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SISTEMA RESPIRATORIO
CIRCULACIÓN PULMONAR
Circulación pulmonar Los pulmones reciben sangre a través de dos grupos de arterias:
Arterias pulmonares y bronquiales.
La sangre desoxigenada pasa a través del tronco pulmonar que se divide en una arteria pulmonar izquierda que entra en el pulmón izquierdo y una arteria pulmonar derecha que entra en el pulmón derecho.
(Las arterias pulmonares son las únicas del organismo que llevan sangre desoxigenada).
El regreso de la sangre oxigenada al corazón se cumple por cuatro venas pulmonares que drenan en la aurícula izquierda.
Circulación pulmonar Las arterias bronquiales son ramas de la aorta que suministran al pulmón sangre oxigenada.
Esta sangre perfunde principalmente las paredes de los bronquios y los bronquiolos.
Sin embargo existen conexiones entre las ramas de las arterias bronquiales y las ramas de la pulmonar, aunque la mayor parte de la sangre retorna al corazón por las venas pulmonares.
Parte de la sangre drena en las venas bronquiales, ramas del sistema ácigos (sistema de vasos sanguíneos venosos), y vuelve al corazón por la vena cava superior.
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SISTEMA RESPIRATORIO
VENTILACIÓN PULMONAR
Ventilación pulmonar
El proceso de intercambio gaseoso en el organismo llamado respiración tiene tres pasos básicos:
1- Ventilación pulmonar: Es la inspiración (flujo hacia adentro) y la espiración (flujo hacia afuera) de aire entre la atmósfera y los alveolos pulmonares.
2- Respiración externa (pulmonar): Es el intercambio de gases entre los alveolos pulmonares y la sangre en los capilares pulmonares a través de la membrana respiratoria; proceso en el cual la sangre capilar pulmonar gana O2 y pierdes CO2.
Ventilación pulmonar
3- Respiración interna (tisular): Es el intercambio de gases entre la sangre en los capilares sistémicos y las células tisulares.
En este paso la sangre pierde O2 y gana CO2.
Dentro de las células las reacciones metabólicas que consumen O2 y liberan CO2 durante la producción de ATP, se les denomina reacciones de respiración celular.
Ventilación pulmonar
En la ventilación pulmonar, el aire fluye entre la atmósfera y los alveolos gracias a diferencias de presión alternantes creadas por la contracción y relajación de los músculos respiratorios.
La velocidad de flujo aéreo y el esfuerzo necesario para la ventilación son también influidos por la tensión superficial alveolar, la distensibilidad de los pulmones y la resistencia de las vías aéreas.
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SISTEMA RESPIRATORIO
VENTILACIÓN PULMONAR. Cambios de presión
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
El aire se desplaza hacia los pulmones cuando la presión del aire en su interior es menor que la presión de la atmósfera.
El aire se moviliza hacia afuera de los pulmones cuando la presión de aire dentro de éstos es mayor que la presión atmosférica.
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SISTEMA RESPIRATORIO
VENTILACIÓN PULMONAR. Cambios de presión. INSPIRACIÓN
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
INSPIRACIÓN
Es la introducción de aire en los pulmones.
Justo antes de cada inspiración la presión del aire dentro de los pulmones es igual a la presión atmosférica que en el nivel del mar es alrededor de 760 milímetros de mercurio (mmHg) o 1 atmósfera.
Para que el aire fluya hacia el interior de los pulmones, la presión dentro de los alveolos debe ser más baja que la presión atmosférica.
Esta condición se logra aumentando el volumen de los pulmones.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
Para que ocurra la inspiración los pulmones deben expandirse, lo cual aumenta su volumen y disminuye la presión en ellos por debajo de la atmosférica.
Este proceso implica la contracción de los principales músculos inspiratorios, el diafragma y los intercostales externos.
El diafragma es el músculo más importante en la inspiración, tiene forma de cúpula y forma el piso de la cavidad torácica.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
La contracción del diafragma hace que se aplane y baje su cúpula.
Esto aumenta el diámetro vertical de la cavidad torácica.
Durante la inspiración normal el diafragma desciende alrededor de 1cm y ello produce una diferencia de presión de 1-3 mm Hg y la inspiración de unos 500 ml de aire.
En la ventilación forzada el diafragma puede descender 10 cm lo cual da lugar a una diferencia de presión de 100 mm Hg y la inspiración de 2-3 litros de aire.
La contracción del diafragma es responsable del 75 % del aire que ingresa en los pulmones en una ventilación normal.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
Los músculos que siguen en orden de importancia en la inspiración son los intercostales externos.
Cuando estos se contraen elevan las costillas y como resultado hay un aumento en los diámetros anteroposterior y lateral de la cavidad torácica.
La contracción de los intercostales externos es responsable del 25 % del aire que entra en los pulmones durante la ventilación normal.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
Durante la inspiración normal, la presión entre las dos capas en la cavidad pleural llamada presión intrapleural (intratorácica), es siempre subatmosférica (más baja que la presión atmosférica).
Inmediatamente antes de la inspiración es de alrededor de 4 mm Hg, menor que la presión atmosférica (756 mm Hg), cuando la presión atmosférica es de 760 mm Hg.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
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SISTEMA RESPIRATORIO
VENTILACIÓN PULMONAR. Cambios de presión. EXPIRACIÓN
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
Expiración
La expulsión del aire llamada espiración también se debe a un gradiente de presión pero en este caso el gradiente es en la dirección opuesta: La presión de los pulmones es mayor que la presión atmosférica.
Es un proceso pasivo porque no involucra contracción muscular
Es un producto de la retracción elástica de la pared del tórax y los pulmones que tienen una tendencia natural a retraerse nuevamente después de su expansión.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
Expiración
Dos fuerzas dirigidas hacia adentro contribuyen a la retracción elástica:
1)- El retroceso de las fibras elásticas que fueron estiradas durante la inspiración.
2)- La tracción hacia adentro de la tensión superficial ejercida por la capa de líquido alveolar.
La expiración comienza cuando los músculos inspiratorios se relajan.
La presión alveolar aumenta a cerca de 762 mm Hg, el aire fluye entonces del área de mayor presión de los alveolos al área de menor presión en la atmósfera.
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
La expiración se vuelve activa sólo durante la ventilación forzada, como ocurre cuando se toca un instrumento de viento o durante el ejercicio.
Aquí se contraen los músculos espiratorios abdominales y los intercosntales internos lo cual aumenta la presión en la región abdominal y el tórax.
La contracción de los músculos abdominales desplaza hacia abajo a las costillas inferiores y comprime las vísceras abdominales, de manera que el diafragma es forzado hacia arriba .
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
La contracción de los intercostales internos que se extienden hacia abajo y atrás entre costillas abyacentes, llevan las costillas hacia abajo.
A pesar de que la presión intrapleural es siempre menor que la presión alveolar puede exceder un poco a la presión atmosférica durante una espiración forzada como durante la tos
Ventilación pulmonar ( Cambios de presión)
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Volúmenes y capacidades pulmonares
ESTUDIO INDEPENDIENTE
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Respiración externa e interna
ESTUDIO INDEPENDIENTE
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Transporte de Oxígeno y CO2
Transporte de Oxígeno y CO2
La sangre transporta gases entre los pulmones y los tejidos del organismo. Cuando el O2 y el CO2 ingresan en la sangre se producen ciertas reacciones químicas que favorecen el transporte y el intercambio gaseoso.
TRANSPORTE OXÍGENO:
El oxígeno no se disuelve fácilmente en agua de manera que solo el 1.5 % del O2 inspirado se disuelve en el plasma sanguíneo que en su mayor parte es agua.
Cerca del 98.5 % del O2 sanguíneo está unido a la hemoglobina en los glóbulos rojos.
Transporte de Oxígeno y CO2
TRANSPORTE OXÍGENO:
Cada 100 ml de sangre oxigenada contiene el equivalente a 20 ml de O2 gaseoso.
Usando los porcentajes mencionados la cantidad disuelta en plasma es de 0.3 ml y la cantidad unida a la hemoglobina es de 19,7 ml.
La porción hemo de la hemoglobina contiene cuatro átomos de hierro, cada uno capaz de unirse a una molécula de O2.
El oxígeno y la hemoglobina se unen en una reacción fácimente reversible para formar oxihemoglobina.
Transporte de Oxígeno y CO2
Hb + O2 ---------- Hb-O2
Hb--- Hemoglobina reducida
O2--- Oxígeno
Hb—O2 --- Oxihemoglobina.
El 98.5 % del O2 que está unido a la hemoglobina se halla adentro de los glóobulos rojos, de tal modo que sólo el O2 disuelto (1.5 %), puede difundirse fuera de los capilares hacia las células.
Es importante conocer los factores que promueven la unión y disociación (separación) del O2 de la hemoglobina.
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RELACIÓN ENTRE LA HEMOGLOBINA Y LA PRESIÓN PARCIAL DE OXÍGENO
ESTUDIO INDEPENDIENTE
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TRANSPORTE DE CO2
Transporte de CO2
En condiciones normales de reposo, 100 ml de sangre desoxigenada contienen el equivalente de 53 ml de CO2 gaseoso que se transportan en la sangre en tres formas principales:
1- CO 2 disuelto: El porcentaje más pequeño cerca del 7 % está disuelto en el plasma sanguíneo. Una vez que llega a los pulmones se difunde hacia el aire y se elimina.
Transporte de CO2
2- Compuestos carbamínicos:
Un porcentaje más alto cerca del 23 %se combina con los grupos amino de los aminoácidos y las proteínas de la sangre para formar compuestos carbamínicos.
Dado a que la proteína prevalente en la sangre es la hemoglobina la mayor parte del CO 2 transportado de esta manera está unido a la hemoglobina.
Los principales sitios de unión del CO 2 son los aminoácidos terminales en las dos cadenas alfa y las dos cadenas beta de la hemoglobina.
Transporte de CO2
La hemoglobina que ha unido CO 2 se denomina carbaminohemoglobina (Hb-CO2):
La formación de este compuesto es influida por la Po 2.
En los capilares tisulares la Po 2 es relativamente alta lo cual promueve su formación.
Mientras que en los capilares pulmonares la Po 2 es relativamente baja y el CO2 se separa con rapidez de la de la globina y entra en los alveolos por difusión.
Transporte de CO2
3- Iones bicarbonato:
El porcentaje mayor de CO2 cerca del 70 % es transportado en el plasma sanguíneo como iones bicarbonato (HCO 3).
Cuando el CO2 se difunde hacia los capilares sistémicos y entra en los glóbulos rojos reacciona con el agua en presencia de la enzima anhidrasa carbónica (AC) para formar ácido carbónico (H2CO3) el cual se disocia en H y HCO3
Transporte de CO2
De este modo a medida que la sangre toma CO2, el HCO 2 se acumula dentro de los glóbulos rojos.
Parte del HCO3 sale hacia el plasma sanguíneo siguiendo su gradiente de concentración y es intercambiado por iones de cloruro (CI) que pasan del plasma a los glóbulos rojos.
Este intercambio de iones negativos que mantiene el equilibrio eléctrico entre el plasma sanguíneo y el citosol del glóbulo rojo, se conoce como desplazamiento del cloruro.
Transporte de CO2
De este modo a medida que la sangre toma CO2, el HCO 2 se acumula dentro de los glóbulos rojos.
Parte del HCO3 sale hacia el plasma sanguíneo siguiendo su gradiente de concentración y es intercambiado por iones de cloruro (CI) que pasan del plasma a los glóbulos rojos.
Este intercambio de iones negativos que mantiene el equilibrio eléctrico entre el plasma sanguíneo y el citosol del glóbulo rojo, se conoce como desplazamiento del cloruro.
Transporte de CO2
El efecto neto de estas reacciones es que se elimina el CO2 de las células y es transportado en el plasma sanguíneo como HCO3.
Cuando la sangre pasa a lo largo de los capilares pulmonares todas estas reacciones se revierten y se desprende CO2.
La cantidad de CO2 que puede ser transportada en la sangre es influida por el porcentaje de saturación de la hemoglobina con oxígeno.
Transporte de CO2
Cuanto menor sea la cantidad de oxihemoglobina (HbO2) mayor será la capacidad sanguínea de transporte de CO2, esta relación es conocida como efecto de Haldane.
Dos características de la desoxihemoglobina dan lugar a este efecto:
1)- La desoxihemoglobina se une al CO2 y de esta manera transporta más CO2 que la HbO2
2)- La desoxihemoglobina también amortigua más H de lo que lo hace la versión de CO2 en HCO3 mediante la reacción catalizada por la anhidrasa carbónica.
Transporte de Oxígeno y CO2
Transporte de CO2
Transporte de CO2
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CONTRIBUCIÓN DEL SISTEMA RESPIRATORIO A LOS SISTEMAS DEL ORGANISMO
Transporte de CO2
Transporte de CO2
Transporte de CO2
