Tema8 Sistema respiratorio

Tema 8. Sistema respiratorio
Respiración:
obtener O2 para utilizarlo en las células, y eliminar el CO2 que ellas
producen.
Función: Ventilación- intercambio de gases y utilización del oxígeno
 Respiración externa:
1
CO2
1. Ventilación
2. Intercambio de gases (aire-sangre)
 Respiración interna:
2. Intercambio de gases (sangre-tejidos)
3. Utilización del oxígeno por parte de los
tejidos
Otras funciones no respiratorias




Regula el pH
El habla
Defensa frente a elementos extraños inhalados
La nariz sirve como órgano del olor
O2
2
circulación
pulmonar
circulación
sistémica
CO2
O2
2
3
El aparato respiratorio consta de:
1. PORCIÓN CONDUCTORA
(Vías respiratorias)
faringe
conductos rígidos que llevan el aire
hasta los lugares de intercambio
gaseoso: nariz, faringe, laringe,
tráquea y bronquios primarios
nariz
tráquea
boca
bronquios
laringe
2. PORCIÓN RESPIRATORIA
lugares de intercambio de gases
pulmón
Bronquios secundarios ,
bronquiolos, conductos
alveolares y alvéolos
3. PORCIÓN MOTORA
músculos respiratorios:
diafragma y m. intercostales internos y externos
pulmón
diafragma
Laringe
La tráquea se
divide en dos
bronquios
principales
El bronquio principal se
divide 22 veces más,
finalizando en un grupo
de alveolos
Tráquea
Bronquio principal
izquierdo
Bronquio secundario
Bronquiolo
Alveolos
Zona de
conducción
Zona de
intercambio
Porción respiratoria
LA UNIDAD RESPIRATORIA TERMINAL
Conducto alveolar
alvéolos
Conducto
alveolar
Bronquiolos respiratorios
Bronquiolos
terminales
Los elementos
básicos de la unidad
respiratoria
terminal son
LOS ALVEOLOS
(~300 millones,
~ superficie
respiratoria de 50100 m2 )
saco
alveolar
Rama de la vena
pulmonar
Rama de la arteria
pulmonar
capilares
pulmonares
alvéolo
El intercambio gaseoso entre el pulmón y la sangre se produce por DIFUSIÓN a
través de la MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
célula tipo II-productora de
surfactante pulmonar
Glóbulo rojo
célula tipo I- (pared alveolar)
capilar
N
macrófago
alvéolos
alvéolo
membrana
alveolo-capilar
N
epitelio alveolar
endotelio capilar
Hay dos tipos de neumocitos o células alveolares:
-Tipo I:Las más numerosas. El intercambio de gases con la sangre tiene lugar a través de estás células.
-– Tipo II : Son las células productoras de surfactante pulmonar (agente tensoactivo)
CIRCULACIÓN PULMONAR
EL FLUJO SANGUÍNEO ES IGUAL QUE EN LA CIRCULACIÓN GENERAL
La red capilar rodea la totalidad del alveolo (cubren el 80-90% de su superficie)
INTERCAMBIO DE GASES RÁPIDO
La presión de la sangre en la circulación
pulmonar es sólo la décima parte de la
que presenta la sangre en la circulación
general
RESISTENCIA VASCULAR BAJA
FUNCIONA CON RESISTENCIAS Y
PRESIÓN BAJAS
EDEMA PULMONAR
El edema pulmonar generalmente es causado
por insuficiencia cardíaca.
A medida que el corazón deja de funcionar, la
sangre se acumula en las venas y capilares
pulmonares: la presión hidrostática aumenta y,
a medida que dicha presión se incrementa,
aumenta la cantidad de líquido filtrado, que es
enviado hacia los alveolos (espacios aéreos).
X
X
Este líquido se comporta como una barrera que
interrumpe el movimiento normal del oxígeno a
través de los pulmones, provocando dificultad
para respirar.
RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN
Acoplamiento
ventilación-perfusión
Regulación del diámetro
bronquiolos
arteriolas
O2 en el fluido intersticial
PO2 vasodilatación
PO2 vasoconstricción
O2
alveolo mal
ventilado
Vasoconstricción. Se desvía
la sangre hacia regiones
mejor ventiladas
CO2
en el aire espirado
CO2 broncodilatación
CO2 bronconstricción
VENTILACIÓN PULMONAR
-
Proceso por el cual el aire entra y sale de los alvéolos
- Dos fases
– Inspiración: aire entra a los pulmones (aumento del volumen pulmonar)
– Espiración: aire sale de los pulmones (disminución del volumen pulmonar)
Biomecánica de la ventilación
Las modificaciones de la presión intrapulmonar tienen lugar debido a los
cambios del volumen pulmonar
La presión ejercida por un gas es
inversamente proporcional al volumen
que ocupa
Ley de Boyle
Inspiración:
V
Espiración:
V
pulmonar
pulmonar
P
intrapulmonar
mayor presión atmosférica
que intrapulmonar
P
intrapulmonar
mayor presión intrapulmonar
que atmosférica
entra aire
sale aire
Respiración: cambios en el volumen pulmonar
Inspiración
Espiración
Los pulmones son incapaces de expandirse o de retraerse por sí solos: se
mueven en asociación con la contracción y relajación del tórax
DISTENSIBILIDAD:
capacidad de expansión
ELASTICIDAD: tendencia de una estructura a
volver a su tamaño inicial tras haberse
distendido.
INSPIRACIÓN
P
V
P atm  P Intrapulmonar
entra aire
(en los pulmones)
Expansión de la caja torácica mediante la contracción de -Diafragma
-Intercostales externos
los músculos inspiratorios:
Diafragma:
se contrae, y
desciende hacia
el abdomen
La contracción de los
músculos intercostales
externos provoca el
movimiento de las costillas
hacia arriba y hacia delante
Diafragma
intercostales
externos
ESPIRACIÓN
En la respiración normal, la espiración es un proceso PASIVO, que se lleva a cabo por la
relajación de los músculos inspiratorios
V
El diafragma se relaja,
asciende de nuevo y el
volumen de la cavidad
torácica disminuye
P
P intrapulmonar  P atm
La relajación de los
intercostales externos produce
el desplazamiento de las
costillas y el esternón hacia
abajo y hacia dentro
DISMINUYE EL VOLUMEN DEL
TÓRAX
sale aire
aire
VENTILACIÓN PULMONAR FORZADA
Durante el ejercicio o en una respiración forzada, se activan otros
músculos accesorios a la respiración
Músculos de inspiración
Músculos de espiración
inspiración
Esternocleidomastoideo
- Músculos escalenos
- Músculo esternocleidomastoideos
Escalenos
Intercostales
externos
espiración
Intercostales
internos
Diafragma
- Músculos abdominales
- Músculos intercostales
internos
Abdominales
LA PLEURA
Es una membrana epitelial húmeda compuesta por:
- La pleura visceral, cubre la
superficie de los pulmones
- La pleura parietal, reviste la parte
interna de la cavidad torácica
Entre ambas hojas existe una
delgada película de líquido, el
líquido pleural
funciones
Lubricante para que los
pulmones puedan deslizarse
sobre la pared torácica
Permite que los pulmones se muevan
con la contracción y la relajación del
tórax
Mantiene los pulmones
estrechamente unidos a la pared
torácica
VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
Volumen corriente (VC): El volumen de aire que entra y sale del pulmón en una
respiración normal. (0,5 l)
Volumen de reserva inspiratorio (VRI): Es el volumen adicional máximo de aire
que puede inspirarse por encima del volumen corriente normal. (2,5 l)
Volumen de reserva espiratorio(VRE): Es el volumen adicional máximo de aire que
puede espirarse en una espiración forzada después de una espiración corriente
normal. (1,5 l)
Volumen residual (VR): Es el volumen de aire que queda en los pulmones tras una
espiración forzada. (1.5 l)
Capacidad residual funcional (CRF): Cantidad de aire que contiene el pulmón tras
una espiración normal: VR+VRE (3 l)
Capacidad inspiratoria (CI): Capacidad máxima de aire que puede inspirarse.
VC+VRI (3 l)
Capacidad pulmonar total (CPT): Es el máximo volumen al que pueden expandirse
los pulmones con el máximo esfuerzo posible. VC+VRI+VRE+VR (6 l)
Capacidad vital (CV): Es la máxima cantidad de aire que puede expulsar una
persona de los pulmones después de una inspiración máxima y espirando al
máximo. VC+VRI+VRE o CPT-VR (4,5 l)
CAPACIDADES PULMONARES
La suma de dos o más volúmenes pulmonares recibe el nombre de capacidad
-Capacidad vital
-Capacidad pulmonar total
-Capacidad inspiratoria
-Capacidad residual funcional
La capacidad
vital es la
cantidad
máxima de aire
que puede
movilizarse
voluntariamente
en una
respiración
VRI
Vc
Capacidad
pulmonar total
VRE
VR
ESPIROMETRÍA
Se utiliza para medir los volúmenes pulmonares y el flujo de aire.
Sirve para valorar la función pulmonar.
Se emplea un espirómetro.
Tambor
flotante
aire
agua
Cuando el sujeto inhala, el aire se desplaza
hacia los pulmones. El volumen del tambor
disminuye y la plumilla asciende
INTERCAMBIO DE GASES
Por difusión a favor de gradiente de presión
De los 0.5 litros que entran en el aparato respiratorio en cada respiración, 0,15 litros se
quedan en las vías respiratorias de conducción, y 0,35 litros entran en los alveolos donde se
producirá el intercambio de gases.
Difusión de OXÍGENO
Difusión de CO2
alveolo
↓afinidad
Hb-O2
↑ afinidad
Hb-O2
O2
Sistema
circulatorio
PO2 mmHg
alveolo
CO2
Sistema
circulatorio
Alteraciones en el intercambio de gases
Enfisema
Pulmón normal
Destrucción
de
los
alvéolos, son más escasos
pero de mayor tamaño.
Disminución
de
la
superficie de intercambio
respiratorio.
Enfermedad fibrótica del pulmón
Hay un engrosamiento de
la pared alveolar, lo que
reduce la distensibilidad
pulmonar
Edema
Asma
El líquido acumulado
reduce el movimiento
normal del oxígeno a
través de los pulmones.
Broncoconstricción
(contracción
exagerada
del músculo liso bronquial)
Mecanismos de control respiratorios
- Bulbo raquídeo
- Protuberancia
- Corteza cerebral
Quimioreceptores
•Centrales. Bulbo raquídeo. Sensibles a variaciones en pCO2 en el líquido intersticial
cerebral y el líquido cefalorraquídeo
•Periféricos. Cuerpos carotídeos y aórticos. Sensibles a los cambios en: pO2, pCO2 y pH
sanguíneos
Receptores pulmonares
•Receptores de estiramiento: captan el estiramiento de los pulmones durante la inspiración.
•Receptores de irritación: se activan por irritantes mecánicos (polvo o químicos).
Broncoconstricción, tos.
•Receptores J o nociceptores: se estimulan en diversas situaciones patológicas.
protuberancia
Bulbo raquídeo
CONTROL NERVIOSO DE LA
RESPIRACIÓN
Centro neumotáxico
Centro apnéustico
protuberancia
Grupo respiratorio
ventral (GRV)
Complejo de Pre-Bötzinger
Bulbo raquídeo
Grupo respiratorio dorsal
(GRD - inspiratorio)
CENTRO
RESPIRATORIO
BULBAR
a los músculos inspiratorios
Neuronas inspiratorias y
espiratorias
músculos
intercostales
externos
diafragma
CO2 +
H2O
BHE
LCR
LCR
+ quimiorreceptores
centrales
+ quimiorreceptores
periféricos
Ventilación
H2CO3
H+
+ HCO3-