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Fisiología Fisiología RespiratoriaRespiratoriaFisiología Fisiología
RespiratoriaRespiratoria
Eduardo Labbé DinamarcaKinesiología
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Anatomía RespiratoriaAnatomía RespiratoriaAnatomía RespiratoriaAnatomía Respiratoria
ESTRUCTURAS BÁSICASESTRUCTURAS BÁSICAS
1)Vías Aéreas Superiores
2)Vías Aéreas Inferiores
3)Unidad Alvéolo - Capilar
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología Fisiología RespiratoriRespiratori
aa
Fisiología Fisiología RespiratoriRespiratori
aa5
PROCESOS BÁSICOSPROCESOS BÁSICOS
1)Ventilación
2)Difusión
3)Equilibrio ventilación – flujo sanguíneo
4)Flujo sanguíneo pulmonar
5)Transporte de gases en sangre
6)Transporte de gases entre los capilares y las células
7)Utilización del O2 y producción de CO2
Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
VENTILACIÓNVENTILACIÓNEs un proceso mecánico.
El volumen pulmonar aumenta y disminuye con la expansión y la contracción de la caja torácica.
La elevación y descenso del tórax se debe a la acción del Diafragma y otros músculos (Inspiradores y Espiradores).
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
DIAFRAGMADIAFRAGMAEs el músculo respiratorio principal.
En la Inspiración desciende generando presión negativa en la caja torácica.
Durante la Espiración asciende hasta generar presión positiva.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
MÚSCULOS MÚSCULOS INSPIRATORIOSINSPIRATORIOS
Elevan la caja torácica. Las costillas se dirigen casi directamente hacia delante junto con el esternón,
produciendo un aumento del diámetro anteroposterior.
La presión alveolar desciende a – 1 cm H20. Dura 2 segundos.
Son: Intercostales Externos, Serratos Anteriores, Esternocleidomastoideos y
Escalenos.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
MÚSCULOS ESPIRATORIOSMÚSCULOS ESPIRATORIOSDescienden la caja torácica.
Disminuyen el diámetro anteroposterior.
La presión alveolar desciende a + 1 cm H20. Dura 3 segundos.
Son: Intercostales Internos y Rectos Abdominales.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
Diafragma
ApneaApnea Presión Presión AtmosféricoAtmosférico
0 cm H0 cm H2200
Presión PleuralPresión Pleural
– – 5 cm H5 cm H2200
Presión Presión AlveolarAlveolar
0 cm H0 cm H2200
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
Inspiración
Inspiración
Presión Presión AtmosféricoAtmosférico
0 cm H0 cm H2200
Presión PleuralPresión Pleural
– – 7,5 cm H7,5 cm H2200
Presión Presión AlveolarAlveolar
- 1 cm H- 1 cm H2200
Diafragma
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
Espiración
Espiración
Presión Presión AtmosféricoAtmosférico
0 cm H0 cm H2200
DiafragmaDiafragmaDiafragmaDiafragmaDiafragma
Diafragma
Presión Presión AtmosféricoAtmosférico
0 cm H0 cm H2200
Presión Presión AlveolarAlveolar
+ 1 cm H+ 1 cm H2200
Presión PleuralPresión Pleural
– – 2,5 cm H2,5 cm H2200
Espiración
Espiración
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaVOLUMENES PULMONARESVOLUMENES PULMONARES
Volumen Corriente (VT): Es el volumen inspirado o espirado durante una respiración normal. 500 ml
Volumen Inspiratorio de Reserva (VRI): Es el volumen adicional que se puede inspirar por
encima del VT. 3000 ml
Volumen Espiratorio de Reserva (VRE): Es el volumen adicional de aire que se puede espirar
forzadamente después de una espiración normal. 1100 ml
Volumen Residual (VR): Es el volumen de aire que queda en los pulmones luego de una espiración
forzada. 1200 ml
Volumen Muerto: Volumen de aire que presenta intercambio gaseoso. Incluído dentro del VT. 150
ml
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaV
olu
men
P
ulm
on
ar
(lit
ros)
66
55
44
33
22
11
Volumen Volumen CorrientCorrient
ee
Volumen Volumen CorrientCorrient
ee
Volumen Volumen Reserva Reserva
InspiratoriInspiratoriaa
Volumen Volumen Reserva Reserva
InspiratoriInspiratoriaa
Volumen Volumen Reserva Reserva
EspiratoriEspiratoriaa
Volumen Volumen Reserva Reserva
EspiratoriEspiratoriaa
Volumen Volumen ResidualResidual
Volumen Volumen ResidualResidual
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CAPACIDADES CAPACIDADES PULMONARESPULMONARES
Capacidad Inspiratoria (CI): VT (500 ml) + VRI (3000 ml) = 3500 ml
Capacidad Residual Funcional (CRF): VRE (1100 ml) + VR (1200 ml) = 2300
ml
Capacidad Vital (CV): VT (500 ml) + VRI (3000 ml) + VRE (1100 ml)= 4600
ml
Capacidad Pulmonar Total (CPT): CV (4600 ml) + VR (1200 ml) = 5800 ml
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
ESPACIO MUERTOESPACIO MUERTOEspacio Muerto Anatómico: Es el aire presente en las vías aéreas que NO
esta implicado en el intercambio gaseoso.
Espacio Muerto Alveolar: Es el aire en las zonas pulmonares de intercambio
gaseoso que NO participa en dicho proceso. En personas sanas es casi
nulo
Espacio Muerto Fisiológico: Es la suma de los 2 espacios.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaTENSIÓN SUPERFICIAL TENSIÓN SUPERFICIAL
ALVEOLARALVEOLARLa superficie de agua que tapiza los alvéolos intenta contraerse por la
atracción mutua de sus moléculas. Esto se llama Tensión Superficial.
El surfactante pulmonar (fosfolípido) es un agente tensoactivo que reduce a la
mitad la Tensión Superficial y disminuye el esfuerzo respiratorio.
Es secretado por la Células Epiteliales Alveolares tipo II.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
DIFUSIÓN DE GASESDIFUSIÓN DE GASESLos gases respiratorios difunden
desde las áreas de presión parcial elevada hacia las áreas de presión
parcial baja.
La Presión Parcial de cada gas se deduce en la siguiente fórmula:
Presión Parcial = Concentración x Presión Total
PpO2 160 mm Hg = 0,21 x 760 mm Hg
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaCARACTERÍSTICAS DEL AIRE CARACTERÍSTICAS DEL AIRE
ALVEOLARALVEOLAREl aire alveolar sólo se sustituye
parcialmente por aire atmosférico en cada respiración.
Se está absorbiendo Oxígeno continuamente del aire alveolar.
El Dióxido de Carbono está difundiendo constantemente desde la sangre pulmonar
a los alvéolos.
El aire atmosférico seco se humedifica antes de que alcance los alvéolos.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CARACTERÍSTICA DEL CARACTERÍSTICA DEL AIRE VENTILADO (en mm AIRE VENTILADO (en mm
Hg)Hg)
Aire atmosf. Aire alveolar Aire expirado
O2 160.0 104.0 120.0
CO2 0.3 40.0 27.0
Nitrógeno 597.0 569.0 566.0
Vapor H20 3.7 47.0 047.0
Total 760.0 760.0 760.0
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CARACTERÍSTICA DEL CARACTERÍSTICA DEL INTERCAMBIOINTERCAMBIO
El intercambio gaseoso se produce a través de las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones,
no sólo de los propios alvéolos.
En el alvéolo existe una membrana de intercambio muy particular formada
por:22
Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
MEMBRANA DE MEMBRANA DE INTERCAMBIOINTERCAMBIO
Capa de líquido con surfactante pulmonar.
Epitelio Alveolar, formado por células epiteliales delgadas tipo I.
Membrana Basal Epitelial.
Espacio Intersticial fino.
Membrana Basal Capilar.
Membrana Endotelial Capilar.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CARACTERÍSTICAS DE LA CARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANAMEMBRANA
Espesor: 0,6 micrómetros.
Área Superficial de la Membrana: 70 m2.
Volumen de Sangre Capilar: 60 a 140 ml.
Diámetro de los Capilares: El Diámetro Medio es de 5 micrómetros y la membrana de eritrocito esta en contacto con la pared capilar. 24
Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaCAPACIDAD DE DIFUSIÓN CAPACIDAD DE DIFUSIÓN
DE LA MEMBRANADE LA MEMBRANALa capacidad de difusión de la
membrana respiratoria para el Dióxido de Carbono es veinte veces mayor que
para el oxígeno.
La capacidad de difusión para el oxígeno aumenta con el ejercicio
porque:Aumenta el área superficial: Hay reclutamiento de alvéolos y
capilares para producir intercambio.
Mejor relación Ventilación – Perfusión (V/Q)25
Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
VENTILACIÓN – VENTILACIÓN – PERFUSIÓN (V/Q)PERFUSIÓN (V/Q)
Es el cociente entre la Ventilación Alveolar (V) y el Flujo Sanguíneo
Pulmonar (Q):
V/Q = 0. No hay ventilación Alveolar.
V/Q = Infinito. No existe Flujo Sanguíneo Pulmonar.
V/Q = Normal: Los dos valores son normales. 26
Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CORTOCIRCUITO o SHUNTCORTOCIRCUITO o SHUNTSiempre que el V/Q sea inferior a lo normal, se habla de Shunt. Es decir una fracción de sangre venosa que
pasa a través de los capilares pulmonares no se oxigena.
Normalmente alrededor del 2 % del Gasto Cardíaco, fluye a través de los
vasos bronquiales en lugar de fluir por los capilares alveolares.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaESPACIO MUERTO ESPACIO MUERTO
FISIOLÓGICOFISIOLÓGICOSiempre que el V/Q sea superior a lo normal, se habla de Espacio Muerto
Fisiológico.
Cuando la ventilación alveolar es grande, pero el flujo sanguíneo alveolar es bajo, existe mucho más oxígeno disponible en
los alvéolos del que puede extraer la sangre que fluye, entonces se dice que la
ventilación de estos alvéolos se desperdicia.
La ventilación del espacio muerto anatómico también se pierde, por falta de
sitios de intercambio.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaANOMALÍAS DEL V/QANOMALÍAS DEL V/Q
La V/Q es alta en la parte superior del pulmón y baja en la inferior.
Tanto el Flujo Sanguíneo como la Ventilación aumentan desde la parte
superior a la inferior del pulmón, pero el primero se incrementa más
progresivamente.Área del Pulmón
Ventilación
Perfusión
V/Q PO2 PCO2
Superior Alta Menor Máxima Máxima Mínima
Inferior Baja Mayor Mínima Mínima Máxima
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaTRANSPORTE DE GASESTRANSPORTE DE GASES
La PO2 de la sangre pulmonar se eleva hasta igualar la del aire alveolar en el primer tercio
del trayecto capilar.
La sangre de los capilares pulmonares queda casi completamente saturada con Oxígeno,
incluso durante el ejercicio intenso.
El cortocircuito venoso bronquial hace disminuir la PO2 arterial desde un valor
capilar de 104 mmHg hasta un valor arterial de unos 95 mmHg.
El Dióxido de Carbono difunde en una dirección exactamente opuesta a la del
oxígeno.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaHEMOGLOBINAHEMOGLOBINA
Alrededor del 97% del oxígeno que se transporta hasta los tejidos lo hace en
combinación química con la hemoglobina.
La cantidad máxima de oxígeno transportado por la hemoglobina es de unos 20 ml de oxígeno por 100 ml de
sangre.
El Monóxido de Carbono interfiere con el transporte de oxígeno, porque tiene una
afinidad por la hemoglobina unas 250 veces mayor que el oxígeno.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaHEMOGLOBINAHEMOGLOBINA
La curva de disociación de la hemoglobina muestra el porcentaje de saturación en
función de la PO2:
PO2 95 mmHg (sangre arterial) la hemoglobina se encuentra
saturada en un 97%. Hay 4 moléculas de oxígeno por cada molécula de hemoglobina.
PO2 40 mm Hg (sangre venosa) la hemoglobina se encuentra
saturada en un 75%. Hay 3 moléculas de oxígeno por cada molécula de hemoglobina.
PO2 25 mmHg (sangre venosa durante un ejercicio moderado)
la hemoglobina se encuentra saturada en un 50%. Hay 2 moléculas de oxígeno por cada molécula de hemoglobina.
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3
-
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Fisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología RespiratoriaFisiología Respiratoria
pH = pKA + log (HCO3-)
0,03 PCO2
pH = 6.1 + log 24
0,03 x 40
pH = 7,4
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