Estructura Funcional y Mecanica Respiratoria 1

8/16/2019 Estructura Funcional y Mecanica Respiratoria 1

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ANAMARIA CAPOTE Y ABRAHAM BENZAQUEN

Sistema RespiratorioRespiración: Conjunto de procesos que facilitan el intercambio de gases ( - Básicamente O2 y CO2 - ) entre

las células y el ambiente. En algunos libros se habla de una respiración interna y otra externa, la externa seria la vamos

a tratar en este tema. RESPIRACION EXTERNA: es el conjunto de procesos que determinan el intercambio de gasesentre el ambiente y el alveolo y entre este y la sangre. (Es decir lo que pasa dentro de la célula no se tocara en estasclases, se ESTUDIARA SOLO HASTA CUANDO EL O2 LLEGA A LA SANGRE)

Entonces tenemos varios procesos

1. VENTILACIÓN: Moviliza el airedentro y fuera del pulmón2. DIFUSIÓN: que es a través del cualse va a producir el intercambio de gasesentre el alveolo y la sangre

3. TRASPORTE : circulación de losgases hacia la sangre y de la sangre a los alveolos para su eliminación

Hay dos grandes divisones : las vias respiratorias altas y las bajasEs importante definir algunos aspectos:

PARED / CAJA TORACICALos pulmones se encuentran dentro de lacavidad torácica, y esta está delimitada por

la pared torácica la cual es el conjunto de

estructuras anatómicas que rodean lacavidad torácica y protegen todos losórganos ubicados allí dispuestos.

¿De qué se compone esta pared?Huesos ( parilla costal, esternón,

clavículas e incluso vertebrasCartílago y ligamentosMúsculos ( intercostales,

diafragma y torácicos)Piel

Todos estos elementos tienen

características de distensibilidad y elasticidad. Gracias a ello la cavidad torácica puede expandirse y retraersepara así cumplir con sus funciones. EL PULMON:Es el órgano donde se lleva a cabo el intercambio de gases entre el alveolo y la sangre. Está constituido por dos

estructuras ramificadas en forma de árbol, que son las vías aéreas y su árbol vascular, TAMBIEN hay números sacosaéreos que están ubicados en los extremos de las vías aéreas y que se encuentran separados por un tejido intersticialy son muy números - SE ESTIMA QUE CADA PULMON TIENE EN x 300 A 400 MILLONES DE ALVEOLOS- equivale en una

superf plana a 85mt pero en volumen representan solo 4Lt. Esto es muy importante ya que en muy poco espaciotenemos una gran cantidad de superficie de intercambio. PLEURA Y ESPACIO PLEURAL cavidad cerrada

RESPIRACIONINTERNA: Conjunto deprocesos en los cuales

las células utilizan el

oxigeno para producir

co2, agua y energía


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Membrana serosa que está ubicada entre la pared interna del tórax y la superficie externa

del pulmón y protege a los pulmones del roce continuo que tendría con la superf de lapared torácica cada vez que el individuo respirara. - se minimiza ese roce- Existen doshojas pleurales. 1. PARIETAL: que recubre la pared torácica, mediastino y cara sup deldiafragma 2. VISCERAL: Reviste la superf externa del pulmón. Las estas dos hojas definen

una cavidad que es la cavidad pleural – VIRTUAL- solo se evidencia cuando haga falta deresto estará colapsada. Esta cavidad está ocupada por un liquido pleural que proviene

de un proceso de filtración a partir de los capilares que están por debajo de las hojaspleurales – subpleurales- . ESTE LIQUIDO ACTUA COMO LUBRICANTE, EVITA EL ROCE. Permite un deslizamiento fácil y libre de traumatismo.

Este líquido está en una cantidad constante, Toda la entrada de liq. que viene de los capilares es aspirado del

espacio pleural a través de unos estomas u orificios que se encuentran ubicados en la pleura parietal y entoncestodo ese liq. Va a salir del espacio pleural al sistema linfático, y así es que se renueva constantemente pero suVOLUMEN SE MANTIENE CONSTANTE ( 0.2ml/kg de la persona ) – siempre y cuando no hay patologías-

Este proceso de aspiración en la cavidad pleural genera una presión negativa, mucho más baja que laque está a su alrededor y gracias a ella es que se pueden adherir a la pared torácica, por eso el pulmón

siempre se mueve con la cavidad torácica. Además de la adhesión de las dos hojas pleurales.

VIAS AREAS: tenemos el árbol respiratorio que es un conjunto de conductos de diámetros variables que estándispuestos -algunos – en serie y otros en paralelos dependiendo e la profundidad a la que estemos .

Las primeras 16 divisiones del árbol respiratorio constituyen la ZONA DE CONDUCCION (lleva el aire desde que penetraen el sistema hasta donde se producirá el intercambio ) . Constituye el esapcio muerto anatomico

(150ml) Es decir no hay intercambio de gases si no que esta zona se encarga de calentar y humidificar el aire inspirado,asi como de distribuir de forma homogénea el aire inspirado y por ultimo PROPORCIONA UN STMA DE DEFENSA

CONTRA Ag EXTRAÑOS.

NUMERO (A)

CALIBRE (D)

LONGITUD (D)

SECCION TRANSVERSAL (A)


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la ZONA RESPIRATORIA ( Las ultimas 7 donde realmente se produce el intercambio de gases entre el P y la Sangre) . LA SECCION TRANSVERSAL TOTAL, es decir la sección transversal, si tenemos un conducto y lo costamospenperticularmente el tamaño o calibre – Cada vez que un conducto se ramifica, supongamos que un bronquiolo seramifica, les decir nos origina dos bronquiolos hijos los cuales si llegáramos a sumar su STT, nos daría una STT esmayor que la del bronquiolo padre – ENTOCES la STT va aumentando exponencialmente a medida que

nos ramificamos.

BRONQUIOLOS TERMINALES DELIMITAN EL FIN DE LA ZONA DE CONDUCCION , no tienen intercambio.Carecen de alveolos. Estos se ramifican en 2 BRONQUIOLOS RESPIRATORIOS , los cuales tienen yaalveolos en su pared y a medida que estos BR se van ramificando el N° de alveolos aumenta. Estos BRse ramifican en CONDUCTOS ALVEOLARES que son los que van a soportar los SACOS ALVEOLARES , que son agrupaciones de alveolos que pueden ir desde 5 a 20 alveolos.

Estructura histolo gica de las vías

aereas

INTERNO


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SOLO LAS VIAS QUE TIENEN CARTILAGO SON RESISTENTE A LA COMPRESION G. MUCOSAS SE ENCUENTRAN EN LA CAPA SUBMUCOSA L A PARED SE VA SIMPLIFICANDO A MEDIDA QUE NOS ACERCAMOS AL ALVEOLO BR BRONQUIOLO RESPIRATORIO, LIMITE INF DE LA ZONA DE CONDUCCION LA CUAL TIENE – DE FORMA

GENERAL- UN EPITELIO SIMPLE CILIADO–

MOVILIZA- CON CELULAS CALICILFORMES QUE PRODUCEN MOCO-ATRAPA EL Ag- ( STMA DE DEFENSA)

CARTILAGO Y LAS GLANDULAS SUBMUCOSAS DISMINUYEN EN LA MEDIDA EEN QUE SE RAMIFICA LA VIA EL MUSCULO LISO AUMENTA EN LA MEDIDA EEN QUE SE RAMIFICA LA VIA SOBRETODO EN LOS BRONQUIOLOS ,

MENOS EN EL ALVEOLO QUE NO HAY MUSCULO LISO

LA PARED ALVEOLAR ES DELGADA PARA QUE SE PRODUZCA EL INTERCAMBIO GASEOSO CADA CEULA EPITELIAN PUEDE TENER 250 CILIOS NORMALMENTE HAY 1 CELULA CALICIFORME POR CADA CELULA NORMAL EN EL FUMADOR LA MOTILIDAD ESTA RESTRINGIDA Y SIEMPRE ESTA ESPECTORANDO MUCOSIDAD

INFECCIONES

ALVEOLO

Es un saco casi esferico que contiene aire

internamente y tiene una pared delgada de un

solo estrato. De tal manera en los alveolos

encontramos que no hay carilargo, no hay

musculo, no hay glándulas submucosas, no hay

moco; importantísimo para la función que el

realiza. La pared alveolar no puede ser gruesa

tiene que ser lo más delgada posible para que

haya intercambio, todo eso obstaculizaría el

intercambio. Cada célula epitelial puede tener

hasta doscientos cincuenta cilios, y ellos se

mueven rítmicamente moviendo el moco todo el tiempo.

Nosotros tenemos en condiciones

normales una célula caliciforme, una

célula que produce moco por cada célula

ciliar, es decir hay más células ciliares que

células productoras de moco.

El alveolo es un saco casi esférico que

contiene aire adentro y tiene una pared

que es delgada. Esta pared está

constituida por un epitelio que es de un

solo estrato, vemos en la foto de un

alveolo los diferentes saquitos, separados

unos de otros por lo que llamamos la

EXTERNO


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pared o el septo interalveolar que son estructuras muy delgadas. Algunos autores consideran estas

separaciones entre los alveolos como parte de la pared alveolar.

En la forma más estricta la pared alveolar es un epitelio simple de un solo estrato, donde tenemos tres

tipos de células, pero solo vamos a hablar de dos:

Neumocito tipo I: es una célula con citoplasma muy alargado, muy plana. Ella debe esta estructura a

que allí es la zona principal del intercambio de gases. Esta es una célula que por su función ocupa el

95% de toda la superficie de la pared alveolar.

Neumocito tipo II: es una célula cubica, pequeña

y solo ocupa del 2% al 5 % de la superficie. Su

función es producir el surfactante pulmonar. Que

también lo van a escuchar como agente

tensioactivo pulmonar. Muy importante para

todos nosotros. Además de eso, esta célula se

encarga de reparar toda esa pared cada vez que

se produce un daño, multiplicándose yproliferando; ocupa el espacio dañado y después

se diferencia de la célula tipo I. Hay patologías en

que las células tipo II repararan un daño en la

pared, pero después no tiene el mecanismo para

transformarse en una célula tipo I; y a lo largo del

tiempo tendríamos un alveolo lleno de células

tipo II que no son funcionales.

También hay macrófagos encargados de fagocitar todo lo que le parece raro.

Tenemos un manto líquido, que es una película que recubre el alveolo por su parte interna. Este

surfactante que produce las células tipo II está siempre mezclado con el líquido a este nivel, reduciendola atención superficial de este líquido que cubre la pared interna del alveolo.

El intersticio pulmonar es ese espacio que se encuentra rodeando los diferentes alveolos. Están entre

la membrana basal del epitelio alveolar y la membrana basal del endotelio capilar. Este tejido

intersticial tiene dos funciones: permitir el intercambio porque está en el medio y allí están los

capilares; y además es un tejido de sostén para proteger a los alveolos. El tejido intersticial contiene

tejido conectivo; fibroblastos que sintetizan colágeno y elastina, y tenemos los vasos capilares y

linfáticos.

Las fibras de elastina

regularmente están en esta

posición, que es su posición

original; y bajo el efecto de una

fuerza constante pueden llegar a

distenderse. Son elásticas,

entonces bajo tracción las fibras

de elastina pueden llegar a

aumentar su longitud hasta dos

veces su longitud original. Y

además de eso ellas son capaces

de retraerse a su posición original cuando cesa la aplicación de la fuerza que la estiro, es decir que, las

fibras de elastina son distensibles porque se estiran y son elásticas porque regresan a su posición

original.


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Estas fibras representan el elemento que determina el comportamiento elástico del pulmón. Así como

la pared torácica tenían unos elementos que determinaban su elasticidad y distensibilidad, como son

la presencia del musculo, de los cartílagos, y hasta piel; en el pulmón están las fibras de colágeno y

elastina. Las fibras de colágeno no son distensibles son muy poco extensibles, ellas se resisten al

estiramiento y son las que limitan la distensibilidad del pulmón.

En el sistema al inicio de inspiración tenemos volúmenes pulmonares bajos y la elasticidad del pulmón

viene determinada por las fibras de elastina. Se empieza a inspirar y en el pulmón empiezan a estirarse

esas fibras, en ese momento las fibras de colágeno están plegadas y no contribuyen para nada con ese

estiramiento del pulmón. Cuando estamos a volúmenes pulmonares altos, al final de la inspiración, las

fibras de elastina que ya se estiraron todo lo que se tenían que estirar, y en ese momento las fibras de

colágeno van a intervenir ahora con el retorno elástico del alveolo o pulmón a su estado inicial.

Las fibras de colágeno, como el pulmón están totalmente distendido, ya no se encuentran plegadas

como estaban inicialmente, sino que se despliegan y están a su máxima tensión y limitan la expansión

alveolar. Gracias a la alternancia de estas dos fibras, nuestros pulmones pueden distenderse; pero hay

un límite en la distención para que no sea excesiva, ni se reviente el pulmón. Por otro lado, las fibrasde elastina son las que van a determinar los cambios de volumen que hay en los alveolos y por lo tanto

en el pulmón.

Un intersticio normal es uno que no se

ve al microscopio electrónico. Cuando

hay una patología ese intersticio se

expande por la presencia de líquido o

de células inflamatorias, también se

puede volver rígido. Por ejemplo, la

fibrosis pulmonar, consiste en la

rigidización de todos los elementos del

intersticio, y en este caso habría

limitaciones para la expansión del

pulmón.

La red alveolo-capilar está formada por

las ramificaciones de los vasos

sanguíneos del pulmón. Esta red es tan

densa que forma un manto de sangre

que abraza los alveolos. Es aquí donde

se produce el intercambio de gases.

Esto se estima que ocupa un área de 70 m2, que son útiles para el intercambio siempre y cuando ambos

elementos, alveolo y vasos, estén funcionando. Esta red además de facilitar el intercambio regula la

cantidad de líquido que entra al alveolo.


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Entonces tenemos una red alveolo-

capilar y unos alveolos abrazados

por vasos capilares; y allí es donde

se forma una interface aire-sangre,

que es lo que se conoce como labarrera hemato-gaseosa o

membrana alveolo-capilar. Aquí

específicamente se produce el

intercambio de gases de O2 a CO2.

Esta barrera tiene un grosor

variable, porque no todo el mundo

produce la misma cantidad de

componentes, y además hay sitios

del alveolo donde esa barrera es

más gruesa o más delgada, dependiendo si forma o no parte el intersticio.

Los elementos de la barrera hemato-gaseosa son:

En gris lo que algunos autores consideran, y

en rojo lo que se puede o no encontrar del

espacio entre la barrera y el intersticio

como se muestra en la imagen de arriba.

TENSIÓN

SUPERFICIALEs una fuerza que se genera a nivel de la superficie de

un líquido, porque las moléculas del líquido están

sujetas a diferentes fuerzas dependiendo si están en la

superficie o en el interior del líquido. En el interior del

líquido, normalmente, las moléculas se atraen entre sí,

lo que llamamos fuerza de cohesión. Una molécula que

está inmersa en la matriz del líquido, está sujeta anumerosas fuerzas de atracción en diferentes sentidos,

a manera que todas estas fuerzas se anulan unas con

otras, y no hay ninguna fuerza neta en ninguna

dirección. No ocurre lo mismo con las moléculas de

agua que están en la superficie en contacto con el aire,

aquí las fuerzas que generan las moléculas de líquido

que están contiguas ejercen más fuerza de atracción

que las moléculas de aire que están en la película de

arriba. De tal manera hay una fuerza neta que va hacia abajo, que es hacia dónde se dirige la fuerza de

atracción. La flecha roja es lo que llamamos tensión superficial.


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La tensión superficial tiende a reducir la superficie del líquido, ya que esta

todo el tiempo presionando y halando hacia adentro. Es por esto que los

líquidos forman gotas, porque esa forma esférica es la única manera de

lograr una menor superficie para un volumen determinado. Entonces, la

tensión superficial forma una gota, y esta debido a esa presión que la

hala hacia adentro genera una presión interna que sigue la ley deLaplace.

La tensión superficial genera una fuerza que hala la superficie del alveolo, recordando que este tiene

su pared y un manto líquido; ese manto líquido ejerce una tensión superficial. Esta tensión hala toda

la superficie del alveolo hacia adentro, lo que quiere decir que favorece el colapso del alveolo. Pero si

esto sucede, cuando inspiramos se crearía una fuerza de resistencia en contra de la expansión del

alveolo. Por lo tanto favorece la expiración, pero dificulta la inspiración.

Esto me ocasiona dos problemas: uno debido a la tensión superficial del líquido del alveolo, ya que se

favorece la expiración, pero cuando el alveolo este muy chiquito va a colapsar y se necesitaría

demasiada fuerza para, una vez colapsado el alveolo completamente, se pueda volver a expandir. Elotro problema que se tiene es durante la inspiración, ya que la tensión ocasiona una fuerza que se

opone a la expansión. Por lo tanto nuestro sistema debe desarrollar una fuerza capaz de, cada vez que

inspiramos, oponerse a la resistencia que cierra al alveolo.

Por otra parte, la ley de Laplace dice que si se tiene una

presión en el interior de una esfera esa presión va a ser

directamente proporcional a la tensión superficial de la

superficie de la esfera, e inversamente proporcional al

radio de la esfera. Esto quiere decir que a menor

tamaño de la esfera, la presión va a ser mayor. Así que

por más pequeño que sea el alveolo más rápido se va a

colapsar. La ley de Laplace permite comparar dos

alveolos de diferente tamaño, conectados entre sí por

una vía aérea; y fíjese que si la tensión superficial es la

misma en ambos alveolos (franja verde y flechas),

según la fórmula, la presión del alveolo pequeño es más

grande que la ejercida en el alveolo grande. Si esto

sucede, el alveolo pequeño va a colapsar porque no va

aguantar la presión que lo está cerrando. Se cerraría y todo el aire que contiene lo vaciaría en un

alveolo grande que este al lado, y esto pasaría en el pulmón a cada rato. Esto sucedería si no hubiese

surfactante pulmonar.

SURFACTANTE PULMONAR

Es un complejo lipoproteico, que tiene un alto contenido de lípidos y un poquito de proteínas. El

componente principal es dipalmitoilfosfatidilcolina , es una molécula anfótera, que tiene un polo

hidrofóbico (hacia el aire) y un polo hidrofílico (hacia el agua). El surfactante se combina con el manto

líquido, y sus moléculas se alinean en la superficie del manto, formando una monocapa. En esta

monocapa se intercalan las moléculas de agua y hacen dos cosas: primero cuando una molécula de

surfactante se mete en la monocapa saca una molécula de agua, y esto disminuye la tensión, porque

esta molécula de agua era una fuerza de atracción que estoy quitando. Y otra cosa que hace el

surfactante, es que el de por si tiene repulsión entre sus moléculas, entonces él se va colocando en


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diferentes puntos de la monocapa, y como sus moléculas se repelen

entre sí, compiten con la atracción de las moléculas de agua y

contrarresta la tensión. De estas dos maneras el surfactante

disminuye la tensión superficial del líquido en el alveolo.

Pero el surfactante no solo reduce la tensión del líquido, sino que lareduce más en los alveolos pequeños. Entonces cuando el alveolo se

reduce de tamaño, la monocapa se comprime y cuando esto sucede,

todas las moléculas de surfactante se juntan, sacando más moléculas

de agua y repeliéndose entre ellas. Por lo tanto, el efecto del

surfactante es mayor cuando el alveolo es pequeño. Cuando el

alveolo está en la última fase de la expiración, que su volumen se

está volviendo mínimo, allí es donde se reduce más la tensión

superficial y esto permite que el alveolo no colapse.

Por eso se dice que la tensión superficial es inversamente proporcional a la densidad del surfactante.

Un alveolo más pequeño tendrá el surfactante en mayor densidad, porque hay mayor cantidad porunidad de volumen y estará más concentrado, y por ende su efecto será mayor.

Según la ley de Laplace, cuando se disminuye el radio al

mismo tiempo que disminuyo la tensión, la presión va a

quedar más o menos igual a la ejercida en el alveolo de

mayor tamaño. En la imagen se ve disminuida la tensión

superficial del alveolo más pequeño por la disminución

del espesor de la capa verde. De esta manera se genera

la estabilidad alveolar, al existir menor fuerza intentando

colapsar los alveolos en la expiración; y permite tener un

volumen residual dentro del alveolo que ayuda para la

nueva expansión de ese alveolo, utilizando menos fuerza

al momento de la inspiración.


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Mecánica respiratoria 1

El fin último de la respiración es el intercambio de gases, para eso necesitamos un proceso de

ventilación, es decir, necesitamos llevar

el aire dentro y fuera del pulmón, salida

y entrada de aire. Y qué hace falta para

poder introducir aire el pulmón para

llevarlo al alveolo y luego sacarlo,

necesito generar un flujo, ese flujo de

aire que va a movilizarse a lo largo de las

vías aéreas va a estar sujeto a una

resistencia, no todo en la vida es tan fácil.

Resulta que hay resistencia dentro del

sistema que se oponen al flujo de aire,

tiene su razón de ser.

Para yo generar este flujo de aire

que a su vez se va a conseguir con estas resistencias necesito un gradiente de presión, se dan cuenta

como hemos ido yendo no. Necesito un gradiente entre el alveolo y el ambiente para que el aire entre.

¿Qué característica tiene que cumplir ese gradiente para generar un flujo de aire que entre o salga si

hay resistencias?, el gradiente debe ser capaz de vencer esas resistencias.

Hay enfermedades relacionadas a esas resistencias, si estas aumentan y si la persona no es

capaz de generar un gradiente que supere dichas resistencias entonces el aire no va a entrar y la

persona va a morir, o la tienen que conectar a un ventilador.

Vamos a estudiar las propiedades mecánicas el sistema, que van a determinar qué tan fácil o

difícil va a ser movilizar ese aire dentro y fuera pulmón, muchas patologías están relacionadas con

alteraciones de esas propiedades mecánicas que veremos a continuación.

¿Cuáles son las fuerzas que se oponen al movimiento de aire dentro del pulmón?

Supongamos que estamos inflando un

globo con un pitillo ¿qué fuerzas se oponen a las

fuerzas que estoy realizando para inflar ese

pitillo? el esfuerzo que yo haga va a depender

del grosor del pitillo y de la distensibilidad del

globo, porque resulta que, si el globo es tieso,

no lo voy a inflar nunca, y si es muy flácido se va

a romper al llenarlo. De ahí surgen dos grandes

bloques dentro del sistema respiratorio que son 2 resistencias, las que tienen que ver con el pitillo (vías

aéreas) y las que tienen que ver con el papel del globo (con la distensibilidad pulmón). Son cosas

completamente distintas.


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Para verlo más bonito, para introducir aire

al pulmón y expandir los alveolos necesitamos un

gradiente de presión entre la atmósfera y el

alvéolo, tenemos un delta de presión alveolar y

barométrica (o atmosférica), el gradiente debe ser

distinto a 0 para que haya flujo.

Ese gradiente debe luchar con las

resistencias que van a encontrar con la vía aérea.

Necesitamos otro gradiente de presión

entre el alveolo y la presión que hay en la cavidad

pleural, ¿Por qué es digo esto?, ¿qué pasaría si trato de inflar el globo tieso, o si el globo lo voy a inflar

y otra persona lo tiene aguantado? no se va a inflar. Ahí entra en juego el gradiente, hace falta que la

presión en el alveolo sea mucho más baja que la presión pleural para que cuando trate de inflar el

globo éste se pueda expandir, necesitamos gradiente ambiente - alvéolo y un gradiente favorable entre

el alveolo y su entorno que no sea mayor que la presión alveolar para que este se pueda expandir.

En el primer caso se habla de las resistencias de la vía aérea, que veremos en otra clase. En el

segundo bloque esta la distensibilidad pulmonar que veremos en las clases siguiente, se estudia con la

relación presión volumen. Que presión se necesita para alcanzar x volumen pulmonar, esto da una

medida de que tan distensible es el pulmón.

Están las resistencias elásticas o

estáticas, dependiendo como se estudian, y las

resistencias no elásticas o dinámicas. Las

primeras tienen que ver con las fuerzas que se

oponen a la expansión del alveolo, es decir,tienen que ver con la distensibilidad del

pulmón, que tan distensible o elástico son los

componentes del sistema (en este caso

pulmón y tórax, que ambos deben ser

distensibles y elásticos para favoreces el

proceso de respiración), estas resistencias

elásticas son las más importantes en

condiciones normales, son las que más

resistencia oponen al sistema.

Estas otras en condiciones saludables son despreciables.

Las resistencias no elásticas o dinamias son las que tienen que ver con todas las resistencias

que ponen las vías aéreas al paso de aire y la resistencia de los tejidos al movimiento del sistema, estas

últimas son mucho más despreciables y no las veremos en clases. Estas resistencias no elásticas

adquieren importancia es en patologías, ya que nos producen problemas. Es más, si nosotros solo

tuviéramos que vences las resistencias no elásticas para poder respirar, el esfuerzo que necesitaríamos

realizar la ventilación pulmonar seria mínimo (recordar que respiración es el intercambio gaseoso y la

ventilación es meter y saca aire del pulmón, a groso modo).


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Ambas resistencias determinan de que magnitud debe ser el gradiente de presión para poder respirar,

y van a determinar la velocidad de aire en el sistema (esto lo veremos en otra clase, el esfuerzo

respiratorio). Las resistencias determinan el gradiente, a su vez el gradiente determina la movilidad y

todo eso tiene que ver con el trabajo respiratorio, a mayor resistencia mayor es el esfuerzo

respiratorio.

Esta

lámina es esencial para entender esta parte, se los dejo en grande para que la lean bien (la explicación

es lo que sigue)

Tenemos el pulmón y la pared torácica.

Recordemos las fibras elásticas del pulmón, que estas hacen que al nosotros distender el

pulmón este se retraiga.

Resulta que cuando el pulmón fuera de la cavidad torácica, sin tener ninguna fuerza actuando

sobre él, pasa de tener un volumen de unos 4 litros, dentro de la caja torácica, a 250 - 300ml de aire

si lo colocamos fuera de la misma, y de ahí no se encoje más.

El volumen de reposo, volumen de equilibrio del pulmón o volumen mínimo del pulmón es el

volumen que éste ocupa estando fuera de la caja torácica (es decir, unos 300ml). En este punto los

deltas de presión son 0, la presión dentro del pulmón es igual a la de la atmósfera.

Esto se debe a que el pulmón tiene un tejido elástico y tiene una tensión superficial (que el

surfactante reduce, mas no elimina). Esto genera una fuerza de retracción llamada retracción elástica

del pulmón hasta que alcanza un equilibrio con delta de presión 0.

Cuando el pulmón esta in vivo nunca va a estar en el volumen mínimo del pulmón en reposo.

El volumen mínimo del pulmón en la cavidad torácica e de 1,2 litros, no menos de eso. ¿Qué

es lo que hace que el pulmón este tan expandido y que pueda ir de 1,2 litros a casi 6 litros dentro de

la cavidad torácica? Hay una cantidad de fuerzas que mantienen el pulmón expandido. Esto significa


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que un pulmón que a toda costa quiere llegar a 300ml, pero lo mantengo muy por encima, ¿qué pasa

cada vez que se expande?, él quiere volver a su reposo (esta es la lucha de la respiración). Cada vez

que uno expande el pulmón, este desarrolla una fuerza de retroceso elástica para regresar a su

equilibrio, esto es bueno. El pulmón SIEMPRE trata de retraerse, en el sistema el pulmón siempre va a

tener fuerzas que tiendan a llevarlo a su volumen mínimo, aunque no lo logre. Esa fuerza de retracción

elástica va a ser cada vez mayor a medida que se expande el pulmón, porque, porque lo estoy alejandocada vez más de su posición de equilibrio.

Ahora veremos la pared torácica.

En la pared hay un volumen de reposo y de equilibrio, el volumen en este caso no es 250, es

10 veces más. In vivo la pared torácica tiene 2 estados. El volumen de reposo (no vivo, como el del

pulmón fuera del tórax) del tórax, al sacar todo el contenido del mismo, la cavidad que no tiene ningún

tipo de fuerzas sobre él, va a tener un volumen de reposo de 2,5 litros. Es el volumen cuando se anulan

todas las fuerzas. A diferencia del pulmón, el tórax in vivo puede estar por encima o por debajo de su

volumen en equilibrio.

Al hacer una inspiración máxima

llego aquí (de las 3 figuras que muestra

los estadios en la respiración, la de la

izquierda), cuando hago una espiración

máxima llego aquí (la de la derecha).

Esto significa que al referirnos de la

pared torácica no hablamos de una

fuerza de retracción elástica sola, sino

hay una fuerza de retracción y una de

expansión. Al estar al volumen máximo,

se desarrolla una fuerza de retracción

elástica del tórax (tener en cuenta estas

fuerzas). Durante la espiración la fuerza

que se va a desarrollar es de expansión

EN EL CASO DEL TORAX.

Ahora integraremos estas dos cosas (obvio, porque in vivo el pulmón está dentro del tórax).

Por un lado, solo considero las

fuerzas que se oponen, la de retracción yla de expansión. La fuera de retracción

elástica del pulmón en rojo, y en azul la

fuerza de expansión elástica de la pared

torácica. ¿Qué va a pasar in vivo con

todas las cosas dentro del pulmón? La

fuerza de retracción elástica del pulmón

va a hacer 3 cosas: hace que el pulmón

siempre tiendo a retraerse, es la que

hace al mismo tiempo que no solo lleva

el pulmón un volumen menor, sino que

¿se acuerdan de la hoja pleural? Bueno la

hala hacia adentro también, al halarla el


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espacio pleural tiende a expandirse, pero no lo logra, ya veremos por qué, entonces al mismo tiempo

ella también hala, en su afán de regresar a su equilibrio, a la pared torácica TODO ESTO ES TRATANDO

se puede lograr o no, son fuerzas que el sistema debe vencer para que se de una determinada función.

Atrae el propio pulmón, la hoja pleural visceral y atrae la pared torácica. Por otro lado, la pared torácica

que se trata de expandir, expande al pulmón (succiona) (o sea, mientras el pulmón trata de retraerse

la pared torácica trata de expandirlo) entonces se expande también la cavidad pleural, entonces lasdos fuerzas opuestas están halando las dos hojas pleurales tratando de expandir el espacio pleural lo

que genera una presión negativa en la cavidad pleural, sumado a lo que habíamos hablado a la

aspiración del líquido.

De tal manera que la funcionalidad del pulmón depende de todas estas fuerzas. Por un lado,

las fuerzas de retracción del pulmón, tiende a reducir el volumen de la caja torácica, por eso in vivo la

caja torácica tiene un volumen inferior a su volumen de equilibrio

Aquí la profesora se puso a repetir todo, lo importante es que el espacio pleural va a tener

presiones negativas, porque la caja torácica la trata de expandirla mientras que el pulmón trata de

contraerla, lo que genera presiones negativas, o sub atmosféricas, dentro del espacio pleural. Ahora,

las pleuras no se separan, ellas están separadas por un líquido lubricante y quedan como dos vidrios

cuando los mojas y los pegas que cuando tratas

de separarlos es imposible, bueno, la pleura visceral no se separa de la parietal en condiciones

fisiológicas (por lo de la aspiración del líquido, que si tienes un recipiente con x volumen de líquido, al

expandir el recipiente sin cambiar el volumen del líquido se van a generar presiones negativas dentro

del recipiente, o cavidad en el caso del cuerpo).

El tórax in vivo puede llegar a volúmenes por debajo de su volumen de equilibrio, a diferencia del

pulmón que NUNCA va a llegar a su volumen de reposo in vivo.

PREGUNTA DE EXAMEN

Si el pulmón siempre va a tender a tener un volumen e 250ml, ¿Cuál es la fuerza que mantiene

al pulmón expandido en el tórax? La fuerza de expansión de la pared torácica, que en realidad se

traduce en lo que es la presión de la cavidad pleural, todo el sistema genera una cavidad pleural con

presiones negativas, al final decimos que la presión negativa de la cavidad pleural es la que mantieneexpandido el pulmón.


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Si tengo un pulmón en

condiciones normal y por

alguna patología la fuerza de

expansión de la pared torácica

disminuye (aclaro, disminuye

la negatividad del espaciopleural, es decir menos y

menos más, se hace más

positiva la presión del espacio

pleural, la estoy halando

menos), las fuerzas van a

estar, pero disminuidas, lo

que hace que el pulmón no se

expanda adecuadamente,

formando un pulmón

patológico, el cual va a estarmenos expandido de lo normal.

Ahora, si se disminuye la fuerza de retracción elástica del pulmón, que sucede en muchas

patologías, sucede lo contrario, el pulmón va a estar más expandido de lo normal al igual que la caja

torácica y la presión pleural va a ser menos negativa.

¿Qué pasa en la cavidad y en el pulmón? tenemos un pulmón en equilibrio, que puede expandirse o

retraerse, ¿qué pasa cuando el pulmón se expande demasiado (asando la línea pespunteada externa)?

La flecha roja, que es la fuerza de retroceso o retracción elástica genera una presión positiva hacia

adentro (recordando la ley de Laplace). (aquí me rompí la cabeza para entender lo que dice la

profesora. Al expandir el pulmón sin cambiar la cantidad de aire que está adentro, se genera unapresión negativa dentro del pulmón, pero la fuerza que ejercen las paredes de la cavidad van a ser para

comprimirse, es decir, presiones positivas, como dice la profesora)

Que pasa en el caso contrario, de la posición de equilibrio paso a un volumen menor, las fuerzas tienen

a expandirse, en ese caso se generan presiones negativas que van a hacer que las paredes de la cavidad

se expandan (otra vez, la presión del gas dentro de la cavidad aumenta cuando se comprime, pero la

fuerza que ejercen las paredes es de expansión, y fuerzas que tienden a expandir son negativas)

Luego la profesora dice que recordemos que cuando tengo una cavidad con un gas y yo expando la

cavidad sin cambiar la cantidad de gas que hay, la presión cae. Justo lo contrario a lo que dijo antes,

confuso ¿no? pero más o menos lo intenté explicar porque en la clase todos decían que si a lo que ella

decía y al analizarlo me di cuenta que puede estar malo, pero viéndolo desde el punto de vista de LA

PARED DE LA CAVIDAD Y NO DE LA PRESION DEL GAS DENTRO DE LA CAVIDAD, es como ella dice.

La fuerza de retracción elástica del pulmón se genera en la inspiración, mientras as se expande la fuerza

es mayor.


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Cada vez que los alveolos

se retraen por cualquier efecto,

se traduce en la expansión de la

vía aérea de al lado, cuando el

volumen pulmonar es grande,

las vías aéreas van a estarexpandidas.

También las fuerzas de

retracción elástica del pulmón

generan fuerzas positivas al

alveolo (de contracción)

En determinados

momentos de la respiración,

particularmente durante la

espiración, la presión pleuralgenera una presión sobre la vía

aérea que la comprime

Lámina de todas las fuerzas que se ejercen

sobre la vía aérea, fuerzas de retracción,

tensión superficial, etc., incluyendo la

musculatura porque ahora incluiremos el

musculo.

El músculo es otra fuerza importante que

ejerce fuerzas en el sistema.


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El gradiente de

presión se crea gracias a

la participación de estos

elementos: los músculos,las propiedades elásticas

del pulmón y pared

torácica y las resistencias

al flujo aéreo.

Tenemos que definir que es

la presión. La presión es una medida

del efecto que ejerce na fuerza

sobre una superficie, a mayor fuerza

mayor presión, a menor superficie,

mayor presión. La presión de un gas

es lo que resulta del choque de lasmoléculas de un gas sobre las

paredes del recipiente que las

contiene. Si uno aumenta el número

de moléculas de un gas en un

recipiente, la presión aumenta, si

aumento la velocidad, aumenta, si

disminuyo la cantidad de partículas,

la presión disminuye.

Presión negativa.

¿tiene sentido hablar de presión -5?

Una presión negativa no tiene sentidos en términos absolutos, es decir, cuando hablamos depresión

negativa estamos hablando de una resta que hicimos entre una presión fuera y otra dentro, no es un

valor por sí misma.

La presión negativa en un cuarto es porque hay menos moléculas de aire que fuera del cuarto, o

aquí había un numero de moléculas de aire, pero el cuarto aumenta de tamaño, por o que las

moléculas chocan poco con las paredes, hay menos presión, afuera es la misma, entonces la resta da

que dentro del salón la presión es más baja, o sea, negativa.


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Una presión negativa siempre

es la comparación de una presión

con respecto a la presión de otra

parte. La presión negativa si se

mide sola, como si midieras la

presión en el cuarto queexpandiste, va a ser positiva, es de

tantos mmHg. Si yo digo que la

presión es de menos x, es porque

la estoy comparando en un punto

en otro lado.

Hay una ley importante que es la

ley de Boyle, la ley dice que

cuando uno tiene un fluido o gas

dentro de en un recipiente

Ahora la profe empieza a leer las

láminas, sobre la espiración, que se trata de expandir el alveolo, aumentamos su volumen y la presión

baja. al espirar se comprimen los alveolos desde afuera, o que hace que el volumen disminuya y la

presión aumente.

Ahora veremos las presiones del sistema

respiratorio

Tenemos la presión atmosférica: es la

fuerza que ejerce el aire sobre una

superficie determinada, sobre la mesa,

sobre las personas, etc. Normalmente a

nivel del mar la presión es de 760 mmHg,

es un valor constante a ese nivel. La

presión va a disminuir a medida que

vamos subiendo de nivel.


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Es importante saber que si estamos a un

nivel determinado, la presión es un valor

constante, pero la presión dentro del

pulmón puede variar. Recuerden que

para la ventilación se necesita un

gradiente. Como se quede lograr ungradiente si la presión afuera es

constante, lo hago cambiando la presión

dentro del sistema, alveolar en nuestro

caso. Cuando hablamos e presión

utilizamos el 760 como valor de

referencia, y lo llamamos 0. No 0 de nada,

sino que 760 es 0, esto facilita muchas

deducciones que se hacen a lo largo de la

función si mi punto de referencia es 0

quiere decir que cada vez que vaya a referir la presión de cualquier punto del sistema la voy a referircon respecto a 0, esa presión puede ser mayor o menor.

Hay un punto de referencia 0 (presión atmosférica), cuando se compara la presión en otro punto

junto a esa presión, pueden ser positivas o negativa. En la respiración hay momentos donde la presión

puede ser positiva, negativa, o 0. Cuando las presiones dentro de la cavidad pulmonar están negativas

quiere decir que se va a favorecer la entrada de aire dentro del sistema, por la diferencia de presiones

(lo mismo aplica en la espiración).

Ahora vamos a hablar de las presiones pleurales. Esta presión se mide colocando un globo en el

esófago en su tercio medio. El valor promedio que se obtiene, durante todo el ciclo respiratorio va a

ser negativo (excepto algunas excepciones muy específicas.

Las presiones pueden

ser más so menos

negativas. Si es menos

negativo que la

referencia, la presión

pleural aumentó.

Cuando es más negativa,

la presión pleural. La

presión pleural es la que

va a determinar si vamosa tener una diferencia de

presiones, que va a

determinar si entra sale

aire.


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El neumotórax se produce portraumatismo o cirugías, que se

produce una comunicación

entre la atm y el espacio

pleural, lo que va a igualar las

presiones, porque e aire de

afuera entra a la cavidad, la

presión pleural va a pasar de

negativa hasta que se vuelve

igual a 0 (todo porque entró

aire)

Si las presiones pleurales se

hacen 0, las hojas de la pleura

se van a separar (recordando

que estas se mantienen unidas

por las presiones negativas en

el espacio pleural). Al no estar

unidas la fuerza de retracción del pulmón no se va a ver frenada por las fuerzas negativas de la pleura

y el pulmón va a bajar su volumen, pasa al volumen mínimo pulmonar, que tiene presión 0 dentro del

pulmón (unos 250 ml). Al mismo tiempo, la cavidad torácica se va a expandir. Ocurre lo mismo a que

si uno saca los pulmones de la cavidad torácica, solo que en el caso del neumotórax es in vivo, por loque se pierde la funcionalidad del pulmón.

Estructura Funcional y Mecanica Respiratoria 1

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