28.- Estructura y Mecánica Sistema respiratorio

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    28. Estructura y funcin de las vas areas.Mecnica de la ventilacin pulmonar.Circulaciones pulmonar y bronquial:relaciones ventilacinperfusin.

    !ntercambio de "ases en el pulmn.

    6.- S. RESPIRATORIO6.- S. RESPIRATORIO

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    Funciones de la respiracinFunciones de la respiracin

    Regulador de la concentracin de los pricipales gasessanguneos.

    Reservorio de sangre.

    Regula el equilibrio cido-bsico.Regulador de la presin arterial.

    Va de eliminacin de diferentes sustancias.

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    Fases de la respiracinFases de la respiracinRespiracin consiste en tomar oxgeno delaire y desprender el dixido de carbono que

    se produce en las clulas.Tienen tres fases :1. Intercambio en los ulmones.!entilacin". #l transporte de gases.

    $. %a respiracin en las clulas y te&idos.

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    Anatoma del sistema respiratorioAnatoma del sistema respiratorio

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    Vas areas superioresVas areas superiores

    En la si"uiente ima"en puede observarse las modificaciones que

    se producen en la farin"e y la larin"e como consecuencia de la

    respiracin y del acto de la de"lucin:

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    Funciones de las vasFunciones de las vas

    areas superioresareas superiores

    Fosa Nasal:

    Olfato

    Calentamiento del aire

    Filtracin

    Humidificacin

    Fonacin:

    Pliegues vocales

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    Epitelio ciliado dispuesto

    en columna con clulas

    caliciformes, debajo hay

    numerosas glndulas de la

    capa submucosa secretoras

    de moco.

    #os bronquios se ramifican de forma dicotmica en 22

    "eneraciones$ las %& primeras no participan en el intercambio

    "aseoso. 'on vas de conduccin. Entre la cuarta y la decimose(tase denominan bronquiolos.

    Bronquio bronquiolo bronquiolo terminal bronquiolo respiratorio

    Alveolo saco alveolar conducto alveolar

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    PulmonesPulmones

    Son estructuras elsticas que se expanden yse colapsan como un gloo

    !stn prcticamente suspendidos en la ca"a

    torcica excepto por su #ilio Se encuentran flotando en el l$quido pleural

    uicado entre la pleura parietal y visceral

    %mos se mantienen contra la pared torcicadeido a la ligera succin creada por el

    liquido &istensiilidad' !lasticidad' (ensin

    superficial

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    Estructura alveolarEstructura alveolar

    El epitelio alveolar est formado por dos tipos de clulas:

    alveolares tipo ! : epiteliales escamosas alveolares tipo !!: producen el l"quido que

    rellena el alvolo y el surfactante.

    #os alvolos estn unidos en el parenquima pulmonar e

    interconectados por los conductos de $ohn.

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    Mecnica ventilatoriaMecnica ventilatoriaM)sculos de la respiracin*resiones: transmural$ pleural$ alveolar$

    atmosfrica$ transpulmonar+istensibilidad , retroceso elstico

    Curva presin -volumenesistencia de la va area/lu0o en la va area1raba0o respiratorio

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    Msculos respiratoriosMsculos respiratorios

    INSPIRATORIOS Diafragma Intercostales

    externos

    Esternocleidomastoideo

    Escalenos Pectorales

    RESPIRATORIOS% Intercostales internos% 'bdominales% Recto anterior% (blicuos

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    Mecnica de la ventilacinMecnica de la ventilacin

    pulmonarpulmonar

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    Presiones que producen el movimiento dePresiones que producen el movimiento deaire dentro y fuera de los pulmonesaire dentro y fuera de los pulmones

    % *resin atmosfrica: presi&n del aire ambiente, '()

    mm*g a nivel del mar. +e toma como referencia para el

    clculo de presiones pulmonares y es igual ) cm *)

    % *resin pleural: es la del l"quido e-istente entre la

    pleura visceral pulmonar/ y la parietal cavidadtorcica/. Es negativa durante la respiraci&n.%*resin alveolar: es la del interior de los alvolos. Es

    necesario que sea ligeramente negativa al comen0ar la

    inspiraci&n para aumentar el volumen pulmonar y luegoes positiva durante la espiraci&n.%*resin transpulmonar: es la diferencia entre la

    presi&n alveolar y la presi&n pleural. 1ambin se conoce

    como presi&n de retroceso elstico.

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    Presin atmosfrica = 0 cm !" Presin pleural #Ppl$ = -% a -& cm !" Presion alveolar #Pal$ = Presin pleural '

    presin de retroceso elstico alveolar Presin transpulmonar= (radiente de

    Presin transpulmonar alveolar = Pal - Ppl

    *resin

    transpulmonar

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    Volumen pulmonarVolumen pulmonar

    Viene dado por la presin transpulmonar.

    #a presin transpulmonar es

    menor en la base que en elvrtice del pulmn debido a

    que la presin pleural es mayor

    menos ne"ativa3 y la presin

    alveolar es i"ual en todo elpulmn. *or lo que est menos

    e(pandido y presenta mayor

    complian4a.

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    Distensiilidad pulmonar oDistensiilidad pulmonar ocomplian!acomplian!a

    %Es el "rado de e(pansin de los pulmones por unidad de

    incremento de la presin transpulmonar.

    %#a distensibilidad es el inverso de la elasticidad

    %+!'1E5'!6!#!+7+ 299,29 mlcm;2$ ,= cm ;2=99 ml3. Es el volumen corriente ms elvolumen de reserva espiratoria.

    Cap. esidual /uncional C/3: cantidad de "as remanente en

    los pulmones al final de una espiracin normal 2$>99ml3. Bolumende reseva espiratorio ms volumen residual.

    Cap. Bital CB3: vol. que puedeser espirado lue"o de unainspiracin m(ima &99 ml3. !B BC EB

    Cap. *ulmonar 1otal C*13: es el m(imo volumen que sepueden e(pandir los pulmonse con el m(imo esfurer4o posible=899ml3. CBB

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    Pruea de espiracin for!adaPruea de espiracin for!ada

    1ras una inspiracin m(ima se pide al paciente que

    realice una espiracin m(ima en el menor tiempoposible.

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    1.CAPACIDAD VITAL FORZADA (FVC o CVF):es el m+ximo )olumen de aireespirado/ con el m+ximo esfuer*o posible/ partiendo de una inspiracin m+xima.-e expresa como )olumen 6en ml7 y se considera normal cuando es mayor del89 de su )alor terico. 0o debe confundirse con la capacidad )ital ;lenta< 6!5o -!57/ dado que sta se obtiene de con una respiracin ;lenta< o ;rela&ada

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    5! !#1 !#1?5!

    Restricti#o @isminuido disminuido normal

    O&structi#ocon :V-normal

    0ormal disminuido disminuido

    O&structi#ocon :V-disminui

    do

    @isminuido disminuido disminuido

    O&struccinm+nima

    0ormal normal normal

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    Patrn Restricti#o%A#nfermedades con compromiso al)eolar como neumona/ atelectasia/ edema pulmonar.

    A #nfermedades intersticiales como neumoconiosis y edema pulmonar.A %esiones que ocupan espacio intrator+cico como tumores/ quistes y derrame pleural.A #nfermedades neuromuscularesA#nfermedades extrapulmonares . #&: ascitis.

    *atrn

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    Ventilacin alveolar y espacioVentilacin alveolar y espaciomuertomuerto

    Ventilacin al#eolares la tasa a la que el aire alcan*a los lugaresdonde se produce el intercambio gaseoso/ esto es al)olos/ sacosal)eolares/ los conductos al)eolares y los bronquiolos respiratorios.

    #spacio muerto es el aire que llena las )as respiratorias pero noparticipa en el intercambio gaseoso.

    #spacio muerto anatmico y fisiolgico. Tasa de )entilacin al)eolar: 6normalmente B"99ml?minuto7

    !aC rec x 6!cA!d7 !aC )olumen de )entilacin al)olar recC frecuencia respiratoria por min !cC )olumen corriente !d )olumen del espacio muerto fisiolgico

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    Espacio muertoEspacio muerto

    !olumen de aire que no participa en elintercambio gaseoso.'natmico: #l aire que se encuentra en la

    fraccin no respiratoria de las )as areas. isiolgico: en personas sanas es igual al

    anatmico. 'barca tambin aquellas *onasrespiratorias que no participan en elintercambio gaseoso por una mala perfusin.-e puede calcular a partir de la 5("expirado por la ecuacin de 4or.

    donde B+ es el espacio muerto$ B1 el volumen corriente o tidal$ *aC

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    &irculacin de la&irculacin de la

    san"re en el pulmnsan"re en el pulmn

    :irculacin &ron"uial

    :irculacin pulmonar

    :irculacin linf(tica$

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    Circulacin bronquialCirculacin bronquial#a circulacin bronquial, que nace

    de la aorta e irriga la pared de la v"a

    area y el parnquima pulmonar. #a

    circulaci&n bronquial se encargara

    de suministrar el o-igeno a las

    clulas de las paredes de los

    bronquios.

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    #a circulacin pulmonar, que

    nace de la arteria pulmonar

    llevando la sangre no o-igenada,que viene del sistema venoso

    sistmico, al complejo

    alveolocapilar donde se reali0a el

    intercambio gaseoso.

    #a sangre o-igenada y pobre en

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    &irculacin linftica&irculacin linftica

    #os vasos linfticos proceden de los te0idos de sostn del

    pulmn y comien4an en los espacios que rodean los

    bronquiolos terminales y discurren Aasta el Ailio del

    pulmn diri"indose al conducto linftico derecAo. #as

    partculas pequeDas que penetran con el aire Aasta los

    alvolos se eliminan por este conducto as como las

    protenas plasmticas que se filtran de los capilares. +eesta forma se evita el edema.

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    'a circulacin pulmonar es un'a circulacin pulmonar es unsistema de a$as presiones(sistema de a$as presiones(

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    Volumen y flu$o san"uneoVolumen y flu$o san"uneoen los pulmonesen los pulmones

    %@F) ml G del volumen total/ de los cuales apro-. ') ml estn en los

    capilares.%El flujo sangu"neo es prcticamente igual al gasto cardiaco y est

    regulado como aqul por la presi&n arterial y las resistencias perifricas.%En reposo en minuto pasa apro-imadamente toda la sangre por el

    pulm&n%#a regulaci&n del flujo sangu"neo pulmonar es local, no auton&mica. #a

    hipo-ia e hipercapnia local producen vasoconstricci&n arteriolar para

    derivar la sangre a un rea mejor ventilada.

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    #l flu&o sanguneo es diferente en las diferentesregiones del pulmn y )ara seg,n la posturadebido a la presin idrost+tica.

    %a presin idrstatica difiere de la parte superiordel pulmn a la inferior en unas > )eces.

    Tres *onas:

    Dona1: sin flu&o. 5E 'l) Dona ":lu&o intermitente. 5uando la - F 'l)

    y la @ E 'l) Dona $: lu&o continuo: 5 F al)

    %a persona normal en dec,bito tiene unflu&o de *ona $ en todo el pulmn.

    #l flu&o sanguneo en el pulmn aumentade B a = )eces con el e&ercicio )igoroso

    Jona

    Jona I

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    Rodrguez Puyol

    .ntercamio gaseoso.

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    )istema)istemaalveolo*capilaralveolo*capilar

    Es el sistema donde se produce el intercambio gaseoso,

    comprende adems todas las membranas de las porciones

    terminales del rbol respiratorio.

    *ay unos I)) millones de alvolos entre los dos pulmones,cada alveolo est rodeado de apro-. ))) capilares#a barrera que separa la sangre del espacio intraalveolar es

    muy fina por lo que los gases la atraviesan por difusi&n

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    Memrana respiratoriaMemrana respiratoria

    9.G m

    .a superficie total respiratoria se estima en ?6 m$

    >$ .i"uido al#eolar con surfactante5$ :,lula epitelial al#eolar

    =$ .amina &asal

    8$ Espacio intersticial entre al#eolo ! capilar

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    Difusin y presin parcialDifusin y presin parcialde los "ases respiratoriosde los "ases respiratorios

    #os "ases van a difundir siempre a favor de "radiente. #a presin de un "as es directamente proporcional a la

    concentracin de molculas de ese "as. #a tasa de difusin de un "as es directamente proporcional a

    la presin parcial de ese "as. E0emplo: composicin del aire:

    FG nitr"eno

    2%G o("eno

    *resin total &9 mm ;"

    *52 &99 &9 ( 9.F3 *

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    &uantificacin de la&uantificacin de latasa neta de difusintasa neta de difusin

    1. @iferencia de presin parcial

    ". -olubilidad del gas

    $. Hrea trans)ersal del lquido

    B. %a distancia que recorre el gas que difunde>. #l peso molecular del gas

    G. %a T del lquido 65T#7.

    @eterminan el coeficiente de difusinde un gas

    ("C 1 6por con)enio7

    5("C "9.$

    5(C 9.81

    0"C 9.>$

    3eC 9.J>

    Dif i t l iDif i t l i

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    Diferencias entre el aireDiferencias entre el airealveolar y el atmosfricoalveolar y el atmosfrico

    El aire al#eolar se renue#a constante pero lentamente con aire

    atmosf,rico lo "ue impide "ue se produ*can #ariaciones &ruscas

    en las concentraciones de gases en sangre$

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    El o+"eno en los alvolosEl o+"eno en los alvolos

    .a concentracin ! presin de ox+geno en los

    al#,olos esta controlada por%

    .a tasa de a&sorcin de ox+geno a la

    sangre .a tasa de entrada de nue#o ox+geno a los

    pulmones

    .a PO5 normal en los al#,olos es >68 mm4g

    con una #entilacin al#eolar de 8$5 .2min !

    una a&sorcin de O5 5

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    El &,El &,--en los alvolosen los alvolos

    El :O5 se forma en las c,lulas producto

    de la respiracin ! se expulsa al exteriormediante la #entilacin$

    A una tasa de #entilacin normal de 8$5

    l2min ! una tasa de excrecin de 566

    ml2min la P:O5 al#eolar es de 86 mm4g

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    &apacidad de difusin de&apacidad de difusin dela memrana respiratoriala memrana respiratoria

    Volumen de gas "ue difunde a tra#,s de lamem&rana por minuto para una diferencia depresin de > mm4g

    Ox+geno

    5> ml2min2mm 4g en reposo Dixido de car&ono

    Es imposi&le medirla por la rapide* con "uedifunde$ Unas 56 ma!or "ue la del O5

    .e! de la difusin transmem&rana% Ley e F!"#%

    VBgas0 S1p>7p53D2E

    S0superficie mem&rana

    P% presiones a am&os lados

    D% difusin del gas mem&rana

    E% espesor de la misma

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    .elacin.elacinventilacin*perfusinventilacin*perfusin

    Tanto la perfusin como la #entilacin aumentan en la &ase delpulmn cuando se est( en &ipedestacin$

    .a #entilacin al#eolar 1V3 ! lacantidad de sangre "ue reci&e elpulmn 1perfusin) C3 guardan una

    correlacin Reposo %

    V0 8)5.2min

    C 0

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