Respiración y Sistema Respiratorio

Visión General de la Respiración

• La respiración es esencial para que las células produzcan energía (ATP).
• El oxígeno inhalado viaja a través de los pulmones hasta la sangre.
• La sangre transporta el oxígeno a las células y el dióxido de carbono (CO2), producto de desecho, a los pulmones para exhalarlo.
• El sistema respiratorio tiene otras funciones además del intercambio de gases, como la fonación (habla) y la olfacción (olfato).
• El sistema respiratorio protege contra patógenos y partículas inhaladas.
• Regula el equilibrio hídrico y la temperatura corporal.
• Participa en la regulación del pH del cuerpo trabajando con los riñones.
• Produce enzimas que influyen en los procesos hormonales.
• Ayuda al retorno venoso de la sangre al corazón.

Desafíos de la Respiración

• Transportar oxígeno al interior del organismo.
• Transportar oxígeno a los alvéolos.
• Intercambio de gases entre alvéolos y capilares sanguíneos.
• Transportar oxígeno a las células y dióxido de carbono a los pulmones para ser eliminado.

Soluciones Fisiológicas

• Vías respiratorias: Calientan, humedecen y filtran el aire.
• Cornetes: Aumentan la superficie de contacto del aire con la mucosa nasal.
• Faringe: Conducto que se divide en tres partes y permite respiración y fonación.
• Laringe: Estructura cartilaginosa que permite tanto la respiración como la fonación.
• Tráquea: Se divide en dos bronquios principales que se ramifican en bronquiolos.
• Pulmones: Están rodeados por membranas que permiten la lubricación y protección.
• Líquido pleural: Lubrica y protege los pulmones

Mecánica Respiratoria

• Presión: Fuerza ejercida por el aire sobre las paredes pulmonares.
• Volumen: Cantidad de aire en los pulmones en un momento dado.
• Flujo: Cantidad de aire entrando o saliendo por unidad de tiempo.
• Resistencia: Oposición que encuentra el aire al circular por las vías respiratorias.
• Ley de Gases: El aire se mueve de áreas de mayor presión a menor presión.
• Bomba Muscular: Músculos respiratorios que generan cambios de presión.
• Resistencia de los conductos: El diámetro de las vías respiratorias influye en el flujo de aire.

Intercambio gaseoso

• Presión parcial: La presión que ejercería un gas en el espacio dado si estuviera solo en ese espacio.
• Vías aéreas (zona de conducción): Conduce aire, lo calienta, humedece y filtra.
• Zona respiratoria (intercambio gaseoso): Inicia en los bronquiolos respiratorios y termina en los alvéolos.
• Alvéolos: Son pequeños sacos aéreos donde ocurre el intercambio gaseoso.
• Barrera Hemato-Gaseosa: Capa que separa el aire de la sangre en los alvéolos.

Ventilación Pulmonar, Ventilación Alveolar

• Ventilación Pulmonar: Cantidad total de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto.
• Ventilación Alveolar: Cantidad de aire que llega a los alvéolos, donde ocurre el intercambio gaseoso.

Efecto de la Frecuencia Respiratoria y el Volumen Corriente

• Aumentar la frecuencia respiratoria puede aumentar la ventilación alveolar.

Componentes de la Barrera Hemato-Aérea

• Capa de agua que recubre los alveolos (con surfactante).
• Neumocitos tipo I
• Membrana basal
• Endotelio del capilar sanguíneo

Trasporte de Oxígeno

• La hemoglobina es esencial para el transporte de oxígeno.
• La saturación de la hemoglobina está relacionada con la presión parcial de oxígeno.
• La curva de disociación de la hemoglobina explica cómo se carga y libera el oxígeno.

Transporte de Dióxido de Carbono

• El dióxido de carbono (CO2) se transporta disuelto en el plasma, unido a la hemoglobina y como bicarbonato (HCO3-).
• El proceso en los tejidos y pulmones difiere para cada forma de transporte.

Control de la Respiración

• El sistema nervioso regula la respiración.
• Los quimiorreceptores detectan cambios en los niveles de O2, CO2 y pH.
• El centro respiratorio en el tallo encefálico controla la respiración.

Los Grupos de Neuronas del Centro Respiratorio

• Grupo respiratorio dorsal
• Grupo respiratorio ventral
• Centro Neumotáxico

Sensibilidad a Cambios en el Líquido Cefalorraquídeo

• Los quimiorreceptores centrales son sensibles a los cambios en el pH.
• Estos detectan los cambios en la concentración de CO2.