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Clase de Fisiología Función Respiratoria Capítulo 16 FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Objetivo de la respiración: No es respirar, es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono tanto como parte de la respiración externa y como part...

Clase de Fisiología Función Respiratoria Capítulo 16 FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN Objetivo de la respiración: No es respirar, es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono tanto como parte de la respiración externa y como parte de la respiración interna. Respiración externa: Del alveolo al capilar Respiración interna: De capilares a tejidos y vísceras Difusión simple: Permite el intercambio a nivel interno y externo y no involucra gasto energético. Para cumplir con este objetivo tiene que cumplir 4 procesos: 1. Mecánica de ventilación pulmonar: Todos los conjuntos que garanticen la entrada y salida de aire a través de las vías respiratorias. 2. Intercambio gaseoso: Intercambio de gases 3. Transporte de gases: Transportar gases 4. Regulación de la función respiratoria 1 Clase de Fisiología Mecanismo de ventilación pulmonar El único aire que me interesa es el que alcanza a los alveolos Son las unidades alveolos capilares: Los capilares y los alveolos son juntos (UNIDADES ALVEOLOS CAPILARES) Son una única estructura Encargadas de la conducción de aire. El único aire que nos interesa es el que actúa con el alveolo, el resto no nos interesa. Zonas conducción: Tráquea, bronquios, bronquiolos Zonas intercambio: Pulmones Unidad alveolocapilar: Endotelio capilar, espacio intersticial y epitelio alveolar. 2 Clase de Fisiología Ley de Poiuiselle Propiedades físicas de los pulmones: Adaptabilidad, elasticidad y tensión de superficie De que dependía la adaptabilidad y elasticidad en el vaso sanguíneo de la presión y aquí también depende de presión para lograr que el pulmón de su adaptabilidad y su retroceso elástico. Durante la inspiración logramos la adaptabilidad del pulmón y durante la espiración logramos el retroceso elástico del pulmón. Lo que daría dos tiempos en el ciclo respiratorio: Inspiración o inhalación y espiración o exhalación. ¿Qué es respirar? Se refiere a intercambio también, pero en este caso es el intercambio de aire entre el ambiente y el individuo. Presión de aire en el interior de los alveolos, es la presión intraalveolar/intrapulmonar (es la presión que ejerce los gases sobre la superficie de los alveolos), de donde viene esta presión de la aplicación de la ley de Dalton. 3 Clase de Fisiología LEY DE DALTON La presión en el interior de los alveolos es el resultado de una mezcla de gases, en la superficie de los alveolos, eso se justifica con la Ley de Dalton. La ley establece que la presión total de una mezcla es la suma de la presión parcial de sus componentes; la presión parcial de cada gas es la presión que ejercería el gas si fuera el único gas en el recipiente; donde se supone que no hay fuerza de atracción entre ellos. Parecen panales de abeja 4 Clase de Fisiología Mencione las tres células principales de la membrana respiratoria: 1. Célula alveolar tipo I: - Comprenden 95 a 97% del área de superficie total de los pulmones. - Estas células son muy delgadas, su función es estructural - Su membrana basal se fusiona con la de las células del endotelio capilar. - Son las más importantes, son las mas delgadas de nuestro organismo, 2. Célula alveolar tipo II: - Las células alveolares tipo II son las células que secretan surfactante pulmonar. - Resorben Na+ y H2O, lo que evita la acumulación de líquido dentro de los alvéolos. - Representan el 2 a 3% de la totalidad de las células, su actividad es funcional. - Producen dos efectos: surfactante pulmonar y se encargan de remover el exceso de agua en la superficie de los alveolos. 3. Macrófago alveolar: - Mecanismos de depuración de las vías respiratorias, que son los que se encargaran de mantener las vías respiratorias libres de agentes potencialmente dañinos (bacterias, bichos, etc.) - Su actividad es defensiva. 5 Clase de Fisiología Mecanismos de depuración de las vías respiratorias: - Macrófago alveolar - Los vellos nasales: Tratar de retener la suciedad del aire. - Glándulas seromucosas: Producen mocos. - Estornudo: Irritación en la nasofaringe - Tos: Irritación en los bronquios. MECÁNICA DE LA VENTILACIÓN PULMONAR Como entra y sale el aire Para que el aire entre la presión Para que el aire salga la presión atmosférica durante la intraalveolar durante la espiración debe ser mayor a la inspiración debe ser mayor a la presión intraalveolar. presión atmosférica. Flujo de aire: Cantidad de aire que pasa por las vías respiratorias Presión intraalveolar: viene del resultado de una mezcla de gases Para aplicar la Ley de Poiuselle significa que hay una diferencia de presión en ambos extremos del vaso 6 Clase de Fisiología Resistencia: Dificultad del paso de arre a través de las vías Factores de resistencia en las vías respiratorias: Estos son los tres factores que tienen la capacidad de afectar la resistencia de flujo de aire. Broncoconstricción: Tienen la capacidad de aumentar el flujo de aire en la resistencia en el interior de las vías respiratorias. Inflamación: Tumefacción es aumento del volumen del tejido. Tapones mucosos: Condensación Hidratación: Todas las secreciones exocrinas que nuestro cuerpo produce el nivel de compactación dependen del nivel de hidratación de la persona. (AIRE) Como entra y sale el aire de los pulmones: Primera parte de la historia: - La presión atmosférica debe ser mayor que la presión de intraalveolar para que entre y al revés para que salga. - Pero la presión atmosférica nunca cambia, ¿cómo hago yo para que esta sea mayor que la presión intraalveolar? solamente la presión intraalveolar va a cambiar, se reduce por debajo del valor de la presión atmosférica. - Aplicamos la ley de Poiuselle 7 Clase de Fisiología Segunda parte de la historia: - Durante la espiración e inspiración se mantienen adheridos al tórax - El pulmón tiene dos propiedades físicas (adaptabilidad y elasticidad), si el tórax se extiende el pulmón igual, la inspiración es proceso activo y la expiración es un proceso pasivo. 8 Clase de Fisiología Vamos a depender de los músculos accesorios de la respiración: Inspiración tranquila y forzada (Diafragma) Músculos accesorios de la inspiración: Consume energía Inspiración forzada (intercostales externos, esternocleidomastoideo, escalenos, pectoral menor y serrato anterior) Músculos accesorios de la expiración: No consume energía Como la tranquila y forzada (Diafragma, intercostales internos, transverso del tórax, músculos abdominales) Presión intrapleural Presión intrapleural: Esta presión quiere decir que es la presión que existe entre las dos hojas de pleura. Es un espacio virtual y no real: quiere decir que hay una separación entre las dos, pero no la vemos. Colapso pulmonar: Cuando ocurre esto que se vea real es cuando los pulmones colapsan y se separan del tórax. 9 Clase de Fisiología ¿De donde viene la presion intrapleural? Pleura Visceral esta adherida a la visera, adherida al pulmón, la pleura parietal eta adherida a la pared, esta adherida a la pared del tórax, ambas pleuras están sometidas a fuerzas opuestas, pero no se separan, la presión que se genera por esas fuerzas opuestas en el interior de la pleura se llama PRESION INTRAPLEURAL. ¿Porque los pulmones se mantienen adheridos al torax? Porque la presión transmural da un valor positivo, quiere decir que la presión intraalveolar es mayor que la presión intrapleural. La presión transmural o transpulmonar: es la diferencia entre la presión intraalveolar y la presión intrapleural. Diferencia entre la presión intraalveolar e intrapleural, la intraalveolar es mayor tanto en inspiracion como espiración, los pulmones se mantienen adheridos al tórax porque la presión transmural es positiva que se da cuando intraalveolar es mayor que intrapleural. Dentro del pulmón tengo la presión intraalveolar y la presión que esta por fuera es la presión intrapleural. La presión intraalveolar tiene que ser mayor que la presión intrapleural. Esto significa que tanto en la inspiración y la expiración los pulmones están adheridos al tórax, los pulmones siguen al tórax. 10 Clase de Fisiología LEY DE BOYLE Vamos a meterle el aire a los pulmones, esto lo justifica esta ley, justificamos la ventilación pulmonar. Definición: Los cambios en la presión intrapulmonar ocurren como resultado de cambios del volumen pulmonar, es decir los cambios en la presión intrapulmonar serán los resultados en el volumen pulmonar. Mayor volumen, menor presión. Cuando el diafragma desciende empuja la parrilla costal hacia adelante lo que hace que los pulmones lo sigan y aumenta el volumen pulmonar y va a disminuir la presión intraalveolar sobre la presión atmosférica. ¿Porque a mayor volumen menor presión? Porque el alveolo se adapta a la presión que ingresa. Esta ley nos permite justificar la adaptabilidad pulmonar. Aplica para un gas a temperatura constante, donde el volumen es inversamente proporcional a la presión sobre éste. El descubrimiento de Boyle es que sí la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. 11 Clase de Fisiología LEY DE LAPLACE Definición: La presión creada por la tensión de superficie debe ser mayor en el alvéolo de menor tamaño que en el de mayor tamaño. Si hay dos alveolos el más pequeño tiene una tensión mayor que el más grande. Si la tensión superficial no se mantiene baja cuando los alvéolos se hacen pequeños durante la espiración, estos simplemente colapsaran, justifica el colapso. Ley que establece que la presión dentro de un alveolo es directamente proporcional a su tensión superficial e inversamente proporcional a su radio. Por ende, la presión creada por la tensión de superficie debe ser mayor en el alveolo de menor tamaño que en el de mayor tamaño; esto implica que sin surfactante pulmonar los alveolos de menor tamaño colapsarían y vaciarían su aire hacia los alveolos de mayor tamaño. RELACIÓN VENTILACIÓN - PERFUSIÓN (V/Q) Espacios muertos: Anatómico: Se refiere al aire que ingresa a través de las vías respiratorias, pero no alcanza a los alveolos. No participa del intercambio gaseoso. Alveolar: La cantidad de aire que alcanza la zona de intercambio (alcanza los alveolos), pero no participa del intercambio por una disminución de flujo sanguíneo. Fisiológico: Es la suma de los dos (anatómico y alveolar) y representa el 30% de flujo de aire que ingresa. Espacios muertos son más aire que sangre. 12 Clase de Fisiología Cortocircuitos: Los cortocircuitos son los contrarios de los espacios muertos, significa que es la cantidad de sangre que alcanza a los alveolos capilares, pero por un compromiso en la ventilación no alcanza al intercambio gaseoso, los cortocircuitos son más sangre que aire. TRANSPORTE DE GASES ALVEÓLOS - TEJIDOS (OXÍGENO) Como se transporta el oxígeno de los alveolos hacia los tejidos como oxihemoglobina (es el oxigeno unido con al hierro de la hemoglobina) Una vez que el oxigeno pasa a los alveolos capilares y de ahí al interior de los glóbulos rojos se une al hierro de la hemoglobina, eso produce que se llame oxihemoglobina, para que esto sea efectivo debe ser del 95 al 100%. Hay tres cosas que puede modificar el hierro de la hemoglobina. 13 Clase de Fisiología LEY DE HENRY ¿Hay tres cosas que puede modificar por el hierro de la hemoglobina? 1. pH acido 2. Temperatura elevada: disminuye la afinidad sobre el hierro de la hemoglobina 3. 2,3 BFG eritrocitario (anemia y altitud elevada) Definición: “La cantidad de gas que puede disolverse en un líquido es directamente a la presión parcial de ese gas en contacto con el líquido” A temperatura constante la cantidad de gas disuelto en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce este gas sobre el líquido. Principios: Cuando aumente la presión parcial de un gas sobre un líquido, aumenta la cantidad de gas que absorberá el gas. Cuando disminuye la temperatura, aumenta la capacidad del líquido de absorber gases. Cuando aumenta la temperatura, disminuye la capacidad del líquido para absorber gases. 14 Clase de Fisiología TEJIDOS - ALVEÓLOS (DIÓXIDO DE CARBONO) De que forma se transporta de dioxido de carbono de tejidos a los alveolos: 1. 90% en Ion Bicarbonato (forma más importante) 2. Disuelto en plasma 3. Compuestos carbamino (dióxido de carbono unido al hierro de la hemoglobina) En los tejidos: Inicia de arriba El oxígeno unido hierro de la hemoglobina, la oxihemoglobina en el tejido, un líquido y un gas, por ley de Henry, el liquido se disuelve en el gas proporcional a la presión que alcanza. Se convierte de dióxido de carbono, como se aumenta se disuelve en el plasma y de ahí se disuelve en el interior del glóbulo rojo, el dióxido se unió con el agua gracias a la anhidrasa carbónica y esta lo convirtió en acido carbónico, se disocia en bicarbonato e hidrogeno. En el pulmón: Inicia de abajo La pared del alveolo el oxígeno difunde hacia el plasma, se une al hierro de la hemoglobina y de ahí hacia los tejidos, la concentración elevada de cloro difunde hacia afuera, y se intercambie por el bicarbonato (cambio de cloruro inverso) bicarbonato e hidrogeno forman acido carbónico y por el efecto de la anhidrasa carbónica se separa en CO2 y agua, el C02 difunde al plasma, de ahí al alveolo y al exterior. 15 Clase de Fisiología REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN RESPIRATORIA En el bulbo raquídeo existen dos grupos de neuronas, uno es el centro neumotáxico (se encarga de regular el patrón respiratorio) y el centro apnéustico (se encarga de bloquear el esfuerzo respiratorio). Estos centros forman uno que se llama centro respiratorio (se encarga que el bulbo raquídeo, de regular el patrón respiratorio) En centro respiratorio ubicado en el bulbo raquídeo recibe señales de dos lugares: Los quimiorreceptores periféricos y los quimiorreceptores centrales. Tipos de Quimiorreceptores Quimiorreceptores centrales: Los quimiorreceptores centrales están ubicados específicamente en el bulbo raquídeo, están muy cercanos al centro respiratorio, la sangre que baña estos quimiorreceptores permite que estos receptores registren cambios pero solo en el pH, ¿el pH de dónde? Dos estructuras, del líquido intersticial del cerebro (del encéfalo) y liquido encéfalo raquídeo. 16 Clase de Fisiología Quimiorreceptores periféricos: Dependemos más de los quimiorreceptores periféricos. Están ubicados a nivel del cuerpo carotideo y el cuerpo aórtico. Estos registran los cambios, es más sensible al dióxido de carbono que a los cambios del pH y menos sensibles a los cambios de oxígeno. Están ubicados en donde están los barorreceptores, pero cambia. pH de la sangre El pH de la sangre se mantiene de 7 a 35 - 7 a 45 El órgano mas importante que vamos a utilizar para regular el pH de la sangre es el riñón La función respiratoria regula el pH de la sangre 17