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SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-1
Zonas conductora y
respiratoria de las vías
respiratorias. A) Modelo
vaciado en resina del árbol
respiratorio de los humanos,
en que se advierten las
ramificaciones dicotómicas
que comienzan a nivel de la
tráquea. En el pulmón
izquierdo se destacan las
arterias (rojas) y venas
(azules) pulmonares
adicionadas. (A, con autorización
de Fishman AP: Fishman’s Pulmonary
Diseases and Disorders, 4th ed.
McGraw Hill Medical, 2008.)
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SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-1 (continuación)
Zonas conductora y respiratoria
de las vías respiratorias.
B) Se esquematizan las configuraciones de ramificación de las vías
respiratorias desde la zona
conductora a la transicional y la
respiratoria (no se incluyen todas
las divisiones, y los esquemas no
están a escala). Las cifras señalan
en promedio el número de vías
después de la ramificación de
cada generación. (B, con autorización
de West JB, Respiratory Physiology: The
Essentials, 7th ed. Williams & Wilkins, 2005.)
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SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-1
(continuación) Zonas
conductora y respiratoria
de las vías respiratorias.
C) El área transversal total
de las vías respiratorias
aumenta rápidamente,
conforme se efectúa la
transición de la conductora
a la respiratoria. (C, con
autorización de West JB,
Respiratory Physiology: The
Essentials, 7th ed. Williams &
Wilkins, 2005.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-2 Transición celular desde la zona conductora hasta el alveolo. Las transiciones
epiteliales van de la capa seudoestratificada con glándulas submucosas, pasan por el epitelio
cuboide y llegan hasta el epitelio plano escamoso. También se producen cambios con la transición
en el tejido mesenquimatoso basal y la estructura capilar. (Con autorización de Fishman AP: Fishman’s
Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed. McGraw Hill Medical, 2008.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-3 Células
importantes en el alveolo del
adulto humano. A) En todos los
cortes transversales de la zona
respiratoria se identifica la
relación entre los capilares y el
epitelio respiratorio. En este
esquema se han señalado sólo
cuatro de los 18 alveolos.
B) amplificación de la zona
delimitada en (A) en que se
identifica la relación intima
entre los capilares, el intersticio
y el epitelio alveolar. (A, con
autorización de Greep RO, Weiss L.
Histology, 3rd ed New York: McGrawHill, 1973; B, con autorización de
Widmaier EP, Raff H, Strang KT:
Vanders’s Human Physiology. The
Mechanisms of Body Function, 11th ed.
McGraw-Hill, 2008.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-3 (continuación) Células
importantes en el alveolo del adulto
humano. C) Micrografía electrónica en que
se muestra el área típica presentada en (B).
El capilar pulmonar (cap) en el tabique
contiene plasma con eritrocitos. Se destaca
la íntima aposición de las membranas
endotelial y del epitelio pulmonar,
separadas en algunos sitios por algunas
fibras adicionales de tejido conjuntivo (cf );
en, núcleo de la célula endotelial; epl,
núcleo de la célula epitelial alveolar de
tipo I; a, espacio alveolar; ma, macrófago
alveolar. C) Con autorización de Burri PA:
Development and growth of the human lung. En:
Handbook of Physiology, Section 3. The Respiratory
System. Fishman AP, Fisher AB (editors). American
Physiological Society, 1985.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-3 (continuación) Células importantes en el alveolo del adulto humano. D) Formación
y metabolismo del agente tensioactivo en la célula de tipo II. Los cuerpos laminares (LB) se
forman en las células del epitelio alveolar de tipo II y son secretados por exocitosis al líquido que
reviste los alveolos. El material liberado del cuerpo laminar es transformado en mielina tubular
(TM), y esta última es el punto de origen de la capa superficial de fosfolípidos (SF). El agente
tensioactivo es captado por endocitosis por los macrófagos alveolares y las células epiteliales de
tipo II. N, núcleo; RER, retículo endoplásmico rugoso; CB, cuerpo compuesto. D) Con autorización de
Wright JR: Metabolism and turnover of lung surfactant. Am Rev Respir Dis 135:426, 1987.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-4 Músculos y
movimiento en la respiración.
A) Esquema de los músculos
de la respiración que rodean la
caja torácica. El diafragma y
los intercostales desempeñan
una función importante en la
respiración. (A) Reproducida con
autorización de Fishman AP: Fishman’s
Pulmonary Diseases and Disorders, 4th
ed. McGraw Hill Medical, 2008.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-4 (continuación) Músculos y movimiento en la respiración.
B) y C) Radiografías del tórax en la espiración total (B) y en la inspiración plena (C).
La línea blanca de guiones en C es el perfil de los pulmones en espiración completa.
Obsérvese la diferencia en el volumen intratorácico. (B, C) Reproducidas con autorización de
Comroe JH Jr: Physiology of Respiration, 2nd ed. Year Book, 1974.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-5 Espacio
pleural y fibras
conjuntivas. A) Esquema
frontal del pulmón dentro
de la caja costal. Se
identifican la pleura
parietal y visceral y los
plegamientos pleurales
alrededor de los lóbulos
pulmonares, que incluyen
el espacio pleural.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-5 (continuación)
Espacio pleural y fibras
conjuntivas. B) El esquema
destaca los haces de fibras
conjuntivas del pulmón. Se
observan las fibras axiles a lo
largo de las vías respiratorias,
las fibras periféricas en la
pleura y las fibras septales.
(Reproducida con autorización de Fishman
AP: Fishman’s Pulmonary Diseases and
Disorders, 4th ed. McGraw Hill Medical,
2008.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-6 Circulación pulmonar. A, B) Esquemas de la relación de las ramas principales
de las arterias (A) y las venas pulmonares (B) con el árbol bronquial. LA = aurícula
izquierda; RV = ventrículo derecho. (A, B, reproducidas con autorización de Fishman AP: Fishman’s
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Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed. McGraw-Hill Medical, 2008; C, con autorización
de Comroe JH Jr: Physiology of Respiration, 2nd ed. Year Book, 1974.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-6 (continuación)
Circulación pulmonar. C)
Las zonas representativas
de la corriente sanguínea se
marcan con las cifras
correspondientes de
tensión sanguínea (mmHg).
(C, con autorización de Comroe JH Jr:
Physiology of Respiration, 2nd ed.
Year Book, 1974.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-7 Presiones en los alveolos y el
espacio pleural en relación con la presión
atmosférica durante la inspiración y la
espiración. La línea de guiones señala lo que la
presión intrapleural sería en caso de que no
actuara la resistencia de vías respiratorias y de
tejidos; la curva continua está “desviada” a la
izquierda por acción de la resistencia. Se expresa
gráficamente con fin comparativo el volumen
respiratorio durante la inspiración/espiración.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-8 Mediciones de volúmenes pulmonares y capacidades. Los volúmenes
respiratorios se registraron con espirómetro, y las capacidades pulmonares se
obtuvieron de registros volumétricos. Consúltese el texto en cuanto a definiciones.
(Con autorización de Fishman AP: Fishman’s Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed. McGraw Hill Medical, 2008.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-9 Volumen de gas espirado por un adulto normal durante una
espiración forzada en que se muestran FEV1 y la capacidad vital forzada (FVC).
Es posible calcular con los datos de la gráfica el volumen espiratorio forzado en
1 segundo (FEV1) con la proporción FVC (FEV1/FVC) (4 L/5 L = 80%). (Con
autorización de Crapo RO: Pulmonary-function testing. N Engl J Med 1994; 331:25. Copyright c 1994,
Massachusetts Medical Society.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-10 Curvas de
presión/volumen en el pulmón. Las
curvas de presión/volumen del aparato
respiratorio total (PTR), los pulmones
(PL) y el tórax (Pw) están en una misma
gráfica, con los volúmenes estándar
correspondientes a la capacidad
residual funcional y el volumen
ventilatorio. La presión transmural se
conoce al restar la presión intrapleural,
de la presión intrapulmonar, en el caso
de los pulmones; al restar la presión
exterior o barométrica, de la presión
intrapleural en el caso de la pared del
tórax, y al restar la presión barométrica, de la presión intrapulmonar en el
caso del aparato respiratorio total. A
partir de estas curvas, se puede
conocer el trabajo elástico total y real
que se produce con la respiración
(consúltese el texto). (Con autorización
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de Mines AH: Respiratory Physiology,
3rd ed. Raven Press. 1993.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-11 Curvas de
presión/volumen
espiratorias estáticas de los
pulmones en personas
normales y en sujetos con
enfisema y fibrosis
pulmonar intensa. (Con
autorización de Pride NB, Macklem
PT: Lung mechanics in disease. En:
Handbook of Physiology Section 3.
The Respiratory System Vol III, parte
2. Fishman AP (editor), American
Physiological Society, 1986.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-12 Curvas de
presión/volumen en los
pulmones de un gato después
de extraerlos del cuerpo.
Solución salina: pulmones
inflados y desinflados con
solución salina para disminuir
la tensión superficial y así
poder medir la elasticidad
tisular. Aire: los pulmones
inflados (Inf) y desinflados
(Def) con aire “generan” un
índice de la elasticidad hística
y la tensión superficial. (Con
autorización de Morgan TE: Pulmonary
surfactant. N Engl J Med
1971;284:1185.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-13 Presiones
intrapleurales en un sujeto erecto
y su efecto en la ventilación.
Adviértase que ante el hecho de
que la presión intrapulmonar sea
atmosférica, la presión
intrapleural más negativa en el
vértice permite que los pulmones
queden en una posición más
expandida al comienzo de la
inspiración. Nuevos incrementos
en el volumen por unidad (de
incremento) en la presión
intrapleural son menores que los
que privan en la base, porque el
pulmón expandido es más rígido.
(Con autorización de West JB:
Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange.
5th ed. Blackwell, 1990.)
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FIGURA 34-14 Curva de N2 de una sola respiración. Desde la etapa media de la
inspiración el sujeto respira profundamente O2 puro pero lo espira de manera
constante. Se muestran los cambios en la concentración de N2 del gas expulsado
durante la espiración, y las fases de la curva se marcan con numerales romanos.
Como aspecto notable, la región I representa el espacio muerto (DS); I y II son una
mezcla de DS y gas alveolar; la transición de III-IV es el volumen de cierre (CV) y el
final de IV es el volumen residual (RV).
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-15 Presiones parciales de gases (mmHg) en diversas zonas
del aparato respiratorio. Se incluyen las típicas presiones parciales
correspondientes al aire inspirado, al aire alveolar y al aire espirado.
Consúltese el texto en busca de detalles.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-16 Captación de varias sustancias durante el lapso de 0.75 segundos en que están en
tránsito por un capilar pulmonar. N2O no se fija a la sangre, de tal forma que su presión parcial en ella
aumenta rápidamente hasta su presión parcial dentro del alveolo. Por lo contrario, CO es captado
ávidamente por los eritrocitos de modo que su presión parcial alcanza sólo una fracción de su presión
parcial dentro de los alveolos. O2 ocupa un sitio intermedio entre los dos compuestos anteriores.
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-17 Esquema de
diferencias normales en la
ventilación y perfusión
pulmonar en un sujeto
erecto. Las zonas demarcadas
representan los cambios en el
tamaño de alveolos (no su
tamaño real). Adviértase el
cambio gradual en el tamaño
de los alveolos desde el
vértice hasta la base. Se
señalan las diferencias
características de los alveolos
en el vértice del pulmón. (Con
autorización de Levitzky MG: Pulmonary
Physiology, 6th ed. McGraw-Hill, 2003.)
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Capítulo 34. Introducción a la estructura y la mecánica pulmonar
FIGURA 34-18 Efectos de la disminución o el incremento de la razón ventilación/perfusión
(·VA/·Q) en PCO2 y PO2 en un alveolo. Los esquemas por arriba de la curva representan el
alveolo y un capilar pulmonar, y las zonas en rojo oscuro indican los sitios de bloqueo. Con la
obstrucción completa del conducto que llega al alveolo, PCO2 y PO2 se acercan a las cifras
propias de la sangre venosa mixta (V–). Con el bloqueo total del riego, PCO2 y PO2 se acercan a
los valores que privan en el aire inspirado. (Con autorización de West JB: Ventilation/Blood Flow and Gas
Exchange, 5th ed. Blackwell, 1990.)
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