Fisiología De La Respiración

Introducción

La respiración tiene como objetivo suministrar oxígeno a los tejidos y eliminar dióxido de carbono.

Para lograrlo, la respiración puede dividirse en cuatro sucesos funcionales importantes:

1. Ventilación pulmonar.

2. Difusión del oxígeno y del dióxido de carbono entre los alvéolos y la sangre.

3. Transportación del oxígeno y del dióxido de carbono de la sangre.

4. Regulación de la ventilación.

Los cuales se explicarán a continuación.

Ventilación pulmonar

Capítulo 37

Mecánica de la ventilación pulmonar

Los pulmones se mueven expandiéndose y contrayéndose de dos maneras:

1. Movimiento hacia abajo y arriba del diafragma para alargar y acorta la cavidad torácica estirando elásticamente las superficies inferiores de los pulmones.

2. Elevación y descenso de las costillas para aumentar y disminuir el diámetro antero posterior de la caja torácica. Los músculos más importantes que elevan la caja torácica son los intercostales externos y ayudan el esternocleidomastoideo en su porción esternal, los serratos anteriores y los escalenos. Los músculos más importantes que tiran de la caja torácica hacia abajo son los rectos abdominales y los intercostales internos.

Los pulmones:

1. Tienen una estructura elástica.

2. No hay fijación entre el pulmón y las paredes de la caja torácica.

3. Están rodeados por una capa de líquido pleural.

4. Tienen una continua aspiración del exceso del líquido a los linfáticos.

La presión pleural al inicio de la inspiración es de -5cm/H2O, y llega hasta un valor medio de -7.5cm/H2O.

Cuando la glotis está abierta y no fluye aire ni al interior ni al exterior de los pulmones la presión alveolar es de 0cm/H2O. Durante la espiración la presión alveolar se eleva hasta 1cm/H2O.

La presión transpulmonar es la diferencia de presión entre los alvéolos y las superficies externas de los pulmones.

La distensibilidad pulmonar es en promedio de 200ml/cm/H2O, entonces cada vez que la presión transpulmonar aumenta un cm de agua, los pulmones se expanden 200ml.

El agente tensoactivo:

1. Reduce y vence los efectos de la cantidad total de tensión superficial.

2. Cuanto más pequeño se vuelve el alvéolo menor se hace su tensión superficial.

Durante la respiración normal tranquila se utiliza sólo entre el 3% y 5% del gasto energético corporal, mientras que durante el ejercicio intenso ésta aumenta hasta 50 veces.

El diagrama de distensibilidad pulmonar esta dado por dos curvas, la de distensibilidad inspiratoria y la de distensibilidad espiratoria. Sus características determinadas por las fuerzas elásticas de los pulmones:

1- Fuerzas elásticas del propio tejido pulmonar.

2- Fuerza elástica causada por la tensión superficial del líquido que reviste las paredes y otros espacios.

Volúmenes pulmonares:

1. Volumen corriente: En el varón promedio de 500ml

2. Volumen de reserva inspiratorio: 3000ml

3. Volumen de reserva espiratorio: 1100ml

4. Volumen residual: 1200ml

Capacidades pulmonares:

1. Capacidad inspiratoria: Vc + Vir 3500ml

2. Capacidad residual funcional: Ver + Vr, 2300ml

3. Capacidad vital: Vir + Vc + Ver, 4600ml

4. Capacidad pulmonar total: Capacidad vital + Vr, 5800ml

El volumen minuto respiratorio es la cantidad total de aire nuevo que entra a las vías respiratorias cada minuto, Fr x Vc.

La ventilación alveolar es renovar continuamente el aire en las zonas de intercambio gaseoso de los pulmones, pero el aire que llega a los bronquiolos terminales llegará a los alveolos por difusión.

Parte del aire que se respira nunca alcanza zonas de intercambio gaseoso y a esto se le denomina aire del espacio muerto, en un hombre joven es de 150ml.

La ventilación alveolar es el aire nuevo que entra en los alvéolos por minuto, Fr (Vc- Vd), 4200ml/min

Hay fibras parasimpáticas de los nervios vagos que penetran en el parénquima pulmonar y al segregar acetilcolina causan constricción bronquiolar. También hay sustancias formadas en los propios pulmones como la histiamina y sustancias de reacción lenta de la anafilaxia que causan reflejos de constricción no nerviosa.

El moco que reviste y humidifica la superficie fluye lentamente hacia la faringe a una velocidad de 1cm/min.

El reflejo tusígeno se inicia por irritación de los bronquios y tráquea. Se inspiran unos 2.5 litros de aire, después se cierra la epiglotis y las cuerdas vocales, los músculos abdominales y espiratorios se contraen empujando el diafragma. La presión de los pulmones se eleva a 100mmHg y el aire se expulsa a una velocidad de 120 a 150km/h.

El reflejo del estornudo se inicia por la irritación de las vías respiratorias nasales y los impulsos aferentes se dirigen hacia el bulbo por el quinto par craneal. La úvula desciende y pasan grandes cantidades de aire por la nariz.

Acondicionamiento del aire: El aire se calienta en los cornetes y tabique, se humidifica y se filtra.

Las partículas grandes se filtran por medio de los vellos en la entrada de las fosas nasales y por el mecanismo de turbulencia el cual no deja pasar hacia los alvéolos partículas de más de 6 micras. Pero las partículas que logran llegar hasta los alvéolos son eliminadas por los macrófagos y linfáticos.

El habla está compuesta de dos funciones mecánicas: la fonación que se logra en la laringe por medio de la vibración de las cuerdas vocales provocada por el paso del aire a través de estos pliegues; y la articulación que se efectúa en los labios, la lengua y el paladar blando principalmente, aunque las estructuras de resonancia son la boca, las fosas nasales y senos paranasales, la faringe y la cavidad torácica.

Circulación pulmonar; edema pulmonar; líquido pleural

Capítulo 38

Anatomía fisiológica del Sistema Circulatorio Pulmonar

Vasos pulmonares: La arteria pulmonar es delgada y sus ramas son muy cortas y con diámetros mayores por lo que el árbol arterial es muy distensible, puede acumular 2/3 del gasto sistólico del ventrículo derecho. Las venas pulmonares son cortas y su distensibilidad es similar a las de la circulación sistémica.

Vasos bronquiales: La sangre completamente oxigenada que fluye por las arterias bronquiales es el 1 a 2% del gasto cardíaco, ésta se vacía en las venas pulmonares y entra a la aurícula izquierda donde el gasto del ventrículo izquierdo es de 1 a 2% mayor que en el ventrículo derecho.

Linfáticos: Comienzan en el tejido conectivo de los bronquiolos terminales y llegan hasta el hilio del pulmón. Eliminan las partículas extrañas y la proteína plasmática lo que previene el edema.

La presión sistólica del ventrículo derecho normal es de 25mmHg y la diastólica entre 0 – 1mmHg.

La presión de la A. pulmonar en sístole es igual a la del v.d. pero cae conforme la sangre fluye por los capilares pulmonares.

La presión capilar pulmonar es de 7mmHg en decúbito, aunque al medir la presión de enclavamiento por medio de un catéter da 5mmHg.

El volumen sanguíneo pulmonar es de 450ml, 9% del volumen total, 70ml están en los capilares, el resto en venas y arterias.

Los pulmones actúan como reservorio de sangre, y en caso de pérdida de sangre en la circulación sistémica, la sangre de los vasos pulmonares se desliza a los sistémicos para compensarlos.

Los vasos pulmonares actúan como tubos pasivos distensibles que se distienden cuando la presión aumenta y se estrechan cuando la presión disminuye.

Cuando la concentración de O2 es baja en los vasos sanguíneos alveolares estos se constriñen lentamente para proporcionar un sistema automático de control de la distribución del flujo sanguíneo.

La estimulación de las fibras vagales de los pulmones causan un descenso de la resistencia vascular pulmonar y la estimulación del sistema simpático un aumento de la resistencia, así como constricción de los grandes vasos.

Para explicar las diferencias de flujo sanguíneo pulmonar se ha dividido el pulmón en tres zonas:

Zona 1: ausencia de flujo en todos los momentos. PA>Pa>Pv.El flujo en esta zona se produce cuando la presión arterial sistólica pulmonar es demasiado baja o la presión alveolar es demasiado alta.

Zona 2: flujo sanguíneo intermitente. Pa>PA>Pv. Cuando una persona está en posición erecta, la presión arterial pulmonar en el vértice es 15mmHg menor que a nivel del corazón. La presión sistólica apical es de 10mmHg, mientras que la diastólica es de 8mmHg y la presión alveolar es de 0. El flujo sanguíneo por los vértices pulmonares es intermitente, con flujo durante la sístole y cese en la diástole porque la presión no basta para empujar la sangre por encima de los 15mmHg de presión hidrostática.

Zona 3: flujo sanguíneo continuo. Pa>Pv>PA. En las regiones más bajas, la preswión arterial pulmonar durante la sístole y diastóle permanece por encima de la presión alveolar de cero, por lo tanto, existe un flujo continuo.

Cuando la persona está en decúbito, la presión arterial pulmonar durante la sístole como en la diástole permanece por encima de la presión alveolar de cero, no existe ninguna zona que quede por encima del corazón y el flujo se da en la zona 3.

Durante el ejercicio:

El aumento del flujo sanguíneo a la parte superior del pulmón puede ser del 700 al 800%, mientras que el aumento del flujo sanguíneo a la parte inferior del pulmón

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