Fisiología del aparato respiratorio

FISIOLOGÍA – LICENCIATURA EN ENFERMERÍA
UNIDAD TEMÁTICA N° 6: “FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO”
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Conocer los músculos respiratorios implicados en la mecánica respiratoria
Conocer volúmenes y capacidades pulmonares.
Identificar los componentes normales que permiten la hematosis y la difusión de gases.
Conocer los mecanismos que explican el Transporte de gases por la sangre.
Conocer la relación ventilación perfusión en la circulación pulmonar.
Reconocer los mecanismos que regulan la respiración
Conocer los mecanismos de consumo de O2.
CONTENIDOS:
Mecánica respiratoria. Espirometría estática y dinámica. Volúmenes y capacidades pulmonares.
Leyes de gases. Hematosis. Difusión de gases. Relación ventilación perfusión. Monitoreo de la
hematosis.
Transporte de gases por la sangre. Circulación pulmonar. Regulación de la respiración. Consumo
de oxígeno.
TRABAJOS PRÁCTICOS:
Nº 10: Ventilación Pulmonar Espirometría
PREGUNTAS PARA PRECEPTORES:
1)- ¿Cuales son los músculos que participan en la respiración?
2)- ¿Cuáles son los volúmenes pulmonares normales y cuales son sus valores?
3)- Nombre una capacidad pulmonar y descríbala.
4)- ¿Las capacidades pulmonares son iguales entre el hombre y la mujer?
5)- ¿Qué es espirometría?
6)- ¿Para qué sirve conocer los valores de los volúmenes y capacidades pulmonares?
7)- ¿Si se llena de liquido todo un hemitorax (derrame pleural masivo), se modifica la
espirometría?
8)- ¿Qué función cumple el diafragma?
9)- Escriba la definición de
- Inspiración
- Apnea
- Taquipnea
Ventilación
Frenico
Espiración
10)- Grafique la curva de una espirometría estática normal.
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FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO
El sistema respiratorio es el encargado, en el organismo humano, de la respiración, es decir del
conjunto de mecanismos por los cuales las células toman oxígeno (O2) y eliminan el dióxido de
carbono (CO2) que producen.
ANATOMIA DEL APARATO RESPIRATORIO
• Órganos intercambiadores de gases: PULMONES
• Bomba que ventila los pulmones, formada por:-esqueleto oseo del torax
- Músculos toracoabdominales
- SNC con vías aferentes y eferentes
Vías Aéreas:
Es el conjunto de conductos por donde va a circular el aire desde el medio ambiente hasta los
pulmones. Se van a clasificar de acuerdo a su ubicación en vías aéreas superiores, desde las
narinas hasta los bronquios fuente; y vías aéreas inferiores desde los bronquios fuente hasta los
bronquiolos terminales.
Alvéolos:
Constituyen el lugar donde se realiza el intercambio aéreo, es decir el punto final donde llega el
O2 antes de pasar a la sangre. Comienzan a aparecer en la vía aérea después de los bronquiolos
terminales, constituyendo en primer término los bronquiolos respiratorios, luego los sacos
alveolares y finalmente los alvéolos propiamente dichos.
Vasos de la Circulación Pulmonar o Menor:
Podemos decir que se inician como capilares arteriales y capilares venosos. Los primeros
provienen de la arteria pulmonar, la cual viene del ventrículo derecho trayendo sangre
carboxigenada (sangre de alto contenido en CO2) proveniente de todos los tejidos del organismo.
Los capilares venosos, por su parte, son continuación de los capilares arteriales y conducen
sangre oxigenada (con alto contenido en O2). Se van a continuar con las venas pulmonares, que
se dirigen a la aurícula izquierda para llegar a la circulación sistémica.
Esqueleto del Tórax:
La caja torácica, dada por la columna vertebral (parte del segmento cervical y el segmento
dorsal en su totalidad), las clavículas, las costillas y el esternón; actúa como un elemento de sostén
para el pulmón y trabaja sincrónicamente con los músculos respiratorios.
Músculos Respiratorios
 Inspiratorios (diafragma, escalenos, trapecio, esternocleidomastoideo, músculos del ala de la
nariz, intercostales externos y músculos paraesternales),
 Espiratorios (músculos de la pared abdominal, triangular del esternón e intercostales
internos).
REGULACION DE LA RESPIRACION
El centro respiratorio eta compuesto por un grupo de neuronas localizados en bulbo y
protubrancia, dividido en 3 grupos principales (dorsal, ventral y neumotaxico).
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La respiración normal consta de 2 momentos:
La inspiración o inhalar: ingreso de aire desde la atmosfera debido a que la contraccion del
diafragma tira hacia abajo las superficies inferiores de los pulmones, disminuyen las presiones
dentro del torax.
La espiración o exhalar: salida de aire desde los pulmones a la atmoefera debido a la relajacion
del diafragma, es un fenomeno pasivo, aumentan las presiones intratoracicas el O2 pasa desde la
atmósfera a las vías aéreas, entrando por las narinas hacia las fosas nasales y conduciéndose por la
laringe, tráquea, bronquios fuente, bronquiolos terminales, bronquiolos respiratorios, sacos
alveolares y alvéolos.
Desde aquí el O2 difunde a través de la membrana respiratoria hacia los capilares pulmonares,
circula por todo el árbol arterial sistémico hacia los tejidos; donde al llegar entrará a las células,
atravesando sus membranas e intercambiándose con CO2.
El CO2, por su parte, hará el camino exactamente inverso al O2, hasta salir, por las narinas,
hacia la atmósfera.
RESPIRACION
LA RESPIRACION ES UN PROCESO COMPLEJO QUE INCLUYE OTRA SERIE DE MECANISMOS
(ventilación, Hematosis, difusión, trasporte de gases).
HAY FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL SISTEMA DE TRANSPORTE DE OXIGENO (FACTOR
RESPIRATORIO, CARDIOVASCULAR, HEMATOPOYETICO).
SISTEMA RESPIRATORIO
Mecanismos involucrados en la respiración
 Ventilación: intercambio de gases desde la atmosfera a alveolos pulmonares y viceversa
 Hematosis: Difusión e intercambio gaseoso en superficie pulmonar
 Transporte de oxigeno: a traves de la sangre
 Difusión: Intercambio gaseoso a nivel celular
 Respiración real: utilizacion de oxigeno y produccion de CO2 por la celula
HEMATOSIS
Una vez que el aire inspirado llega a los alvéolos está listo para realizar la hematosis, la cual se
lleva a cabo gracias al gradiente de presiones, del O2 y el CO2, que existe entre el alvéolo y el
capilar pulmonar. De tal manera que el O2 difunde, a favor de gradiente, hacia la sangre y el CO2,
en sentido inverso, lo hace hacia el alvéolo.
¿Qué es la HEMATOSIS?
Es el intercambio alvéolo-capilar de oxígeno, a través del cual el O2 pasa del alvéolo al capilar
pulmonar y el CO2 difunde del capilar pulmonar al alvéolo.
ESPACIO MUERTO:
Es el aire que no entra en contacto con la sangre capilar pulmonar y por lo tanto no participa en
la hematosis: aire de las fosas nasales, laringe, tráquea, bronquios fuente y alvéolos no
perfundidos.
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Cómo está formada la membrana respiratoria (MR)?
Desde el interior del alvéolo hasta el capilar pulmonar la MR está por:
O El surfactante que separa el aire de la capa líquida;
O Una capa líquida;
O El epitelio alveolar, formado por dos tipos de células: los neumonocitos tipo I y los
neumonocitos tipo II;
O La membrana basal del epitelio alveolar;
O El intersticio;
O La membrana basal del capilar pulmonar;
Transporte de oxigeno
• El flujo del O2 y del CO2 por vía sanguínea se lleva a cabo de dos maneras: en forma disuelta,
que se representa como presión parcial del gas, y por otro lado, unido a la Hemoglobina (Hb).
ESPIROMETRIA
Los volúmenes que se manejan a nivel pulmonar pueden ser medidos a través de la
espirometría, la cual puede ser “estática” o “dinámica”.
La ESTATICA mide los volúmenes que se movilizan entre la atmósfera y la caja torácica, sin
importar el tiempo; mientras que la DINAMICA mide los volúmenes que se movilizan entre la
atmósfera y la caja torácica en función del tiempo, es decir, los flujos.
Estas mediciones se llevan a cabo con aparatos especiales llamados espirómetros.
ESPIROMETRIA ESTATICA
• Volumen corriente: es la cantidad de aire que se moviliza en el pulmon en una inspiracion y
espiración tranquila, valor normal 500ml.
• Volumen de reserva inspiratoria: es el volumen que se obtiene cuando luego de la espiracion
tranquila se realiza una inspiración forzada y su valor es de 3000ml
• Volumen de reserva espiratoria: es el volumen que se obtiene cuando luego de la inspiracion
tranquila se realiza una espiracion forzada y su valor es de 1100ml
• Volumen residual: es la cantidad de aire que no puede ser eliminada del complejo
toracopulmonar despues de una espiracion forzada y su valor es de 1200 ml
Cuando se suman los volumenes se obtienen las capacidades
• Capacidad vital: es la cantidad maxima de gas que un sujeto puede exhalar en la maxima
espiracion que sigue a la maxima inspiracion equivale a la suma del VC+VRI+VRE y su valor es 4 a 6
litros
• Capacidad pulmonar total: es el volumen maximo al que puden ampliarse los pulmones con el
mayor esfuerzo inspiratorio posible es la suma de CV+VR y su valor es de 6 litros
• Capacidad inspiratoria: es la suma de la CV y el VRI valor 3500ml
• Capacidad residual funcional: es la suma del VR y el VRE valor 2300ml
ESPIROMETRIA DINAMICA
• Se basa en el estudio de los flujos de aire que maneja el complejo toracopulmonar o sea que
tiene en cuenta el volumen en funcion del tiempo.
• Lo que mide es la CAPACIDAD VITAL FORZADA (CVF) el tiempo que demora el individuo en
eliminar la capacidad vital
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Para que se considere normal la CVF de un individuo, ésta debe ser igual o mayor al 75% de la
Capacidad Vital teórica para ese individuo, que va a depender del sexo, edad y altura (valores que
se obtienen de una tabla especial).
Si la CVF hallada es inferior al 75% de la teórica, el individuo presenta una incapacidad
pulmonar restrictiva (pacientes enfisematosos, con neumoconiosis, etc.)
Puede ocurrir que 2 individuos tengan la misma CVF pero l individuo A la expulsa en un menor
tiempo que el B, por lo tanto no tiene una incapacidad restrictiva porque los 2 expulsan la misma
cantidad pero el A elimina el 90% de la CVF en el 1er segundo y el B el 35 % de su CVF.
Poe tal motivo es necesario medir el VEF1
Pero si tenemos en cuenta el tiempo en que se expulsa la CV y medimos cuánto aire expulsa un
individuo en 1 segundo, estamos midiendo el VEF1 (Volumen de Espiración Forzada en 1 segundo),
el cual lo tenemos que relacionar porcentualmente con la Capacidad Vital hallada, por medio del
llamado Índice de Tiffeneau, que es igual a (VEF1 • 100) : CVF hallada.
IT= VEF 1seg
-------------- x 100
CVF
Si esta relación es mayor al 75% quiere decir que en un segundo se elimina más del 75% de la CVF,
lo que es normal. Pero si se elimina menos del 75% quiere decir que hay una incapacidad
pulmonar obstructiva (obstrucción de la vía aérea), por ejemplo en pacientes con EPOC, con asma,
etc.
TRABAJOS PRÁCTICOS:
Nº 10: Ventilación Pulmonar Espirometría
PREGUNTAS PARA EVALUACION PREVIA AL PRÁCTICO
1) ¿Que se entiende por respiración?
A. El conjunto de mecanismos por los cuales la célula toman oxigeno y eliminan el dióxido de
carbono que producen.
B. El proceso por el cual la célula produce alimentos a través de la energía del sol.
C. La formación y excreción de elementos nocivos (Urea, creatinina).
D. Ninguna es correcta.
2) ¿Qué es la hematosis?
A. Es la ventilación pulmonar.
B. Es el equilibrio de los líquidos y sales del organismo.
C. Es el intercambio de gases entre los alvéolos pulmonares y la sangre del capilar pulmonar.
D. Es el cese del sangrado a nivel capilar.
3) ¿Qué es la membrana respiratoria?
A. Es una membrana sintética que nos permite respirar a través de ella.
B. Es el espacio celular que existe entre la luz del alveolo y la del vaso sanguíneo.
C. El epitelio de los bronquios.
D. Ninguna es correcta.
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4) La inspiración se produce por:
A) Contracción de los músculos abdominales.
B) Expansión de los pulmones.
C) Contracción del diafragma.
D) La inspiración es pasiva.
5) Cual es la composición gaseosa del aire.
A) Mezcla de “gases raros” (argón, kriptón, etc.).
B) N2 5%, O2 80%, CO2 10%, Vapor de agua 5%.
C) N2 74%, O2 13%, CO2 5,3%, Vapor de agua 6,2%.
D) N2 78%, O2 21%, CO2 0,04%, Vapor de agua 0,50%.
6) Como se transporta el oxigeno en la sangre.
A) En los glóbulos blancos.
B) Unido a la hemoglobina (98%) y disuelta en el plasma (2%).
C) En una unión reversible con la hemoglobina.
D) Disuelta en el plasma.
7) ¿Que es la espirometría?
A. Un método para medir el movimiento del volumen del aire que entra y sale de los pulmones.
B. Mide la fuerza de contracción de los músculos respiratorios.
C. Mide la composición del aire respirado.
D. Mide la frecuencia de los movimientos respiratorios.
8) ¿Qué es el volumen de ventilación pulmonar?
A. Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal.
B. Volumen de aire adicional que puede inspirarse por encima del volumen de ventilación
pulmonar.
C. Volumen adicional de aire que puede expulsarse realizando una espiración forzada al final de
una espiración normal.
D. Volumen de aire que permanece aun en los pulmones tras una espiración forzada.
9) ¿Qué es el volumen residual?
A. Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal.
B. Volumen de aire adicional que puede inspirarse por encima del volumen de ventilación
pulmonar.
C. Volumen adicional de aire que puede expulsarse realizando una espiración forzada al final de
una espiración normal.
D. Volumen de aire que permanece aun en los pulmones tras una espiración forzada.
10) ¿A que corresponde la capacidad vital?
A. Al volumen de ventilación pulmonar mas el volumen de reserva inspiratoria.
B. Volumen de reserva espiratoria mas el volumen residual.
C. La suma del volumen de reserva inspiratoria, el volumen de ventilación pulmonar y el
volumen de reserva espiratoria
D. Capacidad vital mas el volumen residual.
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