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FUNCION DEL SISTEMA
RESPIRATORIO
Patricia Pareja H.
CAPITULO 5 CONSTANZO
CAPITULO 34, 35, 36 GUYTON
Funciones de la respiración
Regular
la concentración de gases sanguíneos.
Reservorio
de sangre.
Regula
el equilibrio ácido-básico.
Regula
la presión arterial.
Vía
de eliminación de diferentes sustancias.
Funciones de las vías aéreas
superiores
Fosa Nasal:
Olfato
Calentamiento del aire
Filtración
Humidificación
Fonación:
Pliegues vocales
Estructura alveolar
El epitelio alveolar está formado por dos tipos de células:
- alveolares tipo I : epiteliales escamosas
- alveolares tipo II: producen el líquido que rellena el
alvéolo y el surfactante.
Los alvéolos están unidos en el parenquima pulmonar e
interconectados por los conductos de Kohn.
Fases de la respiración
Respiración consiste en tomar oxígeno del aire y desprender
el diòxido de carbono que se produce en las células.
Tienen tres fases :
1. Intercambio en los Pulmones.Ventilación
2. El transporte de gases.
3. La respiración en las células y tejidos.
MECANICA RESPIRATORIA
MECANICA DE LA RESPIRACION
Músculos respiratorios
1.
2.
3.
4.
5.
INSPIRATORIOS
Diafragma
Intercostales externos
Esternocleido mastoideo
Escalenos
Pectorales
1.
2.
3.
4.
ESPIRATORIOS
Intercostales internos
Abdominales
Recto anterior
Oblicuos
Mecánica de la ventilación
pulmonar
Presiones que producen el movimiento de aire dentro y fuera de
los pulmones
• Presión atmosférica: presión del aire ambiente, 760 mmHg a nivel
del mar. Se toma como referencia para el cálculo de presiones
pulmonares y es igual 0 cm H20
• Presión pleural: es la del líquido existente entre la pleura visceral
(pulmonar) y la parietal (cavidad torácica). Es negativa durante la
respiración.
•Presión alveolar: es la del interior de los alvéolos. Es necesario que
sea ligeramente negativa al comenzar la inspiración para aumentar el
volumen pulmonar y luego es positiva durante la espiración.
•Presión transpulmonar: es la diferencia entre la presión alveolar y la
presión pleural. También se conoce como presión de retroceso
elástico.
Presión atmosférica = 0 cm H2O
 Presión pleural (Ppl) = -3 a -5 cm H2O
 Presion alveolar (Pal) = Presión pleural +
presión de retroceso elástico alveolar
 Presión transpulmonar= Gradiente de
Presión transpulmonar alveolar = Pal - Ppl

Presión
transpulmonar
MECANICA DE LA RESPIRACION
La respiración consiste en el intercambio de gases (O2, CO2)
entre las células y la atmósfera. Puede dividirse en
 Externa :Intercambio de gases (O2/CO2) a nivel pulmonar
 Interna :
– Transporte de gases en la sangre
– Intercambio tisular
– Respiración celular
VOLUMEN PULMONAR


Capacidad residual funcional (CRF): la cantidad de gas
contenido en los pulmones al final de una espiración normal.
Capacidad pulmonar total (CPT): la cantidad de gas contenido
en los pulmones al final de una inspiración forzada.




TV = Volumen corriente o Tidal: Es el volumen de aire que es capaz de inspirar y expirar un sujeto durante una
respiración normal (en torno a los 500 ml.).
VRI = Volumen de reserva inspiratorio. Es el volumen máximo que puede inspirar el individuo después de una
inspiración normal, aproximadamente unos 3.000 ml.
VRE = Volumen de reserva expiratorio. Es el volumen de aire que puede se r expirado después de una
expiración normal, aproximadamente en trono a los 1.200 ml.
RV= Volumen de aire residual. Es el volumen de aire que queda en los pulmones después de una expiración
VENTILACION PULMONAR






Es el producto del volumen de aire que se mueve en cada
respiración (volumen tidal) (Vt)
El número de respiraciones que se producen en un minuto
(volumen minuto) (VE)
VE = Vt x f.respiratoria
Ventilación del espacio muerto anatómico( VD) no se produce
intercambio gaseoso
Espacio alveolar: en el que se hace efectivo el intercambio de
gases (VA)
Vt = VD + VA
VENTILACION PULMONAR

Volumen de aire que un individuo puede movilizar, en un
periodo de tiempo preestablecido.
– Aumentando la profundidad de las respiraciones (el tope será la
capacidad vital).
– Aumentando la frecuencia respiratoria
ESPACIO MUERTO




Anatómico: es el volumen de las vías aéreas de conducción =
150ml
Fisiológico: es una medida funcional del volumen de los
pulmones que no intercambia CO2. En sujetos normales es
igual al espacio muerto anatómico
Representa ventilación perdida en pacientes con
enfermedades obstructivas y restrictivas
Espacio muerto fisiológico oscila entre un 20% a un 35% del
volumen corriente.
Distensibilidad pulmonar o complianza
• Es el grado de expansión de los pulmones por unidad de
incremento de la presión transpulmonar.
•La distensibilidad es el inverso de la elasticidad
• DISTENSIBILIDAD = 200-240 ml/cmH2O
• 500 ml / -3, -5 cm H2O

La distensibilidad viene determinada por:
– Las fuerzas elásticas del propio tejido pulmonar: fibras de
elastina y colágeno del parénquima pulmonar.
– Las fuerzas elásticas causadas por la tensión superficial
del líquido que reviste las paredes interiores de los
alvéolos y otros espacios aéreos pulmonares. Es diferente
según los pulmones estén llenos o no de aire. Si no están
llenos de aire las únicas fuerzas que influyen son las
elásticas del tejido mientras que si están llenos se crean
fuerzas de cohesión en el líquido que producen una
fuerza de contracción.
– Agente tensioactivo o surfactante,
FLUJO Y RESISTENCIA DE LA
VIA AEREA
Flujo de aire a través de las
vías aéreas
•El flujo aéreo solo ocurre a través de las vías respiratorias
cuando hay diferencia de presiones: en la inspiración la presión
alveolar es menor que la atmosférica y en la inspiración al
revés. Tipos de flujo:
•Turbulento: Ocurre si el flujo del aire es alto, densidad del
gas elevada, radio de la vía aérea grande: traquea
• Transicional: Ocurre en los puntos de ramificación de las
vías aéreas
•Laminar: vías aéreas periféricas donde la velocidad es
muy baja
RESISTENCIA EN LA VIA AEREA



Este concepto tiene significado en fisiología pulmonar
solamente en términos de FLUJO.
RESISTENCIA = difer. de presión
______________
flujo ( lt/ seg)
La resistencia se expresa como:
* cm de H2O / lt / seg
Factores que modifican la
resistencia en la Vía Aérea
Aumentan la Resistencia
(Constricción)

Estímulo parasimpático
 Acetilcolina
 Histamina
 Serotonina
 Baja PCO2
Disminuyen la Resistencia
(Dilatación)
• Estímulo simpático
• B2 agonistas
• Oxido Nitroso
• Alta PCO2
• Baja PO2
PRESION DE LA VIA AEREA


El acto fundamental de la respiración espontánea requiere de
la generación de una presión de la vía aérea( de impulso)
Consecutiva a la fuerza contráctil inspiratoria que inicia el
flujo que sobrepasa las propiedades elásticas, de resistencia al
flujo y de inercia de la totalidad del aparato respiratorio.
FLUJO EN LA VIA AEREA



Turbulento: Ocurre si el flujo de aire es alto, la densidad del
gas es elevada, radio de la vía aérea es grande: tráquea.
Transicional: Ocurre en los puntos de ramificación de las vías
aéreas
Laminar: Vías aéreas periféricas donde la velocidad es muy
baja.
Relación ventilación-perfusión


La ventilación pulmonar (V) y la cantidad de sangre que
recibe el pulmón (perfusión, Q) guardan una correlación, que
se rompe en un punto: UMBRAL VENTILATORIO
Reposo :
– Q = 5L/min
bases > vértices
– V= 4,2L/min
vértices > bases
– V/Q=0,8
RESISTENCIA PULMONAR



Está dada por la resistencia del tejido pulmonar más la
resistencia de la vía aérea.
La resistencia de las vías aéreas constituye el 80% de la
resistencia total.
La resistencia de las vías aéreas puede elevarse en forma
significativa en presencia de algunas enfermedades.
DISTRIBUCION DE LA
RESISTENCIA



Las vías aéreas superiores son responsables del 20 –
40% de la resistencia total de vías aéreas, aumenta al
respirar por la nariz.
La resistencia en las vías aéreas periféricas es menor: la
superficie de corte transversal es mayor.
La mayor resistencia al flujo del aire la oponen a las vías
aéreas de mediano calibre.
RESISTENCIA Y VOLUMENES
PULMONARES

1.
2.
3.
VOLUMEN ALTO
< resistencia
> gradiente de presión de
pared
retroceso elástico alveolar
abre las vías aéreas.

1.
2.
3.
4.
VOLUMEN BAJO
Esfuerzo espiratorio
Presión pleural > +
> compresión dinámica
< retroceso elástico
alveolar.
COMPRESION DINAMICA



Aumento de la resistencia de la vía aérea durante la
espiración forzada
Punto de presiones iguales: la presión dentro de la vía
aérea es igual a la presión por fuera de ella. Gradiente de
presión transmural = 0
Punto de cierre: cuando la presión afuera es > que la
presión en el interior de la vía aérea.
DINÁMICA DE LA VENTILACIÓN



La finalidad de los movimientos respiratorios es incrementar el
flujo aéreo en los pulmones.
El principal músculo inspiratorio es el diafragma, siguiendo los
intercostales externos, pectorales y ECM. Los músculos
espiratorios son: intercostales internos y rectos abdominales
La espiración normal es resultado de la elasticidad pulmonar
Mecánica ventilatoria
 Músculos de la respiración
Presiones: transmural, pleural, alveolar, atmosférica,
transpulmonar
Distensibilidad - retroceso elástico
Curva presión –volumen
 Resistencia de la vía aérea
 Flujo en la vía aérea
Trabajo respiratorio
VOLUMEN Y CAPACIDAD
PULMONAR
Volúmenes y capacidades
pulmonares
Volúmenes:
Vol.
Corriente o circulante o tidal (VT o VC): cantidad de aire que entra
o sale del sistema respiratorio en un ciclo ventilatorio (500 ml en un
adulto joven) no forzado.
Vol.
de Reserva Inspiratoria (VIR): cantidad adicional máxima que se
puede inspirar por encima del VT (3000 ml)
Vol.
de Reserva Expiratoria (VER): volúmen adicional máximo que se
puede espirar por un espiración forzada tras una espiración normal
(1100 ml)
Vol.
ml)
Residual (VR): aire remanente tras una espiración máxima (1200
Circulación bronquial
La circulación bronquial, que
nace de la aorta e irriga la pared
de la vía aérea y el parénquima
pulmonar. La circulación
bronquial se encargara de
suministrar el oxigeno a las
células de las paredes de los
bronquios. Circula
aproximadamente el 1-2% del
gasto cardiaco total. La sangre
arterial bronquial es sangre
oxigenada. Una vez que la
sangre arterial bronquial ha
pasado a través de los tejidos de
sostén se vacía en las venas
pulmonares y entra en la aurícula
derecha
Circulación pulmonar
La circulación pulmonar, que
nace de la arteria pulmonar
llevando la sangre no
oxigenada, que viene del
sistema venoso sistémico, al
complejo alveolocapilar donde
se realiza el intercambio
gaseoso.
La sangre oxigenada y pobre
en CO2 regresa por las venas
pulmonares a la aurícula
izquierda y luego al ventrículo
izquierdo de donde es
bombeada a la circulación
sistémica
Volumen y flujo sanguíneo
en los pulmones
• 450 ml (9% del volumen total) de los cuales aprox. 70 ml están en
los capilares.
•El flujo sanguíneo es prácticamente igual al gasto cardiaco y está
regulado como aquél por la presión arterial y las resistencias
periféricas.
•En reposo en 1 minuto pasa aproximadamente toda la sangre por el
pulmón
•La regulación del flujo sanguíneo pulmonar es local, no autonómica.
La hipoxia e hipercapnia local producen vasoconstricción arteriolar para
derivar la sangre a un área mejor ventilada. Cuando la PO2 < de 73
mmHg en los alvéolos los vasos sanguíneos adyacentes se constriñen
aumentando la resistencia vascular. (Es lo contrario de los que ocurre
en la circulación sistémica donde las arterias se dilatan en respuesta a
la falta de oxígeno). El factor que produce la vasoconstricción no se
conoce pero se cree que es producido por las células alveolares
hipóxicas.
Zona 2



El flujo sanguíneo es diferente en las diferentes
regiones del pulmón y varía según la postura
debido a la presión hidrostática.
La presión hidróstatica difiere de la parte superior
del pulmón a la inferior en unas 5 veces.
Tres zonas:
– Zona1: sin flujo. PC< PAlv
– Zona 2:Flujo intermitente. Cuando la PS > PAlv
y la PD < PAlv
– Zona 3: Flujo continuo: PC > Palv
La persona normal en decúbito tiene un
flujo de zona 3 en todo el pulmón.
El flujo sanguíneo en el pulmón aumenta
de 4 a 7 veces con el ejercicio vigoroso
Zona 3
El oxígeno en los alvéolos


La concentración y presión de oxígeno en los alvéolos esta
controlada por:
– La tasa de absorción de oxígeno a la sangre
– La tasa de entrada de nuevo oxígeno a los pulmones
La PO2 normal en los alvéolos es 104 mmHg con una
ventilación alveolar de 4.2 L/min y una absorción de O2 250
ml/min.
El CO2 en los alvéolos


El CO2 se forma en las células producto de la respiración y se
expulsa al exterior mediante la ventilación.
A una tasa de ventilación normal de 4.2 l/min y una tasa de
excreción de 200 ml/min la PCO2 alveolar es de 40 mmHg
Relación
ventilación-perfusión

Tanto la perfusión como la ventilación aumentan en la base del pulmón
cuando se está en bipedestación.


La ventilación alveolar (V) y la cantidad
de sangre que recibe el pulmón
(perfusión, Q) guardan una correlación
Reposo :




V= 4,2L/min
Q = 5L/min
V/Q=0,8
En el vértice inferior es de 0,6 y
asciende a medida que
subimos siendo de
aproximadamente 3 en los
vértices superiores