VENTILACIÓN PULMONAR E INTERCAMBIO GASEOSO Y SU REGULACIÓN
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VENTILACIÓN PULMONAR VENTILACIÓN PULMONAR E INTERCAMBIO GASEOSO E INTERCAMBIO GASEOSO Y SU REGULACIÓN Y SU REGULACIÓN
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VENTILACIÓN PULMONAR E INTERCAMBIO GASEOSO Y SU REGULACIÓN. FUNCIÓN RESPIRATORIA. Los objetivos de la respiración son suministrar oxígeno a los tejidos y eliminar el dióxido de carbono. Para lograr ese objetivo la respiaración puede dividirse en cuatro sucesos funcionales importantes:. - PowerPoint PPT Presentation
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VENTILACIÓN PULMONARVENTILACIÓN PULMONARE INTERCAMBIO GASEOSO E INTERCAMBIO GASEOSO
Y SU REGULACIÓNY SU REGULACIÓN
FUNCIÓN RESPIRATORIAFUNCIÓN RESPIRATORIA
Los objetivos de la respiración son suministrar oxígeno a los tejidos y
eliminar el dióxido de carbono.
Para lograr ese objetivo la respiaración puede dividirse en cuatro sucesos
funcionales importantes:
FUNCIÓN RESPIRATORIAFUNCIÓN RESPIRATORIA
1. Ventilación pulmonar: significa el flujo de aire de entrada y salida, entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares.
2. Difusión del oxígeno y del dióxido de carbono entre los alvéolos y la sangre.
3. Transporte del oxígeno y del dióxido de carbono de la sangre y de los líquidos corporales a las células y desde ellas.
4. Regulación de la ventilación y de otras facetas de la respiración.
CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN TORÁCICACONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN TORÁCICA
Los pulmones pueden contraerse y expandirse de dos maneras:
1. Por el movimiento hacia abajo y arriba del diafragma para alargar y acortar la cavidad torácica.
2. Por elevación y descenso de las costillas para aumentar y disminuir el diámetro anteroposterior de la cavidad torácica.
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
TRONCO PULMONAR
ARTERIA PULMONAR ARTERIA PULMONAR
DERECHA IZQUIERDA
La circulación pulmonar da un flujo relativamente continuo de sangre sin oxígeno desde el ventrículo derecho.
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
Las arterias pulmonares se dividen hasta formar los capilares pulmonares los cuales están en contacto con la membrana alveolar para el intercambio de gases.
La circulación pulmonar satisface los requerimientos metabólicos.
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
A diferencia de la circulación sistémica, la circulación pulmonar maneja presiones más bajas.
La presión sanguínea promedio de la arteria pulmonar es de 15 mmHg.
En situaciones en las que se presentan disminuciones de O2 en la sangre se produce una vasoconstricción de la arteria pulmonar.
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
FUNCIONES Aporta energía para nutrir el
parénquima pulmonar. Es un reservorio de sangre para el
ventrículo izquierdo. Posee acción endocrina pues su
endotelio participa en la formación de Bradicinina, Prostaglandinas y Serotonina.
CIRCULACIÓN PULMONARCIRCULACIÓN PULMONAR
INTERFAZ SANGRE-GAS
1. Surfactante pulmonar.
2. Epitelio alveolar.
3. Membrana basal.
4. Endotelio capilar.
5. Plasma.
6. Membrana del eritrocito.
MECÁNICA VENTILATORIAMECÁNICA VENTILATORIA
FACTORES MECÁNICOSFACTORES MECÁNICOS El aire fluje de hacia adentro y afuera
del pulmón siguiendo gradientes de presión y contra una resistencia.
La inspiración es un proceso activo que necesita trabajo.
La espiración es un proceso pasivo que utiliza las propiedades elásticas del pulmón.
Las fuerzas elásticas del tejido pulmonar están determinadas principalmente por las fibras de elastina y colágeno entrelazadas en el parénquima pulmonar.
FUERZAS INVOLUCRADASFUERZAS INVOLUCRADAS
Para lograr la respiración se requiere lo siguiente:
1. Controladores: cerebro, tallo, médula.
2. Sensores: quimiorreceptores.
3. Efectores: pulmones y músculos de la respiración.
MÚSCULOS INSPIRATORIOSMÚSCULOS INSPIRATORIOS
Elevan la caja torácica y aumenta su tamaño cuando se contraen.
El diafragma es el músculo más importante de la inspiración. Realiza el mayor trabajo.
DIAFRAGMADIAFRAGMA
Durante la inspiración se aplana, es decir, desciende para aumentar el volúmen torácico.
Durante la espiración se eleva para disminuir el volúmen.
Una respiración normal y tranquila puede lograrse solamente con el diafragma.
Recibe inervación de raíces espinales de C3-C5.
INTERCOSTALES EXTERNOSINTERCOSTALES EXTERNOS
Tiran las costillas hacia arriba y afuera. Aumentan los diámetros AP y laterales
del tórax. Son músculos inspiratorios. Inervados por las raíces de T1 a T12.
INTERCOSTALES INTERNOSINTERCOSTALES INTERNOS
Músculos esencialmente espiratorios. Se contraen durante la espiración
principalmente forzada. Comprimen la caja torácica.
MÚSCULOS ABDOMINALESMÚSCULOS ABDOMINALES
Son los músculos espiratorios más importantes.
Al contraerse deprimen el contenido abdominal y aumentan la presión intraabdominal.
Esto empuja el diafragma hacia arriba y disminuye el volúmen torácico.
PRESIONES PRESIONES INTRATORÁCICASINTRATORÁCICAS
PRESIÓN INTRAALVEOLAR (PA)PRESIÓN INTRAALVEOLAR (PA)
Es la presión que existe en los alvéolos.
También se denomina presión intrapulmonar.
Cuando la glotis está abierta y no hay flujo se dice que es igual a la presión atmosférica.
PRESIÓN INTRAPLEURAL (PIP)PRESIÓN INTRAPLEURAL (PIP)
Presión existente en el espacio pleural entre las dos pleuras.
Valor de referencia: -2.5 a –5 cmH2O. Su presión es negativa con respecto a
la presión atmosférica.
PRESIÓN DE RETRACCIÓNPRESIÓN DE RETRACCIÓN
Es causada por la presión de retracción de los pulmones.
Está en relación a las paredes que deben estirar a los pulmones durante la inspiración.
En condiciones normales su presión es positiva. De aproximadamente 5 cmH2O.
VENTILACIÓN Y PRESIONESVENTILACIÓN Y PRESIONES
En correctas condiciones, las presiones antes citadas disponen de un ambiente de presión igual o positiva respecto a la presión atmosférica.
Para lograr la ventilación de los pulmones, se debe generar una presión negativa (debe ser menor a la presión atmosférica).
La generación de está presión negativa se da gracias a la participación de los músculos intercostales, el diafragma y la pleura.
VENTILACIÓN Y PRESIONESVENTILACIÓN Y PRESIONES
La contracción de los intercostales aumenta el volumen del tórax por lo que disminuye la presión intrapleural.
La contracción del diafragma genera que disminuya la presión pleural hasta –6cmH2O lo que permite una mayor expansión del pulmón.
Todo lo anterior gnera que la presión dentro de las vías respiratorias se negativice y forme un gradiente de presión de aire al interior de la vía.
RESISTENCIA AL FLUJO RESISTENCIA AL FLUJO AÉREOAÉREO
TENSIÓN ALVEOLAR SUPERFICIALTENSIÓN ALVEOLAR SUPERFICIAL
Los alveólos se encuentran recubiertos por una película de líquido.
Los alvéolos al ser pequeños sacos microscópicos poseen una tensión definida.
Los alvéolos tienen esta propiedad que se denomina Tensión alveolar.
Tensión alveolar: fuerza que se opone al flujo de aire.
TENSIÓN ALVEOLAR SUPERFICIALTENSIÓN ALVEOLAR SUPERFICIAL
En 1929 Von Neergard descubrió al utilizar un gato en su experimento que este necesitaba menos presión para llenar los pulmones cuando se aplicaba solución salina que cuando se usaba aire.
Este principio sirvió para que 30 años después se descubriera el Factor tensoactivo alveolar o Surfactante pulmonar.
FACTOR TENSOACTIVO ALVEOLARFACTOR TENSOACTIVO ALVEOLAR
Sustancia con actividad de superficie compuesta por proteínas y lípidos.
Es producida por los neumocitos tipo II. La función de este líquido es reducir la
tensión superficial del alvéolo y con ello ayuda a la distensión pulmonar durante la inspiración.
LEY DE LAPLACELEY DE LAPLACE
La presión transmural es:
PTm = 2T/ radio de los alvéolos.
Donde T es tensión alveolar.
LEY DE LAPLACELEY DE LAPLACE
Esta ley postula que si la tensión superficial no se mantiene baja cuando los alvéolos se hacen pequeños durante la espiración, estos simplemente colapsaran.
Esto explica la fisiopatología de Membrana Hialina en el recién nacido prematuro.
VOLÚMENES Y CAPACIDADES VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARESPULMONARES
COMPORTAMIENTO DE UN GAS COMPORTAMIENTO DE UN GAS
El O2, el CO2 y el nitrógeno se encuentran disueltos en los líquidos pulmonares.
La concentración de los gases se mide en términos de presiones parciales.
El aire es una mezcla de gases donde hay 21% de oxígeno y 79% de nitrógeno.
A nivel del mar estos gases tienen en total una presión parcial de 760 mmHg (una atmósfera).
VOLÚMENES PULMONARESVOLÚMENES PULMONARES Un volúmen pulmonar es una medida
de cambio que se obtiene mediante un espirómetro.
Una suma de 2 o más volúmenes corresponde a una capacidad.
VOLÚMEN TIDAL También llamado volúmen del aire
corriente. Es el volúmen que entra y sale en
durante una respiración normal. Corresponde a 500cc de aire.
VOLÚMEN RESIDUALVOLÚMEN RESIDUAL
Cantidad de aire que queda en los pulmones luego de una espiración normal.
Dicha cifra se corresponde a aproximadamente al 25% o 30% de la capacidad funcional residual.
Se menciona en una media de 3 litros de aire.
VOLÚMEN DE RESERVA INSPIRATORIAVOLÚMEN DE RESERVA INSPIRATORIA Es el volúmen de aire que se puede
inspirar durante una inspiración máxima.
Corresponde aproximadamente a 2,5 litros de aire.
VOLÚMEN DE RESERVA ESPIRATORIA Cantidad de aire de la reserva residual
que puede ser sacada con un esfuerzo espiratorio máximo.
Corresponde a 1,5 litros de aire.
CAPACIDAD VITAL CAPACIDAD VITAL
Cantidad máxima de aire que se puede expulsar luego de una inspiración máxima.
La capacidad vital es igual al volúmen de reserva inpiratorio, más volúmen corriente, más volúmen de reserva espiratorio.
CAPACIDAD PULMONAR TOTALCAPACIDAD PULMONAR TOTAL
Volúmen de aire total que es capaz de almacenar el pulmón luego de una inspiración forzada.
Es igual a la suma de la capacidad vital y del volúmen residual.
VENTILACIÓN Y VENTILACIÓN Y PERFUSIÓNPERFUSIÓN
VENTILACIÓN Y PERFUSIÓN VENTILACIÓN Y PERFUSIÓN
Ventilación (V) equivale al producto de la frecuencia respiratoria por el volúmen de aire que entra en cada respiración.
Perfusión (Q) aluda al flujo sanguíneo pulmonar que llega a cada uno de los alvéolos por unidad de tiempo.
VENTILACIÓN VENTILACIÓN
La ventilación es el proceso que consiste en llevar el oxígeno hasta los alvéolos para que se lleve a cabo el intercambio gaseoso (hematosis).
Las moléculas de O2 pasan la membrana alvéolo capilar por medio de difusión pasiva hacia la circulación y la CO2 difunde hacia el alvéolo.
ESPACIO MUERTO ANATÓMICOESPACIO MUERTO ANATÓMICO
Corresponde a la cantidad de aire que no llega a los alvéolos y que queda contenido en los espacios anatómicos de la vía aérea y que por lo tanto no participa en el intercambio gaseoso.
ESPACIO MUERTO ALVEOLARESPACIO MUERTO ALVEOLAR
Cantidad de aire que alcanza los alvéolos pero que no son intercambiados debido a la escasa perfusión en un momento determinado.
ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO Suma del espacio muerto anatómico y
el espacio muerto alveolar. Generalmente el espacio muerto
fisológico correponde al 30% del volúmen general corriente.
INFLUENCIA DE LA GRAVEDADINFLUENCIA DE LA GRAVEDAD
La gravedad modifica el flujo sanguíneo pulmonar.
La presión intravascular es mayor en las bases que la existente en los vértices.
En el tercio superior del pulmón tiende a descender la perfusión alveolar.
ZONAS DE WESTZONAS DE WEST
El flujo sanguíneo está influido por la gravedad. En el pulmón ni la ventilación, ni el flujo sanguíneo tienen una relación uniforme.
Así las bases pulmonares están más perfundidas que ventiladas.
Los vértices más ventilados que perfundidos.
ZONAS DE WESTZONAS DE WEST
Las zonas de West lo que explican es este comportamiento de la relación V/Q en las diferentes partes anatómicas.
De esta manera:
1. Zona 1: vértices del pulmón.
2. Zonas 2: parte media.
3. Zona 3: bases pulmonares.
ZONAS DE WESTZONAS DE WEST
En la zona 1: V > Q En la zona 2: V = Q En la zona 3: V < Q
En otras palabras: el espacio muerto alveolar es mayor en la zona 1 y el cortocircuito mayor en la zona 3.
INTERCAMBIO DE GASESINTERCAMBIO DE GASES
PRESIONES PARCIALES PRESIONES PARCIALES
La presión parcial de Oxígeno en el alvéolo es de 105 mmHg regularmente (PO2).
La PO2 en sangre venosa es de 40 mmHg.
La presión parcial de dióxido de carbono en el alvéolo es de 40 mmHg normalmente (PCO2).
PRESIONES PARCIALESPRESIONES PARCIALES
Este comportamiento de presiones explica la existencia de un gradiente de difusión favorable del O2 del alveolo al interior del capilar sanguíneo.
Existe también un gradiente de presión de CO2 que favorece la difusión del gas del capilar al alvéolo.
FACTORES QUE AFECTAN LA TASA DE FACTORES QUE AFECTAN LA TASA DE DIFUSIÓN DE GASESDIFUSIÓN DE GASES
1. Espesor de la membrana.
2. Área de superficie de la membrana.
3. Coeficiente de difusión del gas en la sustancia de la membrana.
4. Diferencia de presión entre los lados de la membrana.
PRESIONES PARCIALESPRESIONES PARCIALES
Este es un elemento a considerar en la difusión de gases.
La difusión de gases a través de la membrana alveolo capilar es del tipo difusión pasiva.
La capacidad de difusión de los pulmones para un gas es directamente proporcional al área de membrana e inversamente porporcional a su grosor.
COEFICIENTE DE DIFUSIÓNCOEFICIENTE DE DIFUSIÓN
Este es un elemento a considerar en la difusión de gases.
Es un resultado de dividir los cocientes de la solubilidad y el peso molecular del O2 entre el cociente de la solubilidad y el peso molecular del CO2.
Cuanto mayor sea el cociente a mayor será la difusión.
El cociente de difusión del CO2/O2 es 2:1, eso significa que el CO2 es 2:1 veces más rápido para difundir.
REGULACIÓN DE LA REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN
REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓNREGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
El SN normalmente ajusta la tasa de ventilación alveolar casi exactamente a las demandas del organismo.
De esta forma la PO2 y la PCO2 apenas resultan alteradas, incluso durante el ejercicio moderado o enérgico y en la mayor parte de los otros tipos de estrés respiratorio.
CENTRO RESPIRATORIOCENTRO RESPIRATORIO Está compuesto de varios grupos de
nueronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y en la protuberancia.
Se encuentra dividido en tres grupos principales de neuronas:
1. Grupo respiratorio dorsal: origina principalmente la inspiración.
2. Grupo respiratorio ventral: puede originar la inspiración o la espiración dependiendo de qué neuronas del grupo se estimulen.
CENTRO RESPIRATORIOCENTRO RESPIRATORIO
1. Centro neumotáxico: ayuda a controlar la frecuencia y el patrón respiratorio. Se ubica dorsalmente.
El grupo respiratorio dorsal de neuronas desempeña el papel principal del control de la respiración.
CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓNCONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN La finalidad última de la respiración es
mantener concentraciones adecuadas de O2, CO2 e hidrogeniones en los tejidos.
Por tanto es importante que la actividad respiratoria responda a ellos.
El exceso de CO2 e hidrogeniones estimula el centro de la respiración y aumenta mucho la fuerza de las señales inspiratorias y espiratorias a los músculos respiratorios.
CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓNCONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN
El O2 no tiene un efecto directo significativo sobre el centro respiratorio del encéfalo en el control de la respiración.
Actúa indirectamente a través de quimiorreceptores situados en los cuerpos carotídeos y aórticos, y estos a su vez transmiten las señales nerviosas oportunas al centro de la respiración.
CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓNCONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN
El O2 no tiene un efecto directo significativo sobre el centro respiratorio del encéfalo en el control de la respiración.
Actúa indirectamente a través de quimiorreceptores situados en los cuerpos carotídeos y aórticos, y estos a su vez transmiten las señales nerviosas oportunas al centro de la respiración.
