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