Estructura y Mecánica Respiratoria

Conocer la anatomía y fisiología del sistema respiratorio.

Respiración

Estructuras especializadas en el intercambio de gases en plantas y animales. Movimientos respiratorios.

Disponibilidad de oxígeno y respiración aeróbica o anaeróbica. Producción de compuestos ricos en energía y sustancias de desecho. Deuda de oxígeno en los músculos durante el ejercicio intenso.

Funciones del sistema respiratorio:

Regulador de la concentración de los principales gases

sanguíneos. Reservorio de sangre. Regula el equilibrio ácido-básico. Regulador de la presión arterial. Acondicionar el aire que llega a

los pulmones Vía de eliminación de

diferentes sustancias

La liberación de energía

Alimentos Oxidación Contenida en los

Depende de su

Oxígeno Ambiente Organismo Dióxido de carbono

Combustión de nutrientes

Interior de la célula

Respiración

Recordando…

Requiere la presencia de

desdeHacia el

El que elimina

Producido por la

En elA través de la

Sistema respiratorio

Incorporar el oxígeno desde

la atmósfera

Eliminar el CO2 producido por la actividad celular

Sistema circulatorio

Se complementan para

Vías aéreas o tracto respiratorio:

Vías aéreas Conducto Aire Pulmones

Forman unDonde es transportado

Hacia los

4 capas

Epitelio

Submucosa

Capa muscular

Cartílago

Órganos de las vías respiratoriasÓrganos Características Funciones Cavidad nasal Parte interior de la nariz, rica en

vasos sanguíneosCalentar, humedecer, filtrar el aire inspirado. Sentido del olfato.

Faringe Detrás de la cavidad nasal y de la cavidad oral (garganta)

Vía común S. R y S. D. conduce el aire desde la cavidad nasal hacia la laringe

Laringe A continuación de la faringe. Aquí se encuentran las cuerdas vocales cuya vibración produce la voz

Tráquea Conducto ubicado delante del esófago. Posee anillos cartilaginosos.

Conduce el aire de la laringe a los bronquios.

Bronquios Conductos formados por la bifurcación de la tráquea

Llevar el aire a los pulmones

Bronquiolos Se forman a partir de los bronquios secundarios

Llegar a los alvéolos

Alvéolos Sacos membranosos Intercambio gaseoso

Los alvéolos o sacos alveolares:

Pequeños sacos membranosos.

Formados por una capa de células epiteliales y una red capilar.

En ellos ocurre el intercambio gaseoso.

Los pulmones:

Dos órganos con forma semicónica, de aspecto esponjoso y rojizo.

Se encuentra dentro de la cavidad toráxica.

Pulmón derecho con 3 lóbulos.Pulmón izquierdo con 2 lóbulos.

Poseen capas membranosas llamadas pleuras.

Contienen 600 millones de alvéolos.

Músculos respiratorios:

Permiten aumentar o disminuir el tamaño de los pulmones durante la respiración.

Son: diafragma y los músculos intercostales.

Diafragma:

Músculo ubicado en la parte inferior de la cavidad torácica, separándola de la cavidad abdominal.

Su contracción y relajación determinan el diámetro vertical de la caja torácica.

Músculos intercostales:

Se ubican entre las costillas.

Su contracción permite el desplazamiento de las costillas, lo que incrementa el diámetro ántero-posterior de la caja torácica y permite la expansión de los pulmones.

Ventilación pulmonar:

Entrada y salida de aire del organismo.

Se produce por los movimientos respiratorios que ocurren durante la INSPIRACIÓN y la ESPIRACIÓN.

INSPIRACIÓN:

Entrada de aire a los pulmones.

Músculos respiratorios se contraen: el diafragma se desplaza hacia abajo y los intercostales se elevan.

El aire ingresa a los pulmones porque la presión del aire atmosférico es mayor a la presión intrapulmonar.

ESPIRACIÓN:

Expulsión del aire desde los pulmones al ambiente.

Se debe a que los intercostales y el diafragma se relajan.

Las costillas bajan y el diafragma sube.

El aire sale de los pulmones porque la presión intrapulmonar es mayor a la atmosférica.

¿Qué es el Volumen corriente?

Es el volumen de aire que entra o sale del sistema respiratorio.

En un adulto sano en reposo es de aprox. 500 ml.

Sólo 350 ml alcanzan los alvéolos. Los 150 ml restantes permanecen en

áreas denominadas ESPACIO MUERTO ANATÓMICO, debido a que en ellas no ocurre intercambio gaseoso.

¿A qué partes se les denomina espacio muerto anatómico?

INTERCAMBIO GASEOSO:

La composición del aire inspirado es la misma del aire atmosférico donde es mayor la concentración de O2 que la de CO2, al contrario del aire espirado.

Composición del aire inspirado y del aire espirado.

O2 CO2 N2 H2Ovapor

Aire inspirado 21% 0,03% 79% variable

Aire espirado 16% 4% 79% Muy abundante

¿Qué gas ha disminuido su porcentaje? ¿A dónde ha ido a parar?¿Qué gases han aumentado su porcentaje? ¿De dónde proceden?¿Qué sucede con el nitrógeno que se inspira?

¿Qué es la hematosis?

Es el proceso de intercambio de O2 y CO2 que se realiza tanto en los alvéolos como a nivel de los tejidos.

Respiración externa o pulmonar:

Es el intercambio gaseoso entre los alvéolos y la sangre.

Respiración interna o tisular:

Es el intercambio gaseoso entre la sangre y las células de los diferentes tejidos.

Respiración externa:

Alvéolos Neumocitos Extensa red de capilares sanguíneos

Membrana respiratoria

O2 y CO2

Simple difusión

Diferencia de concentración entre el aire que se encuentra en el interior de los pulmones

y la sangre de los capilares que rodean los alvéolos

Formados por

Forman la

Donde se mueve

Debido a la

Con una

por

Arteria pulmonar Sangre con C02 Alvéolos

Menor concentración

Se libera al ambiente

Sangre oxigenada

Corazón Vena

pulmonar

Lleva Ingresando a los

Gracias a que hay una

Luego éste

Mientras queRetorna A través

de la

De los capilares a los alvéolos

De los alvéolos a los capilares

Transporte de Oxígeno:

Sangre O2 Eritrocitos

hemoglobina

Oxihemoglobina

conIngresa a los

Uniéndose a la proteína

Formando la

Porcentaje de saturación de la hemoglobina

Proporción de la hemoglobina que se combina con O2

(Afinidad)

Curva de saturación

Se representa a través de la

Es la

Plasma Tejidos

Afinidad 98% (hemoglobina se une al O2)

Afinidad menor (las moléculas de O2

se liberan para difundirse hacia las células)

Mientras < [O2] en el tejido, > Facilidad para que el O2 se desprenda del complejo oxihemoglobina

Complejo Oxihemoglobina

aumento de la Acidez

Puede ser modificada por factores que

Temperatura corporal

Concentración de CO2 en la sangre

Disminuyen la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno

Los factores son

Efecto pH Efecto T°

% s

atu

raci

ón

hem

og

lob

ina

% s

atu

raci

ón

hem

og

lob

ina

100

80

60

40

20

100

80

60

40

20

Presión parcial de O2 (mmHg)

Presión parcial de O2 (mmHg)

20 40 60 80 20 40 60 80

a.normal

a. baja

a. alta

10°C 37°C 43°C

1. ¿Hacia dónde se desplaza la curva de saturación en ambos casos? ¿cómo es la afinidad?

2. ¿Qué sucedería con la curva si disminuye la acidez, la T° y la [CO2]?

Transporte de CO2

El CO2 producido por la actividad de las células debe ser eliminado por los tejidos, debido a que su acumulación es tóxica para el funcionamiento normal.

Por esto, es transportado por la sangre hacia los pulmones para ser eliminado.

Transporte de CO2

Se realiza de 3 formas

7% se transporta disuelto en el plasma

23% se une ala hemoglobina

(carboxihemoglobina)

70% principal mecanismo como ión bicarbonato

(HCO3-)

Cuando el CO2 ingresa a los Glóbulos rojos

Anhidrasa carbónica

Cataliza la reacción

CO2 y el H2O

Ácido carbónico(H2CO3)

Molécula inestable

Ión bicarbonato (HCO3-)

Protones (H+)

PlasmaDifunden hacia el

La enzima

Entre el

formando

Que es unaQue se disocia en

C02 disuelto

CO2

En el capilar…3 FORMAS

CHbHb H2O CO2

AC

H2CO3

H+ HCO3-

CO2 disuelto

CO2 DISUELTO

EN EL PLASMA

Hb: hemoglobina.

CHb: carboxihemoglobina.

AC: anhidrasa carbónica

H+: protones.

En los capilares pulmonares

Iones bicarbonato

Ácido carbónico

CO2

Alvéolos Atmósfera Espiración

losSe transforman nuevamente en

y luego en

El cual difunde hacia los

Y son liberados aA través de la

Control de la respiración.

Ventilación pulmonarControlada por

Centro respiratorio

Red de neuronas

Tronco encefálicoCoordinar la respiración

en reposo y en el ejercicio

A través de una

Que se distribuye en el

Función

Centro respiratorio

Neuronas

Área rítmica bulbar

Área neumotáxica Área apnéusica

Controla el ritmo respiratorio, es decir,

la duración de la inspiración y la espiración

Coordina la transición entre la inspiración y la espiración, pero

los impulsos que transmite prolonga

la inspiración e inhibe la espiración

Coordina la transición entre la inspiración

y la espiración. Transmite impulsos que impiden que

ingrese demasiado aire en los pulmones

Formado por

De 3 áreas funcionales

Centro respiratorio

Se comunica con

Neuronas sensoras Neuronas efectoras

Registran e informan sobre la concentración

de gases en la sangre (CO2) y sobre el nivel de tensión de

los músculos respiratoriosQuimiorreceptores

Realizan acciones necesarias para conservar

la estabilidad de la de la respiración,

modificando la frecuencia y amplitud de los movimientos

RespiratoriosMecanorreceptores

Enfermedades: ASMA Es la obstrucción de las vías aéreas producida por diferentes estímulos,caracterizada por edema

de la mucosa, hipersecreción y contracción del músculoliso bronquial, potencialmente reversible por acción propia o de la terapéuticabronco dilatadora.

•BRONQUITIS. inflamación de los bronquios producida por infección viral o bacteriana además suele comprometer la tráquea,traqueo bronquitis.

•TUBERCULOSIS La tuberculosis es una infección causada por una bacteria. Se debe aplicar la vacuna BCG contra la tuberculosis a todos los niños recién nacidos.

•PULMONÍA (NEUMONÍA) Inflamación provocada porbacterias como el neumococoque infectan a los alvéolos . Bronconeumonía (cuando los dos pulmones están infectados).

PLEURESÍA La pleuresía es una inflamación de la membrana que cubre los pulmones, la pleura.,las dos

membranas de la pleura al hincharse rozan una con la otra produciendo ungran dolor.

ENFISEMA Ocurre cuando los pulmones pierden su elasticidad; ya no absorbe o expele aire.

responde:

El dióxido de carbono se transporta por la sangre principalmente por

  solución plasmática   combinación con el agua   forma de carboxihemoglobina   forma de oxihemoglobina   forma de ión bicarbonato

El aire pasa por los siguientes conductos hasta llegar a los alvéolos. El orden correcto es

a)   Fosas nasales-faringe-traquea-bronquios-bronquíolos.

b)  Fosas nasales-laringe-tráquea-bronquios-bronquíolos

c) Fosas nasales-faringe-laringe-tráquea-bronquios-bronquíolos

d) Fosas nasales-faringe-laringe-tráquea-bronquíolos-bronquios.

e) Ninguna de las anteriores.

Preguntas PSU

1. El aire atmosféricp al penetrar a los alvéolos se:

a) Enriquece en oxígeno, en CO2 y en vapor de H2O.

b) Empobrece de O2, se enriquece de CO2 y en vapor de H2O.

c) Enriquece de O2, y se empobrece de CO2 y vapor de H2O.

d) Enriquece de O2 y CO2 y se empobrece de vapor de H2O.

e) Empobrece en O2 y en vapor de H2O y se enriquece de CO2.

2. En el proceso respiratorio es importante que la hemoglobina forme un compuesto inestable con el O2 porque:

I. Permite la entrega fácil de O2 a nivel de los tejidos.

II. Permite la rápida absorción de los alvéolos pulmnares.

III. La cantidad de O2 que puede combinarse con la hemoglobina depende de la presión parcial de O2 en el plasma.

a) Sólo I.b) Sólo II.c) Sólo III.d) Sólo I y II.e) Sólo II y III.

3. La cantidad de O2 transportado desde los pulmones a los tejidos depende:

I. Del flujo sanguíneo.II. De la concentración

de hemoglobina.III. De la afinidad de la

hemoglobina por el O2.

Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III.

4. La intoxicación por monóxido de carbono se debe a que este gas:+

a) Se disuelve en los tejidos del pulmón.

b) Se combina con la hemoglobina con enlaces más estables que con el O2.

c) Estimula excesivamente los centros respiratorios.

d) Reduce la incorporación de oxígeno a los pulmones.

e) Se difunde rápidamente a través de los tejidos.

5. En relación al intercambio de gases respiratorios a nivel de los alvéolos, se puede afirmar que:

I. Se verifica por simple difusión pasiva.

II. Está facilitada por las diferencias de concentración de gases a ambos lados de la membrana alvéolo capilar.

III. Es mantenido por la circulación de la sangre en los capilares.

Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III.

Respuestas:

1. B2. A3. E4. B5. E