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VENTILACION PULMONAR
▲ (^) Los objetivos de la respiración son suministrar O2 a los tejidos y eliminar CO ▲ Acontecimientos funcionales:
- Ventilación pulmonar
- Difusión de O2 y CO
- Transporte de O2 y CO
- (^) Regulación de la ventilación ▲ Mecánica de la ventilación
- Movimientos de arriba y abajo del diafragma para alargar y acortar la caja torácica
- Elevación y depresión de costillas para aumentar o disminuir el diámetro ▲ Cambios en el volumen pulmonar, presión alveolar, presión pleural y presión transpulmonar durante la respiración normal. ▲ Presión pleural:
- Pulmón adherido a caja torácica por pleuras (parietal y visceral) sin embargo pueden deslizarse con libertad hasta cierto punto.
- Presión pleural: es la que existe entre las dos pleural, dado por el líquido que las separa ▲ Diagrama de cumplimiento de los pulmones
- Cuando los pulmones se llenan de aire, hay una interface entre el fluido alveolar y el aire en los alveolos. Es el caso de los pulmones llenos de solución salina, no hay interfaz aire-fluido, por lo tanto el efecto tensión superficial no está presente; solo las fuerzas elásticas del tejido operan en el pulmón lleno de solución salina.
▲ Presión alveolar
- Es la presión que existe dentro de los alveolos pulmonares
- (^) Durante la inspiración la presión alveolar debe descender ligeramente para movilizar el aire hacia adentro ▲ Sustancia tensoactiva o surfactante
- Es un agente activo de superficie
- Compuesto por fosfolípidos, iones y proteínas
- (^) Secretadas por células epiteliales alveolares tipo II
- Sirve para mantener despegada las paredes del alveolo, es decir para que no colapse.
- Reduce la tensión superficial cuando se esparce sobre la superficie de un líquido. ▲ Inspiración: los músculos se contraen y la espiración: es pasiva ▲ (^) Los pulmones funcionan como cámaras de reserva de aire donde lo Volúmenes pulmonares:
- Volumen corriente: Es el inspirado o espirado en cada respiración normal (500ml)
- Volumen de reserva inspiratoria: volumen máximo de aire que puede inspirarse durante una respiración forzada. 3000ml
- Volumen de reserva espiratoria: volumen máximo de aire que puede espirarse durante una respiración forzada, 1100 ml
- Volumen residual: volumen de aire que permanece en los pulmones tras una espiración máxima. 1200 ml Donde las capacidad pulmonares: suma de 2 o más volúmenes
- Capacidad pulmonar total: capacidad vital (reserva inspiratoria + v.corriente+v. reserva espiratorio)+ volumen residual
- Capacidad vital: volumen de reserva inspiratoria+ volumen corriente + volumen de reserva espiratoria
- Capacidad inspiratoria: volumen corriente+ volumen reserva inspiratoria
- Capacidad residual funcional: vol de reserva espiratoria+ vol residual ▲ (^) Volumen minuto respiratorio
- Cantidad de aire nuevo que entra a las vías respiratorias x min
- Es igual al volumen corriente x frecuencia respiratoria, es decir 500ml x 12 = 6lt ▲ Ventilación alveolar
- Tasa a la que el aire nuevo alcanza las zonas de intercambio gaseoso ✓ (^) Alveolo ✓ Sacos alveolares
CIRCULACION PULMONAR
▲ (^) Vasos pulmonares: art pulmonar: pulmonar der e izq ▲ Poseen diámetros mayores a los normales ▲ Linfáticos: discurren al hilio pulmonar y de allí al conducto linfático derecho ▲ Presiones en el sistema pulmonar
- Presión del ventrículo derecho es 25
- (^) Presión diastólica se ubica entre 0 y 1 por lo tanto son la quinta parte del ventrículo izq.
▲ (^) Volumen sanguíneo pulmonar: 450 ml (9% del volumen sanguíneo total)/ 70 ml en los capilares ▲ Los pulmones pueden servir en distintas ocasiones como reservorios de sangre para compensar déficit.
▲ Distribución del flujo sanguíneo pulmonar
- (^) La distribución del flujo sanguíneo en los pulmones está directamente relacionada con la oxigenación
- En el caso que se disminuya dicha ventilación los vasos se constriñen y envían a las zonas mejor aire al flujo ▲ Zonas de flujo sanguíneo pulmonar
- (^) Zona 1: ✓ Ausencia de flujo sanguíneo en todos los momentos del ciclo cardiaco (sístole / diástole) ✓ Esto se debe a que la presión capilar local de esta zona no se eleva por encima de la presión alveolar. ✓ (^) Por más de que el corazón haga diástole y sístole la presión que tiene el alveolo sobre el vaso hace que no pase sangre
- Zona 2 ✓ Flujo sanguíneo intermitente solo durante la presión sistólica que es superior a la alveolar ✓ (^) Pero la presión diastólica es menor
- Zona 3 ✓ Flujo sanguíneo continúo debido a que la presión capilar alveolar se mantiene siempre por encima de la alveolar. ✓ En condiciones normales poseemos zona 2 en regiones apicales y zona 3 en las inferiores. Pero durante el ejercicio el flujo sanguíneo aumenta en todo el pulmón principalmente en las regiones superiores convirtiéndolo en zona 3
■ Lesión de la membrana capilar por infección o inhalación de sustancias con la rápida filtración de proteínas plasmáticas y de líquido fuera de los capilares.
INTERCAMBIO GASEOSO ▲ Luego de tener los alveolos ventilados el siguiente paso es la difusión tanto de O2 desde los alveolos a la sangre y el CO2 en dirección opuesta. ▲ Siguen los patrones clásicos de la difusión es decir ir a favor de un gradiente en este caso de presión ▲ Presión de los gases
- La presión esta originada por el impacto constante de moléculas en movimiento contra una superficie
- Es directamente proporcional a la concentración de las moléculas del gas ▲ La presión total del aire está determinada por la suma de las presiones parciales de los gases que interviene en este caso. (N:79% O: 21%) ▲ La presión de un gas en solución no solo está determinada por la concentración sino también por el coeficiente de solubilidad del gas. Donde el CO2 es 20 veces más soluble que el O2, es decir el CO2 atraviesa más fácil las membranas que el O2, sin embargo, los dos lo realizan por difusión ▲ Presión de vapor de agua
- El primer paso luego de la entrada del aire al aparato respiratorio es humedificarlo mediante vapor de agua del mismo. Debido a que el aire es demasiado seco.
- Cada que espiramos votamos agua y CO2 por lo tanto la presión que ejerce las moléculas de agua para escapar a través de la superficie se denomina presión de vapor de agua. ▲ Difusión de gases a través de los tejidos
- (^) Los gases que interviene en el intercambio gaseoso son muy liposolubles por lo tanto pasan fácilmente las membranas
- Por lo tanto, la difusión en los tejidos está determinada por la difusión en el agua.
- Hematosis: es el volumen de un gas que difunde a través de la membrana en cada minuto para una diferencia de presión parcial de 1 mmHg ▲ (^) Composición del aire alveolar
- Es diferente al aire atmosférico:
- El primero es el CO2 el cual es aumentando en la parte alveolar
- Esta humedificado
- Tiene un % menor de N debido a la presión de vapor de agua. Conclusión: la presión en cualquiera de estos sitios (atmosférico/alveolar) es de 760mm Hg ▲ Tasa de renovación del aire alveolar
- Esta tasa es lenta lo que evita variaciones repentinas de las concentraciones de los gases en la sangre.
- (^) Puede mantener el equilibrio en estados de interrupción temporal de la respiración.
▲ La concentración y presión de O2 en los alveolos está determinada por la tasa de absorción en la sangre, así como la entrada de O2. ▲ Expiración de un gas de un alveolo con respiraciones sucesivas (ejercicio)
▲ (^) La unidad respiratoria está compuesta por:
- Bronquiolo respiratorio
- Conductos alveolares
- Atrios
- Alveolos (300 millones) ▲ (^) La membrana respiratoria es un sitio compuesto por parte del alveolo y parte por el capilar y es donde se produce el intercambio gaseoso ▲ Compuesto por:
- Capa de líquido del alveolo compuesto por sustancia tensoactiva
- Epitelio alveolar
- (^) Membrana basal epitelial
- Espacio intersticial entre el alveolo y el capilar
- Membrana basal capilar
- Membrana endotelial capilar
▲ Nota: a pesar de poseer 6 capas la membrana basal es muy delgada ▲ La superficie de la membrana respiratoria es de uno 70m2 en el adulto normal y la cantidad de sangre en cualquier momento en los capilares es solo de 60-140 ml. ▲ El diámetro del capilar es de 5 micras, por lo tanto, el eritrocito es más grande que el capilar lo que hace que toque las paredes y por tanto facilite más la difusión de los gases. ▲ Factores que afectan la difusión en la membrana
- Espesor de la membrana
- Área de la superficie de la membrana
- Coeficiente de difusión del gas
- Diferencia de presión entre los lados de la membrana ▲ Capacidad de difusión de la membrana respiratoria
- Volumen de un gas que difunde a través de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmhg
- En un adulto normal en reposo es de 21ml/min/mmhg
Debido a que el aumento del GC hace que el tiempo de permanencia de la sangre en el capilar se reduca a menos de la mitad.
- La difusión de O2 aumenta 3 veces con aumento del área superficial de los capilares y un paso a zona 3 en los ápices pulmonares
- La sangre tiene el tiempo suficiente para oxigenarse por el factor de seguridad ▲ Transporte de O2 en la sangre arterial
- (^) 98% de la sangre que llega al corazón izq procedente de los pulmones se ha oxigenado a la presión ya descrita
- 2%ha pasado directamente de los vasos bronquiales sin estar expuesta al aire alveolar
- La sangre proveniente de los vasos bronquiales se mezcla con la demás disminuyendo la presión a 95mmhg conocido como shunt fisiológico ▲ Difusión de los capilares periféricos al líquido tisular
- La presión del O2 en el intersticio en los tejidos periféricos es de 40 mmhg haciendo que la difusión se haga sin inconvenientes, es decir 160-104-95-40-
- Si se aumenta el flujo sanguíneo en un determinado tejido su presión de O2 lo hara también pero nunca podrá superar los 95
- Cuando hay aumento de consumo de O2 en la celula la presión de este en el intersticio disminuye ▲ Difusión de los capilares periféricos hasta las células
- La presión intracelular de O2 siempre es menor que la de los capilares por la utilización continua por parte de la celula
- La presión normal de O2 va de 5 a 40 mmhg el promedio es de 23 ▲ Transporte de O2 en la sangre
- El 97% del O2 es transportado por la Hb, donde el O2 se une en forma laxa y reversible a la porción hem de la hb. el 3 % restante lo hace disuelto
- (^) En los sitios de mayor presión de O2 se une a la Hb y se separa en los de menor presión. (alveolo- intersticio) ▲ Curva de disociación de la Hb
- Hay un aumento progresivo del % de saturación de O2 unido a la Hb a medida que haya mayor presión de O
- (^) Donde el % de saturación arterial es de 97% y en la sangre venosa de 75%, el 25% se queda en los tejidos ▲ Cantidad de O2 que se puede transportar
- Se tiene 15 gr de hb por cada 100cc de sangre, donde cada gramo de hb puede liberar máximo 1,34 cc de O2. Por lo tanto, en cada 100 cc de sangre se transportan 19.4 cc de O2. ▲ Cantidad de O2 liberados a los tejidos por la Hb
- Cuando sale de un capilar tisular pasa de 19.4 cc O2 a 14.4 , por lo tanto solo queda el 25% de O2 en los tejidos cuando las células se encuentran en reposo.
- (^) Se transportan unos 5cc de O2 por cada 100 cc de sangre.
- Sin embargo durante el ejercicio puede pasar de transportar 5cc de O2 a 15cc por 100 cc de sangre, es decir puede aumentar hasta 75 % o 85% en el ejercicio vigoroso. ▲ Efecto amortiguador de la Hb
- (^) La Hb es el principal estabilizador de la presión de 02 en los tejidos. Donde el nivel de O2 alveolar puede varia de 60 hasta 500, sin embargo, la presión de O2 en los tejidos no se desplaza mucho debido a efecto amortiguador de la Hb ▲ Transporte de O2 Y CO
- La unión de CO2 con la Hb es 250 veces más fuerte que con el O2. EL CO2 SE TRANSPOTA PEGADO A LA HB EN UN PORCENTA DEL 20% -23 % Y DISUELTO TAN SOLO 7%. POR LO TANTO, ESE OTRO 70% SE MEZCLA CON AGUA ES DECIR CO2+H2Op= H2CO3 (ACIDO CARBONICO)
FACTORES QUE DESPLAZAN LA CURVA DE DIOSIACION DE LA HB
▲ Hb
- Proteína globular esférica, formada por un tetrámero
- Contiene 2 cadenas alfa y beta unidas por interacciones no covalentes
- La parte proteica unida al grupo hemo, anillo de porfirina con un atomo de Fe
- Grupo hemo: afinidad por O2 y principal funcion de unión
- Puede unirse a 4 moleculas de O
- Al unirse a la proteína hace un cambio conformacional en su estructura, pasa de forma T (tensa) menor afinidad por el O2 y R (relajado) mayor afinidad por el O.
- La unión de O2 a Hb está regulada por efectores (H+, CO2, BPG) que modifican la capacidad de unión a O2 dentro de la proteína uniéndose a sitios distantes del centro de unión. ▲ Curva de disociación de la Hb
✓ Aumento de la temperatura ✓ (^) Aumento de la concentración de CO ✓ Aumento del BPG
Nota: en el ejercicio la curva también se ve afectada hacia a derecha haciendo que se libere gran cantidad de O2 a una presión casi igual que las del reposo. ▲ Efecto BORH ▲ El paso de CO2 desde la sangre a los alveolos disminuye la PCO2 en la sangre y la concentración de hidrogeniones;F haciendo que sea más afin el O2 a la Hb ▲ Cuando la sangre llega a los tejidos se produce un efecto contrario, se separa el O de la Hb a una presión más elevada. ▲ Consiste en que al haber un Ph bajo, baja PO2 y alta PCO2 la protonacion y carboxilacion de grupos específicos lleva a la transición de Hb relajadatensa lo cual promueve la liberación de O2 y captura de H+, CO2 y 2,3 BPG ▲ EFECTO HALDANE
- (^) Consiste en que al haber una alta PO2 y sumado a un bajo PCO2 y alto Ph, la unión del O2 a la Hb promueve la ruptura de puentes ionicos que estabilizan la conformación T y lleva a la transición de T R desencadenando la liberación de H+, CO2 y 2,3 BPG y la captura de O2. ▲ FORMA R:
- (^) PH: 7,
- Aumenta PO
- Disminuye PCO
- Disminuye hidrogeniones ▲ (^) FORMA T:
- Ph: 7,
- Diminuye PO
- Aumenta PCO
- Aumenta hidrogeniones ▲ (^) Uso metabolico del O2 por las células
- La tasa de utilización de O2 está determinada por la concentraciones de ADP y no por la PO2 intracelular ▲ Hb con el monóxido de carbono
- El Co se une con la Hb en el mismo punto que lo hace el O2 pero 250 veces mas fuerte
- En procesos de intoxicación se puede dar O2 puro y CO
- Presion de CO2 en las distintas partes: ✓ Celula: 46-intersticio-45-sangre venosa-45-sangre arterial-40-alveolar- Esta diferencia tan pequeña entre las presiones se debe a que el CO2 es 20 veces más difusible.
- El CO2 necesita transitar tan solo un tercio del capilar para igualar las presiones y así detener el proceso de difusión. ▲ Metabolismo y flujo vs PCO
- Mientras mayor cantidad de flujo la PCO2 tisular tiende a disminuir y vicerversa.
- (^) Si se aumenta la tasa metabolica la PCO2 intersticial se eleva y viceversa.
REGULACION DE LA RESPIRACION
13 minutos para cambiar el ritmo ventilatorio y poder hacer una regulación respiratoria Centro respiratorio
- Se compone de varios grupos de neuronas que se localizan en el bulbo y puente
- Se dividen en:
- Grupo respiratorio dorsal ■ Es un grupo de neuronas localizadas dentro del fascículo solitario, tiene comunicación con el vago y el glosofaríngeo para enviar señales de:
- Control químico de la respiración. Control del CO ■ El exceso de CO2 o de iones hidrogeno estimula el centro respiratorio, para dar señales de inspiración o espiración sin embargo, es más potente el estímulo de forma indirecta es decir CO +H2CO3--- HCO3+H ■ (^) En grandes alturas hay una variación de la concentración de CO2, el cual tiene un potente efecto agudo del control de la respiración, pero solo un efecto crónico ya que luego de 2 días hay regulación de tipo renal de los excesos de CO2 y además la aclimatación de la persona permite una mejor respiración. CONTROL DE O ■ El O2 no ejerce efecto directo si no sobre quimiorreceptores periféricos en carótida y aorta ■ Sus impulsos viajan por el glosofaríngeo y el vago y mandan la información al bulbo raquídeo ■ (^) Cuando la concentración de O2 esta disminuida se estimulan los quimiorreceptores, los cuales llevan el impulso por el IX y X a el centro respiratorio y la respiración aumenta ■ La presión arterial de O2 baja impulsa el proceso ventilatorio de una forma enérgica
ESPIROMETRIA
Consta de una serie de pruebas respiratorias sencillas, bajo circunstancias controladas, que
miden la magnitud absoluta de las capacidades pulmonares y los volúmenes pulmonares y
la rapidez con que éstos pueden ser movilizados ESPIROMETRO Aparato encargado de
medir los volúmenes pulmonares
Tipos de espirometria
Existen dos tipos fundamentales de espirometría:
1. SIMPLE
Resultados
A. Volumen corriente (TV): Es la cantidad de aire que se utiliza en cada
respiración (inspiración y espiración) no forzada, es decir el aire utilizado
durante el ciclo respiratorio. Es aproximadamente de 500 ml.
B. Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI): Es la cantidad máxima de volumen
de aire que se puede inspirar partiendo del Volumen Corriente. es de
aproximadamente 3000 ml.
C. Volumen de Reserva Espiratoria (VRE): Es la cantidad máxima de volumen
de aire que se puede espirar partiendo del Volumen Corriente y bajo éste. Es
aproximadamente de 1700 ml.
D. Capacidad Vital (VC): Es el volumen máximo que somos capaces de
inspirar y espirar, en condiciones normales y es la suma del volumen
corriente y los volúmenes de reserva inspiratorio y espiratorio.
■ FORZADA: AYUDA AL DIAGNOSTICO DE LOS PRATRONES RESTRICTIVOS O
OBSTRUCTIVOS DE LAS NEUOMOPATIAS
Resultados
A. Volumen Espiratorio Forzado (VEF1): Es la cantidad de aire expulsado
durante el primer segundo de la espiración máxima, realizada tras una
inspiración máxima.
B. Capacidad Vital Forzada (CVF): Es similar a la capacidad vital (VC), pero la
maniobra es forzada y con la máxima rapidez que el paciente pueda
producir. Se emplea esta capacidad debido a que, en ciertas patologías, es
posible que la capacidad de aire forzado de los pulmones puede ser menor a
la capacidad vital durante una exhalación más lenta.
C. VEF1/CVF: Es la relación, en porcentaje, de la capacidad forzada que se
espira en el primer segundo, del total exhalado para la capacidad vital
forzada. Su valor normal es superior al 80%.
D. Flujo espiratorio forzado entre el 25% y el 75% de la capacidad vital forzada
(FEF25-75): Es un cálculo obtenido de dividir la línea en la gráfica de la
espiración forzada total en cuatro partes y seleccionar la mitad media, es
decir, entre el punto del 25% hasta el 75% de dicha recta.
Gráfico de espirometria normal
Al realizar una espirometría, obtenemos dos tipos de curvas:
1. Curva de Volumen – Tiempo NORMAL: Relaciona el volumen espirado con el
tiempo empleado para espiración.
Interpretación: el volumen espirado forzado en el 1 segundo es un ascenso rápido,
que llegue hacer una meseta en el cual me mide la capacidad vital forzada
