MECANICA DE LA RESPIRACION

1. MECANICA DE LA RESPIRACION UNSAM – LIC. KINESIOLOGÍA Y FISIATRÍA CÁTEDRA DE FISIOLOGÍA PROF. BORGATELLO

2. RECUERDO ANATÓMICO

3. IMPORTANCIA DE LA V. A DE CONDUCCIÓN – Fosas nasales Plexos venosos Cornetes

4. IMPORTANCIA DE LA V.A DE CONDUCCIÓN – Tráquea y bronquios Clearance bronquial r4 Ley Poiseuille

6. CONCEPTOS GENERALES 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

7. RESPIRACIÓN INTERNA VS EXTERNA

8. La respiración y sus órganos participan además en otras funciones: • Regulación ácido/base • Regulación de la temperatura corporal • Excreción de compuestos (por ejemplo, cuerpos cetónicos) • Actividad hormonal: angiotensina.

9. VALORES EN REPOSO • 12-15 respiraciones minuto • 500 cc aire inspirado/espirado en cada ciclo • 6 a 7,5 L/min

10. MECANICA DE LA RESPIRACIONMúsculos respiratorios INSPIRATORIOS • Diafragma • Intercostales externos • Esternocleido mastoideo • Escalenos • Pectorales ESPIRATORIOS • Intercostales internos • Abdominales • Recto anterior • Oblicuos

11. Músculosrespiratorios

12. 2006

13. Presión atmosférica = 0 cm H2O Presión pleural (Ppl) = -3 a -5 cm H2O Presión alveolar (Pal) = Presión pleural + presión de retroceso elástico alveolar Presión transmural = Gradiente de presión transmural alveolar = Pal - Ppl MECANICA DE LA RESPIRACIONPresiones

15. AUMENTO DE LA CAVIDAD TORACICA Intercostales externos Diafragma DISMINUCION DE LA CAVIDAD TORACICA Intercostales internos Dinámica

16. MECANICA DE LA RESPIRACIONInspiración • Orden de control central • Vías eferentes: información a los músculos inspiratorios • Actividad de diafragma e intercostales • Presión pleural más negativa • Aumenta presión trnasmural alveolar • Los alvéolos se expanden • Disminuye la presión alveolar • Gradiente de presión, genera flujo de entrada de aire • Aumenta el retroceso elástico pulmonar

17. INSPIRACION

18. MECANICA DE LA RESPIRACIONEspiración • Cesa el comando inspiratorio • Músculos respiratorios se relajan • Disminuye el volumen torácico • Presión pleural se hace menos negativa • Disminuye el gradiente de presión transmural alveolar • Disminuye el volumen alveolar y presión alveolar • Flujo de salida de aire hasta que se igualan las presiones

19. ESPIRACIÓN

21. MECANICA DE LA RESPIRACIONDistensibilidad o Compliance • Determina la facilidad con la que el pulmón puede distenderse o estrecharse • La distensibilidad (compliance)es el inverso de la elasticidad • DISTENSIBILIDAD = 200-240 ml/cmH2O • + Volumen / + Presión • 500 ml / -3, -5 cm H2O

23. COMPLIANCE – Relación presión/volumen

24. MECANICA DE LA RESPIRACIONDistensibilidad o Compliance • AUMENTA • Enfisema • DISMINUYE • Fibrosis • Edema pulmonar • Atelectasia • Obesidad • Deformidad de la caja torácica

25. MECANICA DE LA RESPIRACIONRetroceso elástico • Depende del tejido pulmonar en su contenido de elastina y colágeno • El retroceso elástico alveolar: * Tiende a colapsar alvéolos * Aumenta a volúmenes pulmonares altos • Retroceso elástico de la caja torácica * Tiende a expandir sus diámetros * Aumenta a volúmenes pulmonares bajos

26. Dinámica

27. MECANICA DE LA RESPIRACIONDiferencias regionales • Las regiones inferiores ventilan más que las zonas superiores • La presión es menos negativa en la base que en el ápice, debido al peso del pulmón • El pulmón es más fácil distender a volúmenes pequeños por la posición en la curva presión / volumen, pues pequeños cambios de presión producen grandes cambios de volumen.

28. MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar COMPONENTES: 90% son Lípidos 10% son Proteínas Lípidos: Fosfatidilcolina 60% Fosfatidilglicerol Fosfatidilinositol Otros Proteínas: SP-A es Inmunomoduladora SP-B SP-C SP-D es Inmunomoduladora SP-B Y C Participan en estructura, en la actividad de disminuir la tensión superficial y estimulan la absorción de fosfolípidos

29. 1 2 Ley de LaPlace • Presión = 2 x Tensión superf. Radio del alvéolo SIN SURFACTANTE, EL ALVEOLO CHICO SE VACIARÍA EN EL GRANDE POR MAYOR PRESIÓN

30. MECANICA RESPIRATORIASurfactante pulmonar • NEUMOCITO II • Cuerpos lamelares (Almacenam.) • Exocitosis al alvéolo • Formación de una Monocapa • Disminución de la tensión superficial • Reemplaza el agua en la superficie alveolar, intercalándose entre sus moléculas. (reduce la interfaz aire- líquido)

31. MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar • Disminuye el trabajo durante la inspiración: * Disminuye la tensión superficial de los alvéolos * Disminuye el retroceso elástico del pulmón * Aumenta la distensibilidad • Ayuda a estabilizar los alvéolos de diferentes tamaños

32. MECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar • Efectos: • Mejora la función pulmonar • Mejora la expansión alveolar • Mejoría en la oxigenación • Disminuye el soporte ventilatorio • Aumenta la capacidad residual funcional • Aumenta la distensibilidad pulmonar • Disminuye los cortocircuitos intrapulmonares • Mejora la relación ventilación / perfusión

33. Volúmenes y capacidades respiratorias

34. CRF VR (CPT) VRE (VT) CI (CV) VRI ESPIROMETRIA: volúmenes de aire que se movilizan en la respiración

35. 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.

36. CAPACIDADES PULMONARES • 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. • Capacidad Vital (CV)

37. VENTILACION PULMONAR • Es el producto del volumen de aire que se mueve en cada respiración (volumen corriente o tidal) (Vt) • El número de respiraciones que se producen en un minuto (volumen minuto) (VE) • VE = Vt x fcia.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

38. VENTILACION PULMONAR • Vol. minuto: Vt x fcia. respiratoria • Tiempo inspiratorio (Ti): duración en segundos desde el inicio al final del volumen inspiratorio. • Tiempo espiratorio (Te): duración en segundos desde el final del flujo inspiratorio hasta el inicio del ciclo siguiente.

39. Ventilación minuto= F x V • “Normal” = 12 x 0,5L = 6 L • Ejercicio físico = 35-45 x 2L = 70-90L • Diferencia 15. • Valores máximos registrados : 200 L /min

40. VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO EN EL 1° SEGUNDO – VEF 1

41. 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.

42. 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.

44. 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

45. 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.

46. 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.

47. RESISTENCIA Y VOLUMENES PULMONARES • VOLUMEN ALTO • < resistencia • > gradiente de presión de pared • retroceso elástico alveolar abre las vías aéreas. • VOLUMEN BAJO • Esfuerzo espiratorio • Presión pleural > + • > compresión dinámica • < retroceso elástico alveolar.

48. Factores que modifican la resistencia de la vía aérea > Resistencia (constricción) • Estímulo parasimpático (Acetilcolina) • Histamina • < PCO2 < Resistencia (dilatación) • Estímulo simpático • B2 agonistas • > PCO2 • < PO2

49. 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.

50. COMPRESIÓN DINÁMICA