República Bolivariana de Venezuela Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” Decanato de Ciencias de la Salud Departamento de Ciencias Funcionales Sección de Fisiología Estructura y Función del Aparato Respiratorio Prof. Joanna V. Santeliz C. MD, PhD Dra. Joanna V. Santeliz C. [email protected] Por qué respiramos? calor Tipos de Respiración Respiración interna:: Interacción intracelular del O2 con moléculas de glucosa para producir CO2, H2O y energía a nivel de la mitocondria. Respiración externa:: Todos los procesos fisiológicos necesarios para transportar el O2 desde el medio ambiente hasta la célula. Es a lo que nos referiremos a partir de ahora…. Fases de la Respiración Externa Ventilación Pulmonar Intercambio gaseoso a nivel de la membrana Sólidos alvéolo-capilar Transporte de gases en la sangre Intercambio gaseoso a nivel tisular Gases Líquidos Funciones del Aparato Respiratorio o Filtración, calentamiento y humidificación del aire inspirado o Distribución del aire hacia los alvéolos o Intercambio de gases a nivel de la membrana alvéolo-capilar o Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2) o Reservorio de sangre Funciones del Aparato Respiratorio o Regulación de la temperatura (por pérdida de agua) o Producción del sonido (cuerdas vocales) o Conversión de Angiotensina I → Angiotensina II a través de la enzima convertidora de Angiotensina (ECA) localizada en la superficie de las células endoteliales de los vasos pulmonares División Funcional del Aparato Respiratorio Zona Respiratoria Zona de Conducción Nariz Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquíolos Bronquiolos Respiratorios terminales y Alvéolos Función: Transporte del aire hacia la zona respiratoria Función Función: Hematosis Función División Anatómica del Aparato Respiratorio Vía Aérea Superior Fisiología de la nariz y cavidad nasal:: • • • • • • • Calentamiento, humidificación y filtración del aire Papel de la vibrisas Glándulas serosas (enzimas antibacterianas) y glándulas mucosas (producción de moco ~ 125 ml/día) Sinusoides venosos debajo del epitelio nasal Terminaciones nerviosas (estornudos) Receptores de la olfación Concepto de ciclo nasal Fisiología de la faringe:: • • • Lugar de comunicación entre el sistema digestivo y respiratorio (controlado por la epiglotis) Nasofaringe cumple funciones similares a la cavidad nasal Orofaringe y laringofaringe están cubiertos por epitelio estratificado escamoso no queratinizado (acorde a su función de tránsito de alimento) Fisiología de la laringe:: • • • Función similar a la cavidad nasal (mismo epitelio) Reflejo tusígeno (por estimulación de músculos laríngeos) Fonación Vía Aérea Inferior • 12 cm de longitud x 2 cm ø • 15-20 anillos traqueales • Se proyecta al nivel de C5 a T2 • Alto grado de desplazamiento lateral y estiramiento (~ 50%) Microfotografía electrónica de segmento de tráquea. Epitelio cilíndrico simple seudoestratificado ciliado con células caliciformes Vía Aérea Inferior Segmentación Pulmonar Ver video en https://www.youtube.com/watch?v=NgJVa2RQBUI Alveolos Son las unidades anatómicas y funcionales del pulmón. Los alveolos están compuestos de células epiteliales, están revestidos de una lámina basal prominente. A diferencia de los bronquiolos respiratorios y los conductos alveolares, las aberturas de los alveolos están desprovistos de células de músculo liso. En lugar de ello, sus orificios están circunscritos por fibras elásticas y reticulares. Las paredes de los alveolos se componen de dos tipos de células: neumocitos tipos I y II. Neumocitos tipo I Alrededor del 95% de la superficie alveolar se integra con epitelio escamoso simple. Celulas planas, en la región del núcleo contiene gran parte de la población de organelos de la célula, compuesta de una cantidad pequeña de mitocondrias, unos cuantos perfiles de RER y un aparato de Golgi modesto. Los neumocitos tipo I forman uniones ocluyentes y evitan así el escape de líquido extracelular. Neumocitos tipo II Estas células cuboides están entremezcladas entre los neumocitos tipo I y forman uniones de oclusión. Muestran microvellosidades apicales cortas. Tienen un núcleo central, abundantes RER, un aparato de Golgi bien desarrollado y mitocondrias. Cuerpos laminares unidos a la membrana que contienen agente tensoactivo pulmonar (surfactante). Circulación Sanguínea Pulmonar Arterias Bronquiales → provenientes de la aorta irrigan el tejido pulmonar excepto los alvéolos (la arteria bronquial izquierda se origina de la aorta torácica descendente y la derecha de la tercera arteria intercostal posterior). Arterias Pulmonares → provenientes del ventrículo derecho, se dividen profusamente alrededor de los alvéolos. Venas Pulmonares → drenan los capilares y llevan sangre oxigenada al corazón (la vena bronquial derecha drena a la vena ázigos; la vena bronquial izquierda drena a la vena hemiázigos accesoria o a la vena intercostal izquierda superior) Mecanismos de Defensa del Aparato Respiratorio • Filtración nasofaríngea • Escalera mucociliar Vía Aérea Superior • Saliva (proteasas, lisozimas) • Inmunogloblina A secretoria • Interferencia bacteriana (microbiota pulmonar) Mecanismos de Defensa del Aparato Respiratorio Vía Aérea Inferior • Reflejo de la tos • Broncoconstricción • Ramificación del árbol traqueobronquial • Escalera mucociliar • Inmunoglobulinas y complemento • Linfocitos B y macrófagos alveolares Funciones Metabólicas del Pulmón