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Fisiologia respiratorio. El aparato respiratorio. Vías respiratorias Fosas nasales Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquiolos Pulmones. Las vías respiratorias: Fosas nasales. Dos cavidades óseas situadas sobre la cavidad bucal.
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El aparato respiratorio • Vías respiratorias • Fosas nasales • Faringe • Laringe • Tráquea • Bronquios • Bronquiolos • Pulmones
Las vías respiratorias: Fosas nasales • Dos cavidades óseas situadas sobre la cavidad bucal. • Rodeadas por el paladar, los nasales, el frontal y el etmoides. • Separadas por el tabique nasal, formado por el etmoides, el vómer y el cartílago nasal • En las paredes laterales están los cornetes
Faringe • Tubo musculoso común a los aparatos digestivo y respiratorio. • Comunica con: • La boca a través del istmo de las fauces • El esófago • Las fosas nasales a través de las coanas • La laringe a través de la glotis • El oído medio a través de las trompas de Eustaquio.
Laringe • Tubo musculo-cartilaginoso que comunica la faringe con la tráquea. • Está delante de la faringe. • Formado por el hueso hioides y nueve cartílagos; los principales son el tiroides, el cricoides y la epiglotis. • El cartílago tiroides forma una prominencia en el cuello, más prominente en el hombre, llamada nuez de Adán.
Tráquea, bronquios y bronquiolos • La tráquea es un tubo de 13 cm de longitud y 2 de diámetro. • Está delante del esófago. • Formado por anillos cartilaginosos incompletos • Se divide en dos bronquios, que penetran en los pulmones, y siguen dividiéndose formando el árbol bronquial. • Los más finos se llaman bronquiolos y terminan en los alvéolos.
Pulmones • Dos órganos de forma cónica, alojados en la caja torácica • El derecho es más grande y tiene treslóbulos deparados por cisuras. • El izquierdo tiene doslóbulos.
Pulmones • Los bronquios, las arterias y las venas pulmonares entran en cada pulmón a través del hilio, y continúan dividiéndose. • Los bronquiolos terminan en pequeñas vesículas llamadas alvéolos. • Los alvéolos están rodeados por una red de capilares sanguíneos. • Los gases difunden entre ellos.
Pulmones Sección longitudinal de pulmón de cordero. Árbol bronquial.
Pleuras • Los pulmones están recubiertos por una membrana doble: pleura parietal y pleura visceral. • Entre ambas hay un líquido lubricante, el líquido pleural.
El proceso respiratorio • Ventilación pulmonar: inspiración y espiración. • Intercambio gaseoso entre el aire y la sangre. • Transporte de los gases por la sangre. • Intercambio gaseoso entre la sangre y los tejidos. • Respiración celular.
Etapas de la respiración Atmósfera O2 CO2 Ventilación: intercambio de aire, entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares 1 Alvéolos pulmonares O2 CO2 2 Intercambio de O2 y CO2 entre el aire del alveolo y la sangre O2 CO2 Circulación pulmonar Transporte de O2 y CO2 entre los pulmones y los tejidos Corazón 3 Circulación sistémica O2 CO2 Intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y los tejidos 4 Célula O2 + glucosa CO2 + H2O + ATP Respiración celular
Se entiende por mecánica de la respiración tanto los movimientos de la caja torácica y de los pulmones, como los consecutivos cambios volumétricos y de presión producidos en éstos. MVR/LC
Inspiración: Entra aire Espiración: Sale aire Diafragma contraído el volumen torácico aumenta Diafragma relajado el volumen torácico disminuye La inspiración siempre es un movimiento activo La espiración en general es un movimiento pasivo
¿Por qué entra y sale el aire de los pulmones? 2. INSPIRACION 1. REPOSO Palveolarmenor que Patmosférica Palveolarigual que Patmosférica Palveolarmayor que Patmosférica 3. ESPIRACION
Presión alveolarPresión dentro del alveolo, dado convencionalmente en cm de H2O, con referencia a una presión atmosférica de cero. Así, una presión alveolar negativa indica que la presión alveolar es menor que la atmosférica; una presión alveolar positiva indica que la presión es superior a la atmosférica. Presión AtmosféricaPresión del aire ambiente, 760 mmHg promedio a nivel del mar. En los cálculos pulmonares, la presión atmosférica que se toma como valor de referencia. es de 0 cm H2O. Las presiones mayores que la atmosférica serán entonces positivas; las presiones menores que la atmosférica serán negativas.
INSPIRACION Mecánica
ESPIRACIÓN Mecánica
Final inspiración normal Final espiración normal 5800 Volumen (ml) Volumen de reserva inspiratoria (3000 ml) Capacidad inspiratoria Volumen corriente (500 ml) Capacidad vital 4600 ml 2800 Capacidad pulmonar total 2300 Volumen de reserva espiratoria (1100 ml) Capacidad residual funcional 1200 Volumen residual (1200 ml) Tiempo https://www.youtube.com/watch?v=mQLSQ6qThsA
Presiones y Volúmenes durante la respiración espontánea y la ventilación controlada
Bases físicas del intercambio gaseoso, Difusión de O2 y CO2 a nivel pulmonar MVR/LC
Bases moleculares de la difusion gaseosa • Todas moléculas de gases que intervienen en la respiración se mueven libremente unas entre otras DIFUSION fuente de energía (movimiento cinético de las moléculas) MVR/LC
Presiones parciales de los gases • “la presión es directamente proporcional a la concentración de cada molécula de gas” PRESIÓN impacto constante de las moléculas en movimiento contra una superficie. La presión de un gas que actúa sobre las superficies de las vías respiratorias y de los alveolos es proporcional a la suma de las fuerzas de impacto de todas las moléculas de ese gas que golpean la superficie en un instante determinado. MVR/LC
Presión parcial • La tasa de difusión de cada gas es directamente proporcional a la presión originada por ese gas determinado. • Ejemplo: Aire = 79% de Nitrogeno + 21% oxigeno. Presión total = 760mmHg (a nivel del mar) Presión parcial= N=600 mmGg O= 160 mmHg Presiones parciales se designan: Po2, Pco2, PN2 MVR/LC
LEY DE HENRY • La presión de un gas en solución esta determinada por su concentración y por el coeficiente de solubilidad del gas. • Ejemplo: • El CO2 tiene atracción física o química por las moléculas de agua mientras que otras moléculas son repelidas. • Cuando las moléculas son atraídas pueden disolverse mucho mas sin producir un exceso de presión en la solución al contrario de las que son repelidas las cuales desarrollan presiones excesivas con mucho menos moléculas disueltas. Presión = concentración de gas disuelto 20 veces mas soluble 1 atm = 760 mmHg Coeficiente de solubilidad MVR/LC
Composición del aire alveolar su relación con el aire atmosferico MVR/LC
El aire alveolar solo es sustituido parcialmente por el aire atmosférico en cada respiración. • Se absorbe continuamente oxigeno del aire alveolar. • El dióxido de carbono esta difundiendo constantemente desde la sangre pulmonar a los alveolos. • El aire atmosférico seco que penetra en las vías respiratorias se humidifica antes de que alcance los alveolos. MVR/LC
Aire espirado • Es una combinacion del aire del espacio muerto y de aire alveolar. • Su composición global esta determinada: • Por la cantidad de aire espirado y por la cantidad que es el aire alveolar. MVR/LC
PRESION ALVEOLO-CAPILAR Por lo tanto la diferencia de presión 64mmhg hace que el O2 difunda hacia los capilares pulmonares PRESION DEL O2 La pO2 en el alvéolo es de 104 mmhg, en tanto, que la sangre venosa que entra al capilar es de 40mmhg. porque ha perdido gran cantidad de oxígeno en el trayecto por los tejidos. 40mmhg 104mmhg
PRESION ALVEOLO-CAPILAR PRESION DEL CO2 La pCO2 en el alveolo es de 40 mmHg levemente inferior a la que viene de la sangre arterial que entra a al capilar que es de 45 mmHg. Esta diferencia de presión de 5mmhg hace que difunda todo el CO2 desde los capilares hacia los alvéolos 45mmhg 40mmhg
Difusión de gases a través de la membrana respiratoria Unidad respiratoria 300 millones en ambos pulmones, 02 mm MVR/LC
Las paredes alveolares son muy delgadas y en su interior existe una red de capilares interconectados. Los gases alveolares están muy próximos a la sangre de los capilares. Por lo que el intercambio entre el aire alveolar y la sangre pulmonar se produce en las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones. “membrana respiratoria” “membrana pulmonar” MVR/LC
Membrana respiratoria: Capa de liquido que reviste el alveolo y que contiene agente tenso activo que disminuye la tención superficial al liquido alveolar. Epitelio alveolar compuesto de células epiteliales finas. Membrana basal epitelial. Espacio intersticial fino entre el epitelio alveolar y la membrana capilar. Membrana basal capilar que se fusiona con la membrana basal epitelial. Membrana endotelial capilar. MVR/LC
Membrana respiratoria: • Espesor: en algunas zonas es de: 0.2 micras y en promedio es de 0.6 micras excepto en los lugares que existe núcleos celulares. • Superficie total: en un adulto normal es de: 70 m2 MVR/LC
Las características de la membrana que favorecen la rapidez de difusión son • En el adulto normal tiene una extensión de aproximadamente 70m 2 • La cantidad total de sangre en toda la membrana es de 60 – 140ml • La tasa de difusión es inversamente proporcional al espesor de la membrana • Capacidad de difusión de la membrana respiratoria: Volumen de un gas que difunde a traves de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmHg MVR/LC
Membrana Respiratoria • La membrana respiratoria es muy delgada de .2 a .5 μ de grosor. • Unidad Respiratoria: Compuesta por bronquiolo respiratorio, conductos alveolares, atrios y alvéolos. • El intercambio gaseoso ocurre entra la sangre y la membrana de casi todas las porciones terminales de los pulmones debido a la extensa red de capilares que rodean los alvéolos. MVR/LC
Capas de la membrana Respiratoria 1.Una capa de liquido que tapiza el alvéolo y que contiene surfactante, lo que reduce la tensión superficial del liquido alveolar. 2.El epitelio alveolar, que está formado por células epiteliales delgadas 3.Una membrana basal epitelial 4.Un espacio intersticial delgado entre el epitelio alveolar y la membrana capilar 5.La tasa de difusión es inversamente proporcional al espesor de la membrana 6.Capacidad de difusión de la membrana respiratoria: Volumen de un gas que difunde a traves de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmHg MVR/LC
Factores que influyen en la velocidad de difusión gaseosa a través de la membrana respiratoria • El grosor de la membrana • El área superficial de la membrana • El coeficiente de difusión del gas en la sustancia de la membrana • La diferencia de presión parcial del gas entre los dos lados de la membrana MVR/LC
Capacidad de difusión de la membrana respiratoria • Se define como el volumen de un gas que difunde a través de la membrana en cada minuto para una diferencia de presión parcial de 1mmHg MVR/LC