Temas 12 y 13: Sistema Respiratorio

En una respiración forzada, el aumento del volumen de la cavidad torácica eleva las primeras costillas hacia arriba, lo que genera mayor presión negativa y permite una mayor entrada de aire.

En una respiración forzada, la contracción de los músculos abdominales reduce el espacio en la cavidad torácica, aumentando la presión en el abdomen, lo que fuerza la salida del aire.

El intercambio de aire entre la atmósfera y los pulmones. Se produce por diferencias de presión causadas por cambios de volumen de la cavidad torácica y el tejido pulmonar.

El volumen de aire que se moviliza en cada respiración. En un adulto promedio es de 500 mL.

Número de ciclos respiratorios por unidad de tiempo. Generalmente 12 ciclos/min.

Proceso de inhalación de aire fresco.

Proceso de exhalación del aire.

El ciclo completo de inspiración y espiración. Depende de la frecuencia respiratoria.

La laringe es una estructura que forma parte de las vías aéreas superiores y contiene las cuerdas vocales, que vibran con el paso del aire, permitiendo la fonación.

La función principal de los alveolos es el intercambio de gases, permitiendo el paso de oxígeno a la sangre y de dióxido de carbono a los pulmones.

Los bronquiolos son conductos colapsables que se ramifican desde los bronquios y conducen el aire a los alveolos.

La tráquea es una estructura semirrígida que forma parte de las vías aéreas inferiores y conecta la laringe con los bronquios. Su estructura permite mantener la vía abierta para el paso del aire.

La epiglotis es una estructura cartilaginosa que se cierra durante la deglución, evitando que los alimentos entren a las vías respiratorias.

Los bronquios son las primeras ramificaciones de las vías aéreas inferiores, llevando aire hacia los pulmones.

La pleura es una membrana que recubre los pulmones y el interior del tórax, permitiendo el movimiento de los pulmones sin fricción.

El diafragma es un músculo que se contrae y relaja, permitiendo la entrada y salida de aire de los pulmones.

La cavidad pleural es un espacio entre la pleura y el pulmón. Normalmente tiene presión negativa en comparación con la presión atmosférica.

El neumotórax ocurre cuando el aire entra en la cavidad pleural, lo que hace que el pulmón colapse y dificulte la respiración.

Los músculos intercostales son músculos que se encuentran entre las costillas. Ayudan a expandir y contraer la caja torácica durante la respiración.

Los músculos escalenos y esternocleidomastoideos son músculos accesorios en la respiración, que ayudan a expandir la caja torácica elevando la parte superior.

La respiración normal implica la contracción del diafragma y los músculos intercostales externos durante la inspiración y su relajación durante la espiración, impulsada por la elasticidad del tejido pulmonar.

El movimiento de gases entre los alvéolos pulmonares y la sangre ocurre por difusión pasiva, siguiendo los gradientes de concentración.

El oxígeno que se transporta en la sangre viaja principalmente unido a la hemoglobina. La hemoglobina sale de los pulmones con casi el 100% de su capacidad de unión al oxígeno.

La hemoglobina libera oxígeno a los tejidos de manera gradual, y esta liberación es más fácil en entornos con ciertas condiciones físico-químicas.

La respiración celular en los tejidos produce dióxido de carbono (CO2), que luego se difunde a la sangre, donde la mayor parte se transforma en ácido carbónico (H2CO3).

Cuando la sangre llega a los pulmones, el bicarbonato (HCO3-) se transforma de nuevo en CO2, el cual difunde al espacio de los alvéolos.

La molécula de ácido carbónico (H2CO3) actúa como un amortiguador o tampón fisiológico, ya que puede ceder o captar protones en función de las variaciones de pH en la sangre.

El Sistema Nervioso Central regula la respiración, dirigiendo la contracción y relajación de los músculos respiratorios y ajustando la respiración ante estímulos.

La ventilación pulmonar también puede ser controlada de forma voluntaria, ya que los músculos respiratorios están inervados por el sistema nervioso somático.

El centro de control de la respiración se encuentra en el bulbo raquídeo y opera de forma similar a las células autorrítmicas del corazón, con un potencial de membrana inestable que genera descargas rítmicas que estimulan los músculos respiratorios.

Las señales del bulbo raquídeo se ajustan mediante información de receptores sensitivos internos y órdenes de la corteza.

Los quimiorreceptores son sensores que detectan constantemente los niveles de oxígeno, dióxido de carbono y pH en la sangre.

El pH del líquido extracelular (plasma) debe mantenerse en un rango estable. Una disminución del pH se conoce como acidosis, mientras que un aumento se llama alcalosis.

El sistema respiratorio y el renal trabajan juntos para mantener la homeostasis del pH.

Causada por hipoventilación (respiración lenta o poco profunda), lleva a una acumulación de CO2 en sangre, lo que acidifica la sangre.

Causada por hiperventilación (respiración rápida y profunda), lleva a una disminución de CO2 en sangre, lo que alcaliniza la sangre.

Causada por diversos factores como la acidosis láctica o la cetogénica, o por pérdidas de bicarbonato (diarrea), lo que acidifica la sangre.

La cantidad de hemoglobina presente en los glóbulos rojos.

La afinidad de la hemoglobina por el oxígeno puede verse afectada por el pH del entorno. Un pH más ácido disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.

Factores como la temperatura, la presión parcial de CO2 y los metabolitos intermedios de la glucólisis también pueden influir en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.

La hemoglobina adulta está compuesta por dos cadenas alfa y dos cadenas beta. La hemoglobina fetal, en cambio, tiene dos cadenas alfa y dos cadenas gamma. La hemoglobina fetal tiene una mayor afinidad por el oxígeno que la hemoglobina adulta.

El dióxido de carbono es transportado por la sangre en tres formas: asociado a la hemoglobina (23%), disuelto (7%) y como ion bicarbonato (70%).

El dióxido de carbono entra al glóbulo rojo y se transforma en ácido carbónico con la ayuda de la anhidrasa carbónica. A pH fisiológico, el bicarbonato libera un protón, acidificando el medio.

Los protones libres y el CO2 asociado a la hemoglobina influyen en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, disminuyéndola.