Tema 21
FISIOLOGÍA
MECÁNICA Y VENTILACIÓN PULMONAR
OBJETIVO
Proceso de la respiración, llevar a cabo el intercambio gaseoso para suministran oxígeno a tejido y eliminar C02 al exterior.
Podemos hablar de:
- Respiración interna: Célula -------- Capilar que la rodea
- Respiración externa: Pulmones ---- Exterior
I – Ventilación pulmonar:
Entra flujo de aire de atmósfera a pulmón y viceversa.
II – Intercambio de gases:
En el alveolo pulmonar y los capilares de circulación mayor. (Capilares)
III – Transporte de gases
Hacia los tejidos.
IV – Intercambio gaseoso
Células del tejido y capilares.
V – Regulación de la ventilación
El ritmo de la respiración está controlado por el bulbo raquídeo donde se encuentra el centro respiratorio. Se compone de las áreas o centros inspiratorio y espiratorio.
- Funciones secundarias:
- pH, equilibrio ácido base
- Defensa (macrófagos, leucocitos) que posibles agentes externos que entran por sistema respiratorio
- Olfato, fonación
- Filtro mecánico, pues que retiene pequeños trombos
LAS VÍAS RESPIRATÓRIAS: (anatomía)
· Superiores: Fosas nasales, cavidad oral y faringe.
- Fosas nasales: Acondicionan el aire, calentándolo más o menos 37º C, lo humidifica (gracias al moco) y lo filtran gracias a los pelillos de la nariz.
- Boca: Ayuda en la respiración pero de manera menos eficaz.
- Faringe: Comunica fosas nasales, cavidad bucal, laringe. Desde faringe, el aire es dirigido hacia la tráquea por los movimientos de los músculos y las fibras elásticas.
· Inferiores:
- Laringe: Órgano de fonación.
- Tráquea: Une laringe con los bronquios, tubos en forma de C y cerrados con músculos. Se divide en bronquio principal derecho e izquierdo, ambos tienen cartílago de anillos.
- Tráquea – Árbol bronquial: Vías (tubos) que se ramifican progresivamente disminuyendo su diámetro, conducen el aire desde la vía aérea superior hasta el alveolo.
- 2 zonas:
- Zona de conducción: zona de traslado del aire abarca tráquea, bronquios, bronquiolos y bronquiolos terminales.
- Zona respiratoria: bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, sacos alveolares y bronquiolos.
- Ramificaciones: Se dividen en 23 generaciones de bronquios:
A: Hasta la 15, zona de conducción. Espacio muerto anatómico 3000ml (3 litros de aire). Tráqueas y bronquios principales, cartílago C + músculo. (Sin intercambio de gases)
B: A partir de la 16 (incluida) se denomina bronquiolos terminales. (Zona respiratoria). En esta zona respiratoria desaparece el cartílago y desaparece el músculo. Todo queda reducido al tejido conectivo elástico. Tiene también epitelio alveolar (donde se da el intercambio de gases).
Esta sucesiva ramificación tiene un objetivo que es aumentar la superficie de intercambio para que sea más eficaz. En adulto más o menos 60 – 80 m2, para intercambio de gases.
EL PULMÓN (respiratoria)
Dentro de la cavidad torácica, vértice y base, forma cónica, dos partes, dividido en lóbulos. DERECHO (3) e IZQUIERDO (2).
- Árbol bronquial: (ya descrito)
- Árbol vascular: arterias y venas
- Bronquiolos terminales a zona respiratoria (Unidad Respiratoria Terminal).
Comprende: - bronquiolo respiratorio
- Conducto alveolar
- El saco alveolar
- Los alveolos
1000 capilares por alveolo: (Unidad funcional alveolo-capilar)
CÉLULAS ALVEOLARES:
- Recubiertas por epitelio.
- 2 tipos:
- Neumocitos tipo I o epiteliales (95%)
- Neumocito tipo II granulares, 5%
- Macrófago alveolar: Función de defensa.
* La pared posee tejido conjuntivo elástico.
Encargados de realizar intercambio gaseoso.
CIRCULACIÓN E INERVACIÓN:
a. Circulación bronquial: Es rama de la aorta que irriga la zona de conducción.
b. Circulación menor/pulmonar Arteria pulmonar lleva la sangre al pulmón y las venas pulmonares llevan la sangre oxigenada al corazón.
INERVACIÓN DE LAS VIAS AÉREAS
- SN AUTÓNOMO: Controla el tema de las secreciones y diámetro del bronquio, vaso.
- SN PARASIMPÁTICO: Cierre del bronquio (bronco constricción), y aumento de las secreciones.
- SN SIMPÁTICO: Bronco dilatación, vasoconstricción arterial y disminución de secreciones.
PARED TORÁCICA Y PLEURAS
- Diafragma, separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal y realiza una función importante en la respiración.
- Paredes formadas por 12 costillas, músculos abdominales, músculos intercostales y pectoral mayor.
- Pleura Visceral y Parietal, (entre ellas el espacio pleural).
- Espacio Pleural: - Presenta una presión negativa
- Líquido pleural tienen función lubrificante, mantener los pulmones unidos a la caja torácica.
MECÁNICA Y VENTILACIÓN PULMONAR
Ventilación: Primer paso, entrada de aire al interior de los pulmones (alveolos) y salida. En forma de ciclo respiratorio.
Inspiración: Expansión de los pulmones y coincide con la entrada de aire del exterior al alveolo.
Espiración: El pulmón se retrae y hay salida de aire del alveolo.
Este proceso se debe a la ayuda de los músculos respiratorios. Se genera unos cambios de presiones. Este proceso de ventilación va estar influido por las propiedades físicas de la caja torácica y del pulmón.
Propiedades Físicas: Elasticidad, distensibilidad, tensión superficial, resistencia de las vías aéreas.
Mecánica Respiratoria: Se generan unas fuerzas de movimiento que genera presiones que hacen que se muevan unos flujos de aire (volumen).
Músculos Respiratorios: Expandir y contraer los pulmones, este movimiento de expansión – contracción lo podemos dividir en 2 componentes.
1- Diafragma: Subir o bajar, acorta o alarga la longitud de la caja torácica.
2- Elevación, apertura o cierre de las costillas.
Músculos Inspiratorios: Se expande la caja torácica por contracción de los músculos inspiratorios.
- El diafragma se contrae, desciende 2 cm hacia abajo, AUMENTA EL DIÁMETRO VERTICAL DEL TÓRAX.
- Intercostales externos: Se aproximan las costillas entre si y se mueve hacia arriba y afuera lo que hace que aumente el diámetro AP y lateral de la caja torácica.
- Músculos: serrato etc.
Músculos Espiratorios:
- Pasivo, relajación: disminución del diámetro vertical tórax y disminución del diámetro AP y lateral del tórax.
- En expiración forzada: contracción músculos espiratorios.
- Contracción músculos abdominales: Aumenta PR, abdominal, eleva el diafragma, DISMINUCION DEL DIÁMETRO VERTICAL DEL TÓRAX
- Contracción intercostales internos: costillas abajo, disminución diámetro AP y lateral del tórax.
PRESIONES: (respecto a la presión atmosférica)
Presión Intrapleural (PIP)
El la presión del líquido ente la pleura visceral y parietal.
En reposo es negativa respecto a la presión atmosférica.
Significado: Para mantener alveolos abiertos.
Presión Intra alveolar (Palv)
En reposo la presión es igual a la atmosférica. Es la presión de referencia.
Presión Transpulmonar
Mide la fuerza elástica del pulmón (presión de retroceso). Diferencia de presiones alveolar y la Intrapleural.
Palv - PIP
¿Cómo se varían en reposo?
I – PIP = - 3mmHg Palv = 0mmHg
II – PIP = - 6 mmHg Palv = -1 mmHg
Gracias a estas disminuciones de presiones el aire entra en los pulmones. A los 2 segundos de una respiración tranquila la Palv se iguala a la presión atmosférica (deja de entrar aire) y la presión pleural vuelve al inicio.
ESPIRACIÓN:
Palv = + 1mmHg PIP = -3mmHg
Gráfica:
FRECUENCIA RESPIRATORIA:
Nº de veces entre 12 y 20 por minuto.
Ejercicio: En ejercicio se modifica 30 – 40 respiraciones por minuto.
VENTILACIÓN INFLUIDA:
POR:
Propiedades elásticas del pulmón (elasticidad, distensibilidad o tensión superficial) se contraponen con las propiedades elásticas de la pared torácica.
PROPIEDADES FÍSICAS DEL PULMÓN:
Distensibilidad: Capacidad de estirarse/expandirse a medida que aumenta la presión alveolar.
Elasticidad: Propiedad que tiene un material para recobrar su posición original una vez que se haya distendido o comprimido.
I – Elasticidad Pulmonar:
Capacidad de recuperar su volumen de reposo, es debida a la
II – Distensibilidad Pulmonar
La modificación del volumen pulmonar por unidad de incremente de la presión transpulmonar.
Distensibilidad = V/P medición: Curva de presión-volumen-diafragma de la distensibilidad.
Gráfico:
Características del diafragma:
Desigualdad inspiratoria - espiratoria.
III – Tensión Superficial
Toda la fuerza que surge en la superficie de contacto que separa un líquido de un gas. (Se da en los alveolos). Están recubiertos de una capa (líquido) que está en contacto con el gas que entra al pulmón.
Todo el líquido intenta contraerse (hacer una gota y cerrarse), tiende a colapsar el alveolo, eso se denomina fuerza elástica de tensión superficial.
Así pues, esta Fuerza de tensión Superficial se opone a la distensión del pulmón; por el contrario aumenta la elasticidad.
OBS: TENER CLARO LOS COCEPTOS DE ELASTICIDAD, DISTENSIBILIDAD.
III – SURFACTANTE PULMONAR
FUNCIÓN: Disminuir la tensión superficial que tenemos en el alveolo para evitar el colapso del alveolo.
- Es secretado por Neumocito tipo II
- Mescla lipoproteica (forma una película alrededor del alveolo)
- Mejora la distensibilidad
PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LA CAJA TORÁCICA O PARED TORÁCICA:
En reposo del ciclo respiratorio el pulmón tendría a colapsarse y la caja torácica a expandirse. (SE ESTABLECE UN EQUILIBRIO)
En reposo las fuerzas se contraponen alcanzando el equilibrio.
RESISTENCIA DE LAS VÍAS AÉREAS (resistencia no elástica):
El aire llega al pulmón por diferencia de presión intra-extra alveolar. (FLUJO: cantidad de aire que entra en las vías aéreas hasta el alveolo)
Depende de:
- Gradiente (diferencia de presión)
- Resistencia que oponen las vías respiratorias al flujo de aire.
TIPOS BÁSICOS DE FLUJO:
Turbulento: grandes vías, tráquea u bronquios. Se puede oír en condiciones normales)
Laminar: vías periféricas, flujo lento. (No se puede oír en condiciones normales)
ECUACIÓN MECÁNICA DE LOS FLUIDOS (Ley de Gases):
- Mayor resistencia cuanto menor sea la vía.
Distribución de la resistencia de las vías:
La zona más resistente es la del tracto respiratorio superior. Los bronquiolos presentan menos resistencia.
LA MAYOR RESISTENCIA tiene lugar en los bronquiolos de tamaño intermedio (esto choca claramente con la ecuación mecánica) * Situación especial para los bronquiolos de tamaño intermedio.
TRABAJO RESPIRATORIO
El que se desarrolla durante el proceso de la respiración que se lleva a cabo por los músculos respiratorios para vencer las resistencias del pulmón que pueden ser (elásticas o inelásticas). Este trabajo es necesario para producir los cambios de presiones para que en entre aire (flujo).
“Trabajo para vencer; resistencia elástica y resistencia aérea”
Componentes del trabajo respiratorio:
1. Trabajo elástico: Necesario para expandir los pulmones oponiéndose a la fuerza elástica pulmonar.
2. Trabajo inelástico: Necesario para vencer las resistencias de las vías aéreas.
3. Trabajo inercial o de resistencia tisular: Es toda fuerza necesaria para mover cualquier tipo de tejido.
REPASO DEL CICLO RESPIRATORIO
INSPIRACIONES y EXPIRACIONES SUCESIVAS
Frecuencia: número de ciclos respira
torios por minuto (12-15 por minuto).
Volumen corriente: aire movilizado en un ciclo respiratorio en reposo (500ml).
Volumen minuto: en reposo, (6-7 litros por minuto)
CONCEPTOS:
Taquipnea: aumento de la frecuencia respiratoria.
Bradipnea: disminución de la frecuencia respiratoria.
Hiperpnea: aumento de la cantidad de aire que entra.
Hipopnea: disminución de la cantidad de aire que entra.
Apnea: ausencia de respiración.
COMPARTIMENTOS, VOLÚMENES y CAPACIDADES PULMONARES
Espirómetro: Mide la capacidad funcional de nuestros pulmones. Mide la ventilación pulmonar.
2 pruebas:
A: La espirometria simple.
Lo que mide son los volúmenes de aire estáticos.
- Volumen corriente (VC) cantidad de aire que entra y sale (0,5 litros)
- Volumen de reserva respiratoria (VER) cantidad máxima de aire que puedo exhalar en una expiración máxima. (1,5 litros)
- Volumen de reserva inspiratoria (VIR) cantidad máxima de aire en una inspiración máxima. (2,5 litros)
- Volumen residual (VR), volumen que queda en el pulmón después de una espiración máxima. (1,5 litros)
La espirometria simple también mide las capacidades pulmonares, suma de varios volúmenes pulmonares.
Definiciones:
Capacidad Pulmonar Total:
Es el volumen de aire que hay en el pulmón tras una inspiración máxima. Es la suma de todos los volúmenes.
Capacidad Vital:
Cantidad de aire que puede expulsar el pulmón después de una inspiración máxima.
Capacidad inspiratoria:
Volumen corriente (VC) + Volumen de reserva inspiratoria (VIR)
Capacidad residual funcional
VR + VER
B: La espirometria dinámica (forzada).
--- Se introduce el factor tiempo.
Permite principalmente medir:
Capacidad vital forzada (CVF):
Volumen de aire máximo en una maniobra de expiración forzada.
VEMS (Volumen del aire espirado durante el primer segundo) o FEV I (Fracción de Eyección del Ventrículo Izquierdo):
Volumen de aire expirado durante el primer segundo de esta respiración forzada.
· El índice de Tifeneau: Relaciona la CVF con el FEV I
VEF I / CVF . 100
Normalmente el VEMS es el 80% de la CVF.
FIN DEL TEMA 21 . . .
VIDEOS DE APOYO:
SALUDOS !
Comentarios
PRONTO PONDRE LOS GRÁFICOS QUE FALTAN... ES SOLO UN DETALLE...