Fisiología y anatomía del sistema respiratorio

Fisiología y anatomía del
sistema respiratorio
Equipo 2
Marisol Gómez Carranza
Susana Rubio Santillanes
Luis Alberto Fernández Robles
Javier Baidón Córdoba
Carlos Vega Sortillon
Benjamín Barceló Martínez
Julio Ortiz Guevara
19/08/2010
INTRODUCCION
En este ensayo desarrollaremos un tema que trata de un sistema
primordial de nuestro cuerpo: el sistema respiratorio.
Se explicará su anatomía y función, así como sus mecanismos,
componentes y reacciones que se llevan a cabo en su correcto funcionamiento.
Uno de los principales propósitos de este ensayo es definir claramente
el funcionamiento y regulación del sistema respiratorio, para esto es necesario
conocer la anatomía de la vía aérea, la cual se describirá detalladamente más
adelante con la finalidad de recordar y aclarar puntos significativos a lo largo de
nuestra exposición.
El objetivo que tenemos como equipo es explicar y dar a entender de
una manera práctica y aplicada la anatomía y la fisiología del sistema
respiratorio.
El sistema respiratorio es de gran importancia en nuestro cuerpo ya que
interviene de alguna manera en numerosos procesos vitales; este complejo
sistema puede verse afectado comprometiendo el estado de salud de las
personas.
Como futuros custodios de la salud debemos estar conscientes que las
enfermedades respiratorias son un verdadero reto, tener conocimientos tanto
anatómicos, fisiológicos y quirúrgicos pueden hacer la diferencia entre la ligera
línea que separa la vida de la muerte de nuestros pacientes.
VENTILACION PULMONAR
Los objetivos que se llevan a cabo en la respiración son proporcionar
oxigeno a los tejidos y retirar el dióxido de carbono.
Estos se pueden dividir en 4 funciones principales:
1. Ventilación pulmonar.
2. Difusión de oxigeno y dióxido de carbono entre los alveolos y la sangre.
3. Transporte de oxigeno y de dióxido de carbono en la sangre y los
líquidos corporales.
4. Regulación de la ventilación.
Ventilación pulmonar: la ventilación tiene como finalidad el intercambio
constante y cíclico, entre el aire del exterior y el aire alveolar, estos efectúan en
dos fases que son la Inspiración y la espiración.
(2)
Mecánica de la ventilación pulmonar
Durante la inspiración entra aire, se humedece, calienta a la temperatura
corporal y se mezcla con el aire del árbol traqueobronquial y al final con el
alveolo. Para esto se necesitan diferentes músculos que elevan la caja torácica
tales
como:
Intercostales
externos,
esternocleidomastoideos,
serratos
anteriores y los escalenos.
En la espiración sale el aire traqueobronquial y al final el del alveolo. Los
músculos que participan son intercostales internos, recto abdominal, oblicuo
externo, oblicuo interno, transverso abdominal.
(5)
En la mecánica respiratoria hay que tener en
cuenta
varias
presiones:
Presión pleural. Las pleuras visceral y parietal
cubren las superficies de los pulmones y de la
cavidad torácica respectivamente, y forman entre
ellas el espacio pleural. Estas capas están
separadas por una fina película de líquido pleural.
La presión al comienzo de la inspiración es de -5 cm H20. Después durante la
inspiración normal, se vuelve más negativa hasta aproximadamente -7.5 cm
H20. Y durante la espiración se produce una inversión de estos valores.
1) GUYTON, Arthur C.. Tratado de Fisiologia Medica. Lackson, Mississippi: 2006.
Presión alveolar: es la presión en el interior de un conducto aéreo. Existe un
gradiente de presión entre la boca y los alveolos, siendo la presión alveolar la
más negativa durante la inspiración. Cuando se encuentra la glotis abierta y no
hay flujo de aire tanto del exterior e interior de los pulmones, las presiones en
todas partes del árbol respiratorio serán igual a la presión atmosférica. Para
que se produzca una entrada de aire a los alveolos durante la inspiración, la
presión de los alveolos debe disminuir hasta un valor por debajo de la presión
atmosférica, en lo que disminuye hasta -1 cm H20, esto es suficiente para
arrastrar .5 lts de aire hacia los pulmones y en la espiración es lo contrario la
presión alveolar aumenta hasta 1 cm H20, lo que la fuerza de salida será de .5
litros de aire inspirado.
Presión atmosférica, es la presión ejercida por el aire atmosférico en
cualquier punto de la atmosfera. La presión atmosférica estándar, 1 atmosfera,
fue definida como la presión atmosférica media al nivel del mar que se adopto
como exactamente 101 325 Pa o 760 mmHg. (4)
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
La espirometría es un método sencillo para estudiar la ventilación pulmonar
registrando el movimiento del aire que entra y sale de los pulmones. La
espirometría va a medir diferentes volúmenes y capacidades pulmonares
como:

Volumen
corriente:
volumen
es
de
el
aire
que se inspira o se
espira
en
cada
respiración normal
(500ml).

Volumen
de
reserva
inspiratoria: es el
volumen adicional de
aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y
por encima del mismo cuando la persona inspira con fuerza
(3000ml).

Volumen de reserva espiratorio: es el volumen adicional
máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración
forzada después del final de una espiración a volumen corriente
normal (1100ml).

Volumen residual: es el volumen de aire que queda en los
pulmones después de la espiración mas forzada (1200ml)

Capacidad inspiratoria: esta es la cantidad de aire que una
persona puede inspirar, comenzando en el nivel espiratorio
normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima cantidad
(3500ml).

Capacidad residual funcional: es la cantidad de aire que queda
en los pulmones al final de una espiración normal (2300ml)

Capacidad vital: es la cantidad máxima de aire que puede
expulsar una persona desde los pulmones después de llenar
antes los pulmones hasta su máxima dimensión y después
espirando la máxima cantidad (460ml).

Capacidad pulmonar total: es el volumen máximo al que se
pueden expandir los pulmones
posible.(5800ml)
con el máximo esfuerzo
(1)
MECANISMOS DE REGULACION DE LA RESPIRACION
-Centro respiratorio
El centro respiratorio está formado
por diversos grupos de neuronas que
son localizadas en el bulbo raquídeo así
como en la protuberancia. La espiración
se produce por un grupo de neuronas
localizada en la porción ventral del
bulbo
raquídeo
y la
espiración
la
produce la parte ventral del bulbo y el
centro neumotáxico que está localizado en la parte dorsal de la protuberancia
que controla la frecuencia y profundidad de la respiración.
-Control químico
El objetivo de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de
oxígeno y dióxido de carbono en los tejidos. El exceso de dióxido de carbono
va actuar directamente sobre el centro respiratorio, haciendo que se produzcan
las señales motoras de la mecánica de la ventilación pulmonar y el oxigeno no
va tener efecto directo sobre el centro respiratorio, por lo que actúa sobre los
quimiorreceptores periféricos que están localizados en las carótidas y aorta.
Cuando la concentración de sangre arterial disminuye por debajo de lo
normal se produce un estimulación de los quimiorreceptores. Un aumento de la
concentración de dióxido de carbono como iones hidrógenos también excitan a
los quimiorreceptores. Los quimiorreceptores están expuestos en todo
momento a sangra arterial, no a sangre venosa y sus Po2 son las Po2
arteriales. Cuando la presión de O2 disminuye a 60 mmHg se activan los
receptores, en lo que su presión normal es de 104 mmHg.
Otras zonas donde se encuentran quimiorreceptores son los que se
muestran en la figura 41.4.
ANATOMIA DE LA VIA AEREA
NARIZ Y CAVIDADES NASALES: tienen dos funciones: respiratoria y sensorial
u olfatoria. Es donde se da la inspiración y fonación.
El aire inspirado circula de adelante hacia atrás y se encuentra en
contacto con una superficie caliente vascularizada, húmeda, y sensible.
Las cavidades nasales son fosas
pares separadas por un tabique óseo y
cartilaginoso. Y están divididas en tres regiones que son el vestíbulo, el
segmento respiratorio y el segmento olfatorio.
El segmento respiratorio forma la mayor parte del volumen de las cavidades
nasales, y aquí es donde la corriente de aire es dividida en remolinos por los
cornetes que son estructuras formadas por hueso esponjoso ubicadas en las
partes laterales de cada cámara nasal de rica irrigación sanguínea y sus
funciones son humidificar el aire que llega a los pulmones, filtrar el aire que
respiramos y calentar el aire para el mejor confort.
En la parte del techo de la cavidad nasal se encuentra el segmento
olfatorio y tiene 5 tipos de células diferentes.

Células olfatorias: son neuronas bipolares que poseen una
prolongación apical con cilos

Células sustentaculares (sostén): proveen sostén mecánico y
metabólico a las células olfatorias

Células en cepillo: cel. Cilíndricas especializadas en la
trandusccion de la percepción general

Células basales: son las progenitoras de los otros tipos celulares
maduros

Glándulas olfatorias: representan una característica distintiva de
la mucosa olfatoria.
La porción conductora son las vías que conducen a los sitios de respiración
dentro de los pulmones, y es donde ocurre el intercambio gaseoso, son tanto
las vías fuera como las que están dentro de los pulmones.
Las cavidades nasales, rinofaringe y orofaringe, laringe, tráquea, bronquios
principales (primarios) se encuentran en la parte externa. Y dentro de los
pulmones encontramos el árbol bronquial (bronquios intrapulmonares y
bronquiolos).
Encontramos también la porción respiratoria que es donde se produce
el intercambio gaseoso. Aquí encontramos los bronquiolos respiratorios, los
conductos alveolares, los sacos alveolares y los alveolos. En esta zona ocurre
el
acondicionamiento
que
comprende
calentamiento,
humidificación
y
eliminación de partículas. Las secreciones mucosas y serosas se encargan de
humedecer el aire y atrapar las partículas que han conseguido eludir los pelos
cortos que hay en las cavidades nasales, llamados vibrisas.
Los senos paranasales son espacios llenos de aire en los huesos de las
paredes de la cavidad nasal. Están tapizados por epitelio seudoestratificado
cilíndrico ciliado.
LARINGE: En la respiración la laringe es
recorrida por el aire inspirado y espirado.
La
glotis
estrecha
aquí
la
vía
respiratoria. El aire circula por la parte
posterior,
intercartilaginosa,
de
la
hendidura glótica. La libre circulación da
el relajamiento del esfínter glótico.
La glotis cerrándose puede interrumpir la
circulación del aire. Esto se produce
durante
los
esfuerzos
musculares
intensos.Está localizada entre la orofaringe y la tráquea y tiene un
revestimiento de epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado y epitelio
estratificado plano. Los pliegues vocales se encargan de controlar el flujo del
aire a través de la laringe y vibran para producir sonido, y estas son las cuerdas
vocales verdaderas y las cuerdas vocales falsas son pliegues ventriculares
ubicados arriba de los pliegues vocales.
La laringe posee 3 cartílagos pares: aritenoides, corniculados y cuneiformes. Y
3 impares: tiroides, cricoides y epiglotis.
El cartílago tiroides posee asta mayor, que se une con el hioides y hasta
menor, que se une con el cricoides. El cricoides detiene a los aritenoides y
estos a su vez tienen arriba a los corniculados. En el ángulo entrante del
tiroides se articula la epiglotis. La proximidad de las cuerdas vocales es lo que
provoca el sonido. (6)
La estructura de los pulmones está diseñada ingeniosamente para que
puedan cumplir su función primordial, el intercambio de gases entre el aire
inspirado y la sangre.(6)
Las vías de conducción de aire incluyen la tráquea, esta soportada por
unos cartílagos dispuestos en U y unidos posteriormente por bandas
musculares. Su mucosa es un epitelio cilíndrico columnar que contiene muchas
células secretoras de mucus.
Los bronquios principales parten de la tráquea y a continuación se
dividen en dicotomías sucesivas, dando lugar a vías respiratorias cada vez más
pequeñas. El trayecto del bronquio principal derecho es más vertical y más
alineado que el izquierdo.
Las divisiones sucesivas de los bronquios, forman los bronquiolos, que
carecen de cartílagos y de glándulas submucosas. Al seguir ramificándose
estos dan lugar a bronquiolos terminales, su función es conducción y
humidificación. (6)
A continuación la vía de respiración está dada por los bronquiolos
respiratorios, se continúan con los conductos alveolares y así los alveolos.
La estructura de las paredes alveolares, consta desde el lado del capilar a la
superficie alveolar
CAJA TORACICA: La caja torácica
se compone por doce vertebras
torácicas,
esternón,
costillas
y
cartílagos costales. Se conforma de
11 espacios intercostales
DIAFRAGMA:
relaciona
El
con
diafragma
el
se
receso
costodiafragmático de la pleura. Es
ancho
adelante,
más
profundo
lateralmente y atrás. Esta profundidad aumenta cuando el musculo se eleva
durante la espiración.
Durante la inspiración el diafragma se mueve hacia abajo y un grupo de
músculos intercostales externos levanta las costillas y el esternón. Esta acción
de levantamiento incrementa el diámetro de la cavidad torácica, al relajarse se
vuelve a subir a su posición normal y disminuye la caja torácica.
MUSCULOS DE INSIPIRACION / ESPIRACION

El transverso del abdomen se interdigital con el diafragma.

Inspiración: Esternocleidomastoideo, escalenos, intercostales externos,
diafragma

La aorta está protegida por el ligamento arqueado medio y ligamento
arqueado lateral.

El esófago está rodeado por el pilar derecho del diafragma.

La vena cava inferior atraviesa la porción tendinosa del diafragma.

El nervio frénico es el que inerva al diafragma y va de C3-C5

La porción tendinosa del diafragma se fija al pericardio fibroso.

La porción fija del diafragma (que es la porción muscular) se fija a las
vértebras y a la pared costal de las últimas costillas.
PLEURAS: Son membranas cerosas que cubren los pulmones se
componen de una capa visceral que tapiza íntimamente la superficie pulmonar
y la capa parietal que cubre la pared de donde se encuentra el pulmón.
La cavidad pleural en donde se encuentra su líquido pleural es un espacio
virtual que contiene aproximadamente 10 ml de líquido originado en
microvellocidades situadas en ambas hojas pleurales. En condiciones normales
las pleuras producen 100 ml por día, y tienen la capacidad de absorber 300 ml
en el mismo lapso. La estructura de la pleura visceral difiere ligeramente de la
pleura
parietal.
Ambas
cumplen
funciones
conjuntas,
es
decir
que
funcionalmente actúan en forma sincrónica, pero la pleura visceral recibe la
ardua labor de defender la pared interna de la cavidad pleural de las
infecciones y lesiones a que la patología pulmonar frecuentemente la somete.
Se puede esquematizar la estructura de la pleura visceral en cinco capas, de la
superficie hacia la profundidad, a saber: 1) Plano superficial, revestimiento
mesotelial; 2) Capa submesotelial; 3) Plano fibroelástico superficial; 4) Plano
subpleural; 5) Plano fibroelástico profundo.
La histología de la pleura parietal difiere de la pleura visceral. Se
constituye por un mesotelio y su soporte conjuntivo o capa submesotelial, el
plano fibroelástico superficial, el plano subpleural y el plano fibroelástico
profundo. (8)
(8)
CONCLUSION
En esta investigación reafirmamos los conocimientos previos de la
fisiología y la anatomía del sistema respiratorio; así como sus mecanismos,
componentes y su regulación mediada por varios factores químicos y físicos.
Durante el desarrollo del tema observamos algunas técnicas quirúrgicas
que se practican en diferentes patologías, lo cual es de suma importancia
conocer su utilidad, funcionamiento y la razón de su uso para en un futuro
nosotros mismos practiquemos este tipo de técnicas con un entrenamiento
previo adecuado para aprender hacerlo de la mejor manera posible y evitar así
cometer algún error que ponga en riesgo la vida del paciente.
Nos pareció un tema muy interesante que con la ayuda de las diversas
fuentes bibliográficas obtuvimos bastante información con la que pudimos
sustentar y respaldar nuestra investigación acerca del amplio aparato
respiratorio.
Bibliografía:
1) GUYTON, Arthur C.. Tratado de Fisiologia Medica. Lackson, Mississippi: 2006.
2) VILLEGAS, Ismael. Aparato Respiratorio . Mendez Editores, 2009.
3) MOORE, Keith L.. Anatomía con Orientación Clínica. Panamericana, 2009.
4) MARIÑO, Xurxo. "Tema 9: Ventilación pulmonar. Intercambio y transporte gaseoso".
18 Agosto 2010 <http://www.culturacientifica.org/textosudc/fisio_sistemas_tema_9.pdf>.
5) NETTER, Frank. Atlas de Anatomía Humana. Barcelona, España: Elsevier Masson ,
2007.
6) DAVILA, Evangelina. Anestesiología Clínica. La Habana, Cuba: EcMed, 2006
7) LATARJET, Michel. Anatomía Humana. Buenos Aires, Argentina: Panamericana, 2009
8)
Sociedad
Argentina
de
Medicina
Torácica.
Dr.
Eduardo
Saad.
www.sact.org.ar/publicaciones.php
Videos:
-Iavante , Consejeria de Salud. "Youtube- Intubación". Junta de Andalucia. 18 Agosto
2010 <http://www.youtube.com/watch?v=NOrQKT7yzV4&feature=related>.
-"Youtube-
Intubación
Endotraqueal
3-6".
18
Agosto
2010
<http://www.youtube.com/watch?v=uRckhSjhPoU&NR=1>.
-Neurocirujo,
"Youtube-
Gas
Exchange-
1/2".
18
Agosto
2010
<http://www.youtube.com/watch?v=EtrsdmuhcT8&p=ACC69EAB10243C5F&playnext=1&inde
x=24>.
-Fisica y quimica videos, "Youtube- Aparato Respiratorio ". 18 Agosto 2010
<http://www.youtube.com/watch?v=wNAiyhcDWBI>.
-Medicina TOT, "Youtube- Intubación en Anestesia General ". Foundation Skills. 18
Agosto 2010 <http://www.youtube.com/watch?v=ZBVWz9r4pZ4>.
-Nurse Review Dot Org, "Youtube- NurseReview.Org - Animation on Gas Exchange". Nurse
Review. 18 Agosto 2010
<http://www.youtube.com/watch?v=vVm3FbBXYhg&feature=related>.