Subido por Rafael Cardenas

Fisiologia Respiratoria IV 2022 1

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MORFOFISIOLOGÍA II
FISIOLOGÍA RESPIRATORIA IV
MEDICINA HUMANA
Dr. FERNANDO NAMUCHE
2022-II
DEBATE EN GRUPOS:
1.- RESPECTO A LA ALTURA, SE PRODUCEN CAMBIOS: MENCIONE
USTED QUE CAMBIOS AGUDOS SE PRESENTAN.
2.- MENCIONE USTED QUE CAMBIOS CRÓNICOS: ENDOCRINOS
EXISTEN
3.- MENCIONE USTED QUE CAMBIOS CARDIOVASCULARES HAY
4.- MENCIONE QUE CAMBIOS EN EL TRANSPORTE DE GASES HAY
TEMA, SEGÚN SÍLABO
• Fisiología de la aviación, grandes alturas, el espacio y el buceo
Grandes alturas
• La presión atmosférica y la densidad del aire disminuyen
con la altura.
• La composición química de la atmosfera es
prácticamente uniforme hasta una altitud de mas de
20 000 m. el aire que respiramos es constante a
cualquier altitud y esta compuesto por 79.04% de
nitrógeno, 20.94% de oxigeno y pequeñas cantidades de
otros gases.
Adaptación a la altitud
• Las consecuencias fisiológicas de la hipoxia de la altitud dependerán del
tipo de exposición a la misma:
- Rápido (subida en vehículo)
- Lenta (montañismo)
- Aguda de inicio (despresurización en cabina de avión, fallo de un aparato
respirador)
- Crónica (residencia en altitud).
• Al principio de la exposición el organismo se acomoda poniendo en marcha
mecanismos de compensación respiratorios (hiperventilación) y cardiacos
(taquicardia), con el paso del tiempo se van desarrollando mecanismos
fisiológicos de adaptación (policitemia, etc.) que llevan a la aclimatación del
individuo a una determinada altitud. Todos estos mecanismos permiten aumentar
la eficacia de captación y utilización del oxigeno en un medio en el que éste se
halla reducido.
Adaptación a la altitud
• Cuando se alcanza la aclimatación, se produce un nuevo
equilibrio fisiológico, pero mientras tanto, sobre todo si se
asciende rápido, las reacciones del organismo se desbordan y
el equilibrio fisiológico se rompe momentáneamente,
produciéndose el denominado “mal agudo de montana” que
si es extremo lleva a sus formas graves, como los edemas
pulmonar o cerebral de la altitud.
Mecanismos respiratorios
• El gradiente de presión para el oxÍgeno entre el aire inspirado y
la sangre venosa mezclada en reposo es aproximadamente de
110 mm Hg (14.63 kPa) a nivel del mar, mientras que a 5500 m
es de unos 50 mm Hg (6.65 kPa).
• En las mitocondrias la presión de oxigeno es aproximadamente
de 10 mm Hg (1.33 kPa) a nivel del mar y a 5500 m. se reduce a
la mitad.
Respuesta ventilatoria a la hipoxia de la altitud
• El incremento de la ventilación es el mecanismo fisiológico
más inmediato de acomodación a la altitud.
• En reposo la hipoxia arterial provoca únicamente un pequeño
estÍmulo de la respiración. No obstante, durante el ejercicio
físico aumenta mucho mas, llegándose a medir volúmenes
minuto respiratorios de 200 L/min durante el ejercicio máximo
a grandes altitudes. Esta respuesta ventilatoria se produce por
el mecanismo reflejo clásico de los quimiorreceptores
periféricos.
Respuesta ventilatoria a la hipoxia de la altitud
• En altitud, los cambios en los gases arteriales tienen repercusión sobre
la circulación cerebral. La hipoxemia induce vasodilatación cerebral,
mientras que la disminución de la pCO2 produce el efecto contrario,
(vasoconstricción).
• El efecto de la vasodilatación por la hipoxemia predomina sobre la
vasoconstricción por la hipocapnia.
• De todas formas, el incremento del flujo cerebral que se genera es
transitorio. Se produce durante aproximadamente los 3 primeros días
en altitud seguido de un retorno progresivo a los valores iniciales.
Difusión del oxígeno entre el alvéolo
y el capilar pulmonares
• En relación a la capacidad de difusión del oxigeno en condiciones de
hipoxia, la situación es controvertida.
• Algunos autores indican que no cambia o que aumenta ligeramente
después de la llegada a las grandes alturas, mientras que otros
describen una disminución de la misma.
• De todas formas, la difusión del oxigeno a través de la membrana
respiratoria es más lenta en la altitud porque la diferencia de presiones
parciales de este gas entre el aire alveolar y la sangre venosa es menor
que a nivel del mar (60-64 mm Hg a nivel mar; 12-14 mm Hg en el
Everest).
Difusión del oxígeno entre el alvéolo
y el capilar pulmonares
• Después de la aclimatación a la altura, el intercambio de gases
mejora debido esencialmente a la disminución del gasto
cardiaco para una misma carga de trabajo, lo cual representa
un aumento del tiempo de tránsito del hematíe en el capilar
pulmonar y en consecuencia, mayor posibilidad de
oxigenación.
Transporte sanguíneo e intercambio periférico
de gases respiratorios
• En condiciones normales, el pH de la sangre tiende a ser constante
(7.4), manteniéndose una proporción adecuada entre el CO2 y los iones
bicarbonato.
• En altitud la hiperventilación genera alcalosis respiratoria, y desplaza a
la izquierda la curva de disociación de la hemoglobina, y que esta
puede ser compensada mediante eliminación renal de iones
bicarbonato.
• La aclimatación también aumenta la hemoglobina debido a la
eritropoyesis inducida por la hipoxia.
Transporte sanguíneo e intercambio periférico
de gases respiratorios
• Por encima de los 6500 msnm , la hipoxia dificulta notablemente la
excreción de iones bicarbonato por los riñones de manera que los
individuos que sobrepasan, se encuentran habitualmente en alcalosis
respiratoria no compensada que puede ser sorprendentemente alta.
Transporte sanguíneo e intercambio periférico
de gases respiratorios
• Con el tiempo, otra importante adaptación que tiene lugar en altitud es
el desplazamiento a la derecha de la curva de disociación de la
hemoglobina, que se traduce en una disminución de su afinidad por el
oxigeno, favoreciendo la liberación de este oxigeno a los tejidos.
• Esta adaptación se atribuye al aumento de la concentración de 2,3-DPG
(ácido 2,3-bisfosfoglicérico) intraeritrocitario durante la estancia en
altitud. Este compuesto puede aumentar desde 5.5 mmol/L a nivel del
mar, hasta 7.2 mmol/L en la cima del Everest (aumenta liberación de O2
de la hemoglobina).
Transporte sanguíneo e intercambio periférico
de gases respiratorios
• En los primeros momentos de exposición a la hipoxia de la altitud, la
alcalosis y la hipocapnea generada por la hiperventilación son
beneficiosos porque aumentan la capacidad de fijación del oxígeno por
la hemoglobina. Después de varios días, la alcalosis se compensa por los
mecanismos renales pero ya se han ido produciendo otros mecanismos
de la aclimatación, como el aumento de los glóbulos rojos y del 2,3-DPG,
entre otros.
Respiración durante el sueño en altitud
• La somnolencia, el insomnio y los despertares nocturnos son trastornos
que se dan muy frecuentemente cuando una persona sobrepasa los
3500 m de altitud. Al dormir a esas altitudes, hay un cambio en las fases
del sueño, con un incremento del sueño ligero y una disminución del
sueño profundo, con reducción de las ondas lentas y de la fase REM.
• Aparece un tipo de respiración periódica, tipo Cheyne-Stokes, con
alternancia de fases de hiperventilación con otras de disminución
(hipopnea) o supresión (apnea) de la respiración. Las apneas centrales
(ausencia de flujo oro nasal y de movimientos torácicos y abdominales)
son las que caracterizan la respiración durante el sueno en altitud.
• Este tipo de respiración es muy frecuente en los individuos que se
desplazan a la altitud, siendo menos común en los habitantes nativos.
Otros mecanismos de adaptación a la altitud
Cardiocirculatorios
• En la exposición aguda a la hipoxia se produce un aumento de la actividad
simpática, con elevación de la frecuencia y el gasto cardiacos que mejora la
perfusión pulmonar y tisular y, por tanto, la fijación del oxigeno en los pulmones y
su cesión a los tejidos.
• El volumen de eyección sistólico varia poco en altitud. La presión arterial en reposo
no se modifica por la exposición a la altitud. La prevalencia de la hipertensión
arterial es menor en las poblaciones que viven en altitud que en las de las tierras
bajas.
• Por el contrario, en altitud se produce un importante aumento de la presión arterial
pulmonar como consecuencia de la vasoconstricción pulmonar. En la exposición
aguda a la altitud se produce un incremento transitorio del flujo sanguíneo
cerebral y se considera que esta podría ser una de las causas del mal agudo de
montana (cefaleas).
Otros mecanismos de adaptación a la altitud
Hematológicos
• Al inicio de la estancia en altitud se produce una hemoconcentración debida a la movilización de
reservas y depósitos sanguíneos de glóbulos rojos antiguos que vuelven a la sangre desde los tejidos
donde iban a ser fagocitados.
• Contribuyen a este fenómeno la liberación a sangre de reticulocitos que se estaban formando en la
medula ósea y la disminución del volumen plasmático por la deshidratación que se da típicamente en
estos medios. Por tanto, durante los primeros días en altitud hay un aumento relativo de eritrocitos
y de hemoglobina.
• Poco tiempo después, en respuesta a la hipoxia, los riñones secretan la hormona eritropoyetina que
estimula la medula ósea incrementando la producción de glóbulos rojos y hemoglobina. Como
consecuencia de estos aumentos, disminuyen el hierro en sangre y los depósitos de ferritina.
Otros mecanismos de adaptación a la altitud
Endocrinos y metabólicos
• La exposición a las grandes altitudes tiene efectos significativos sobre
varios sistemas endocrinos, con algunas consecuencias clínicas.
• La estancia en altitud constituye una situación de estrés fisiológico y de
demanda energética aumentada, especialmente si se realiza ejercicio
físico.
• Por tanto, los sistemas de adaptación fisiológica al estrés están
activados. ACTH y cortisol están aumentados y permanecen así
hasta un tiempo después del retorno a nivel del mar.
Endocrinos y metabólicos
• Hay un incremento de la actividad nerviosa simpática en general y de la
liberación de catecolaminas de la medula adrenal en particular. La
noradrenalina permanece elevada durante semanas, aunque la
adrenalina regresa pronto a la normalidad.
• La hipoxia disminuye la secreción de aldosterona, pero el ejercicio
activa el sistema renina-angiotensina-aldosterona con la consiguiente
retención de sodio y agua. Estos incrementos parecen ser mas
importantes en los individuos que posteriormente desarrollan el mal
agudo de montana.
Endocrinos y metabólicos
• Durante los primeros días de exposición a la altitud la función tiroidea
también esta activada, pero aproximadamente a partir de la tercera
semana la tirotropa (TSH) y las hormonas tiroideas retornan a la
normalidad.
• Como consecuencia del aumento de hormonas hipoglucemiantes,
como la adrenalina, el cortisol y la hormona del crecimiento, en el
ejercicio hipóxico aumentan la gluconeogénesis y el lactato y se
movilizan las grasas, en comparación con el realizado en condiciones
normóxicas.
DEBATE EN GRUPOS:
1.- QUÉ ES EL MAL DE ALTURA Y QUE MANIFESTACIONES
CLÍNICAS PRESENTAN
2.- QUIÉN FUE CARLOS MONGE Y CUAL EL SU RELACIÓN CON EL
SOROCHE
Trastornos de la adaptación a la altitud
• El mal agudo de montana es una enfermedad benigna que aparece en
muchos individuos como resultado del ascenso relativamente rápido a
una altitud para la que no están aclimatados.
• Los síntomas más característicos son dolor de cabeza, nauseas y
vómitos, anorexia, agotamiento y trastornos del sueno. Suele
desaparecer con la aclimatación, pero existen dos formas malignas de
mal de montana que amenazan la vida y requieren tratamiento urgente,
los edemas cerebral y pulmonar no cardiogénico de la altitud.
DEBATE EN GRUPOS:
QUÉ CAMBIOS HAY PARA LA ADAPTACIÓN EN LA INMERSIÓN
FISIOLOGÍA DEL BUCEO
FISIOLOGÍA RESPIRATORIA EN INMERSIÓN
• La adaptación del hombre a la inmersión depende de las condiciones
ambientales del medio acuático, que se caracteriza por cambios
importantes de densidad, presión, temperatura y contenido de oxigeno.
• Los pulmones no son capaces de asimilar el oxigeno disuelto en el agua,
lo que obliga a adoptar diversos mecanismos de adaptación a la hipoxia,
cuya misión fundamental es preservar los órganos nobles. Esto se
consigue principalmente mediante cuatro mecanismos:
1. bradicardia de inmersión
2. vasoconstricción periférica
3. utilización de la mioglobina (hemoproteina muscular, parecida a la Hb,
almacena y trasporta O2)
4. aumento del volumen pulmonar
• 1. bradicardia de inmersión, al hacer mas lenta la circulación de la
sangre y permitir un mejor aprovechamiento del oxigeno, disminuyendo
al mismo tiempo su consumo,
• 2. vasoconstricción periférica, en beneficio del área asplácnica,
• 3. utilización de la mioglobina, cuya proporción es relativamente baja
en el hombre, pero que en los mamíferos marinos es capaz de alojar
hasta el 50% del oxigeno,
• 4. aumento del volumen pulmonar, que condiciona en gran medida el
tiempo de apnea, al permitir un intercambio gaseoso aceptable durante
varios minutos.
• En el hombre, estos mecanismos son poco eficaces, por lo que la
actividad subacuática puede realizarse en tres modalidades,
condicionadas a la función respiratoria.
Modalidades subacuáticas condicionadas a la función
respiratoria
• La moderna tecnología de buceo permite permanecer bajo el
agua durante periodos de tiempo prolongados y alcanzar
profundidades importantes. Se han rebasado en la actualidad
los 530 m, utilizando la técnica del buceo a saturación, cuya
complejidad fisiológica supera con mucho la de los vuelos
espaciales.
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