de la concentración de H+ y del difosfoglicerato. Monóxido de carbono y hemoglobina. Mioglobina. Transporte de CO2. Efecto Bohr y efecto Haldane. TEMA 5: REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN Y DEL EQUILIBRIO ÁCIDO – BASE OBJETIVOS TERMINALES: 8. Integrar la generación del ritmo respiratorio con los mecanismos nerviosos (voluntarios o reflejos) y los mecanismos químicos (locales o sistémicos) que intervienen en la regulación de la función respiratoria. 9. Analizar las relaciones que existen entre el balance ventilatorio y el equilibrio ácido / base del organismo para comprender sus alteraciones y mecanismos compensadores. TABLA DE CONTENIDOS: Control metabólico de la respiración. Control voluntario de la respiración. Neuronas relacionadas con la respiración, grupo respiratorio dorsal y grupo respiratorio ventral, núcleos pontinos relacionados: apneústico y pneumotáxico. Generación del ritmo respiratorio. Receptores relacionados con la regulación de la respiración: receptores en pulmón y quimiorreceptores. Control reflejo de la respiración: reflejos pulmonares y de la pared torácica. Regulación química de la respiración: quimiorreceptores centrales y periféricos. Repuestas al O2, CO2 y H+. Respiración durante el sueño. Importancia de la regulación del pH. Química del equilibrio ácido-base: ácido, base, ácidos y bases fuertes, ácidos y bases débiles, [H+], pH, cálculo del pH. Sistemas amortiguadores: bicarbonato / ácido carbónico, proteínas, fosfatos. Poder de amortiguación, factores que determinan el poder de amortiguación de un par buffer, sistemas de amortiguación cerrados, sistemas abiertos. Principio isohídrico. Ecuación de Henderson – Hasselbalch. Alteraciones del equilibrio ácido – base. Diagramas de Davenport. Compensación de las alteraciones ácido – base. Orden de participación de los sistemas amortiguadores ante una desviación de la [H +] en el plasma. TEMA 6: HIPOXIA Y AMBIENTES ESPECIALES OBJETIVOS TERMINALES: 10. Conocer el concepto de hipoxia, sus principales causas y manifestaciones así como la influencia que tiene sobre ellas el aumentar la fracción inspirada de oxígeno. Dar ejemplos de los mismos con énfasis en analizar los efectos agudos y crónicos de las grandes alturas. Conocer el caso particular de los ambientes hiperbáricos. TABLA DE CONTENIDOS: Definición de hipoxia. Principales causas de hipoxia tisular: hipoxia hipóxica, hipoxia anémica, hipoxia por hipoperfusión, hipoxia citotóxica. Cianosis. Gradiente alveolo capilar de oxígeno. Efectos de respirar aire con un aumento en la concentración fraccional de oxígeno. Respiración con altas y bajas presiones. Grandes alturas. Presión barométrica y altitud. Presión parcial de oxígeno en las grandes alturas. Mecanismos compensatorios observados en las grandes alturas. Trastorno ácido base observado en las alturas y su compensación. Aclimatación a las alturas. Mal de montaña agudo y crónico. Edema pulmonar por la hipoxia, edema cerebral por la hipoxia. Ambientes hiperbáricos. Buceo asistido. Barotrauma. Embolismo aéreo, narcosis por nitrógeno, enfermedad por descompresión, cámaras hiperbáricas.