Aparato respiratorioAparato respiratorio

Diagrama delsistema respiratorio.

Latn[TA]: systema respiratorium

TAA06.0.00.000

THH3.05.00.0.00001

FuncinCambio de gases entre el cuerpo y la atmsfera.

EstructurasbsicasTrquea,pulmones.

Elaparato respiratorioosistema respiratorioes el encargado de captaroxgeno(O2) y eliminar eldixido de carbono(CO2) procedente del anabolismo celular.1El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como losbronquios, las fosas nasales usadas para cargar aire en lospulmones, donde ocurre elintercambio gaseoso. El diafragma, como todo msculo, puede contraerse y relajarse. En la inhalacin, el diafragma se contrae y se allana, y la cavidad torcica se ampla. Esta contraccin crea un vaco que succiona el aire hacia los pulmones. En la exhalacin, el diafragma se relaja y el aire es expulsado de los pulmones.Enhumanosy otrosmamferos, el sistema respiratorio consiste en vas respiratorias, pulmones y msculos respiratorios que median en el movimiento del aire tanto dentro como fuera del cuerpo.El intercambio de gases es el intercambio de oxgeno y dixido de carbono, del ser vivo con su medio. Dentro del sistema alveolar de los pulmones, lasmolculasde oxgeno y dixido de carbono se intercambian pasivamente, pordifusin, entre el entorno gaseoso y la sangre. As, el sistema respiratorio facilita la oxigenacin con la remocin contaminante del dixido de carbono y otros gases que son desechos del metabolismo y de la circulacin.El sistema respiratorio tambin ayuda a mantener el balance entrecidosybasesen el cuerpo a travs de la eficiente eliminacin de dixido de carbono de la sangre.ndice[ocultar] 1En organismos simples 2En organismos complejos 3En el ser humano 3.1Control de la ventilacin 3.2Adaptacin a alturas 3.3Definicin de los rganos 3.4Cifras gasomtricas en sangre 3.5Conceptos 3.6Composicin del aire atmosfrico 3.7Composicin del aire alveolar 4Vase tambin 5Referencias 6Enlaces externosEn organismos simples[editar]Losprotozoarios(organismos unicelulares), as comohidrasy lasmedusas(organismos pluricelulares que estn compuestas por dos capas de clulas), respiran a travs de su membrana celular (por medio dedifusin) y lamitocondria(vaserespiracin celular).En organismos complejos[editar]Losinsectos, en cambio, bombean aire directamente a los tejidos corporales por medio de una red de tubos, llamadostrqueas, que se abren a los costados del cuerpo. La zona final del sistema traqueal est formada por finsimos conductos denominadostraqueolas.Lospecesintroducen agua a travs de su boca baando lasbranquiasdonde captan oxgeno y liberan el dixido de carbono; luego expulsan el agua a travs deloprculo(una abertura que tienen a cada lado del cuerpo).Losanfibiosmudan su sistema respiratorio durante su paso desde su vida acutica (cuando son jvenes) a la terrestre (cuando son adultos). As, los renacuajos respiran por medio de branquias, igual que los peces; pero una vez realizada la metamorfosis (por ejemplo como ranas o sapos) respiran por medio depulmonesy en algunos casos, por la respiracin cutnea.En el ser humano[editar]En humanos, el sistema respiratorio consiste en las vas areas, pulmones y msculos respiratorios, que provocan el movimiento del aire tanto hacia adentro como hacia afuera del cuerpo. El intercambio de gases es el intercambio de oxgeno y dixido de carbono, del cuerpo con su medio. Dentro del sistema alveolar de los pulmones, las molculas de oxgeno y dixido de carbono se intercambian pasivamente, por difusin, entre el entorno gaseoso y la sangre. As, el sistema respiratorio facilita la oxigenacin con la remocin contaminante del dixido de carbono (y otros gases que son desechos del metabolismo) de la circulacin.El sistema tambin ayuda a mantener el balance entre cidos y bases en el cuerpo a travs de la eficiente remocin de dixido de carbono de la sangre.El hombre utiliza respiracinpulmonar, su aparato respiratorio consta de: Sistema de conduccin:fosas nasales,boca,epiglotis,faringe,laringe,trquea,bronquiosprincipales, bronquios lobulares, bronquios segmentarios ybronquiolos. Sistema de intercambio: conductos y los sacosalveolares. Elespacio muerto anatmico, o zona no respiratoria (no hay intercambios gaseosos) del rbol bronquial incluye las 16 primeras generaciones bronquiales, siendo su volumen de unos 150ml.La funcin del aparato respiratorio consiste en desplazar volmenes de aire desde la atmsfera a los pulmones y viceversa. Lo anterior es posible gracias a un proceso conocido como ventilacin.La ventilacin es un proceso cclico y consta de dos etapas: lainspiracin, que es la entrada de aire a los pulmones, y laespiracin, que es la salida. La inspiracin es un fenmeno activo, caracterizado por el aumento del volumen torcico que provoca una presin intrapulmonar negativa y determina el desplazamiento de aire desde el exterior hacia los pulmones. La contraccin de los msculos inspiratorios principales, diafragma e intercostales externos, es la responsable de este proceso. Una vez que la presin intrapulmonar iguala a la atmosfrica, la inspiracin se detiene y entonces, gracias a la fuerza elstica de la caja torcica, esta se retrae, generando una presin positiva que supera a la atmosfrica y determinando la salida de aire desde los pulmones.En condiciones normales la respiracin es un proceso pasivo. Los msculos respiratorios activos son capaces de disminuir an ms el volumen intratorcico y aumentar la cantidad de aire que se desplaza al exterior, lo que ocurre en la espiracin forzada.Mientras este ciclo ventilario ocurre, en los sacos alveolares, losgasescontenidos en elaireque participan en elintercambio gaseoso,oxgenoydixido de carbono, difunden a favor de su gradiente de concentracin, de lo que resulta la oxigenacin y detoxificacin de la sangre.El volumen de aire que entra y sale del pulmn porminuto, tiene cierta sincrona con elsistema cardiovasculary elritmo circadiano(como disminucin de la frecuencia de inhalacin/exhalacin durante la noche y en estado devigilia/sueo). Variando entre 6 a 80litros(dependiendo de la demanda).Se debe tener cuidado con los peligros que implica laventilacin pulmonarya que junto con elairetambin entran partculas slidas que puede obstruir y/o intoxicar al organismo. Las de mayor tamao son atrapadas por los vellos y el material mucoso de lanarizy del tracto respiratorio, que luego son extradas por el movimiento ciliar hasta que son tragadas, escupidas o estornudadas. A nivel bronquial, por carecer de cilios, se empleanmacrfagosyfagocitospara la limpieza de partculas.Control de la ventilacin[editar]La ventilacin es controlada de forma muy cuidadosa y permite la regulacin del intercambio gaseoso, es decir que los niveles normales de PaO2y PaCO2arteriales se mantengan dentro de lmites estrechos a pesar de que las demandas de captacin de O2y eliminacin de CO2varan mucho. El sistema respiratorio se puede considerar un sistema de control de lazo cerrado ya que posee un grupo de componentes que regula su propia conducta, estos componentes pueden ser clasificados como: sensores que renen informacin y con ella alimentan al controlador central, en el encfalo, que coordina la informacin y a su vez enva impulsos hacia los msculos respiratorios efectores, que causan la ventilacin. Sensores (entradas)Los sensores protagonistas en el control de la respiracin son los quimiorreceptores, estos responden a los cambios en la composicin qumica de la sangre u otro lquido. Se han clasificado anatmicamente como centrales y perifricos.Quimiorreceptores centralescerca de la superficie ventral del bulbo raquideo estn rodeados por el lquido extracelular del cerebro y responden a los cambios de H+ en ese lquido. El nivel de CO2en la sangre regula la ventilacin principalmente por su efecto sobre el pH delLCR.Quimiorreceptores perifricosse hallan dentro de los cuerpos carotdeos, en la bifurcacin de las arterias cartidas primitivas, y en los cuerpos articos por encima y por debajo del cayado artico, estos responden al descenso de la PO2arterial y al aumento de la PCO2y de los H+, estos son los responsables de cualquier aumento de la ventilacin en el ser humano como respuesta de la hipoxemia arterial.En los pulmones tambin existen receptores sensoriales que intervienen en el control del calibre de las vas areas, la secrecin bronquial, as como en la liberacin de mediadores por las clulas cebadas u otras clulas inflamatorias, esta informacin llega a los centros superiores a travs de las fibras sensoriales del nervio vago. Los receptores asociados a la va vagal son los siguientes:Receptores de estiramiento pulmonaren el msculo liso de las vas areas, producen impulsos cuando se distiende el pulmn, y su actividad persiste mientras el mismo se encuentre insuflado.Receptores de sustancias irritantesentre las clulas epiteliales de las vas areas y son estimulados por gases nocivos y aire fro .2Receptores J o yuxtacapilareslas terminaciones nerviosas de estas fibras se encuentran situadas en el parnquima pulmonar en la vecindad de las paredes alveolares y los capilares pulmonares, son estimulados por el edema y la fibrosis pulmonar intersticio y dan lugar a la sensacin de disnea en estos pacientes, adems se seala que tiene un importante papel en la regulacin de la secrecin de surfactante pulmonar.3Existen otros receptores correspondientes al sistema de control respiratorio o que de alguna manera pueden modificar la frecuencia ventilatoria:Receptores nasales y de las vas areas superioresla nariz, la nasofaringe, la laringe y la trquea poseen receptores que responden a la estimulacin mecnica y qumica. Se les atribuyen diversas respuestas reflejas, como estornudos, tos y broncoconstriccin.Basorreceptores arterialeslos barorreceptores de la aorta y los senos carotdeos por el aumento de la presin arterial puede causar hipoventilacin o apnea reflejas. La disminucin de la presin arterial causar hiperventilacin.Dolor y temperaturaLa estimulacin de muchos nervios aferentes puede general cambios en la ventilacin. El dolor muchas veces causa un perodo de apnea seguido de hiperventilacin. El calentamiento de la piel puede causar hiperventilacin. Controlador centralEl control de la ventilacin es una compleja interconexin de mltiples regiones en el cerebro que inervan a los diferentes msculos encargados de la ventilacin pulmonar. El proceso automtico normal de la respiracin se origina en impulsos que provienen del tallo cerebral, sin embargo, se puede tener cierto control voluntario dentro de determinados lmites ya que los estmulos de la corteza se pueden priorizar respecto a los del tallo cerebral.2Tallo cerebralperiodicidad de la inspiracin y espiracin es controlada por neuronas ubicadas en la protuberancia y en el bulbo raqudeo, a estas se les denomina losCentros respiratorios, es un conjunto algo indefinido de neuronas con diversos componentes.Centros respiratorios bulbares: la regin dorsal del bulbo esta asociada con la inspiracin, estas son las responsables del ritmo bsico de la ventilacin, y la regin ventral con la espiracin.Centro apnestico:se ubica en la parte inferior de la protuberancia. Los impulsos desde este centro tienen un efecto excitador sobre el rea inspiratoria del bulbo.Centro neumotxico:parte superior de la protuberancia en este centro se desactiva o inhibe la inspiracin y as se regula el volumen inspiratorio y consecuentemente la frecuencia respiratoria.Corteza:en cierta medida la ventilacin tiene un carcter voluntario, la hiperventilacin voluntaria puede disminuir a la mitad la PCO2, si bien la alcalosis consiguiente puede causar tetania con contraccin de los msculos de las manos y los pies, sin embargo la hipoventilacin voluntaria es ms difcil, el tiempo durante el cual se puede retener la respiracin es limitado, por diversos factores, incluyendo la PCO2y la PO2arteriales.Otras partes del cerebro:sistema lmbico y el hipotlamo, pueden afectar el patrn de la respiracin, por ejemplo en alteraciones emocionales. Efectores (salidas)Como actuadores del sistema respiratorio estn el diafragma, los msculos intercostales, abdominales y los msculos accesorios. En el contexto del control de la ventilacin, es fundamental que estos diversos grupos trabajen conjuntamente en forma coordinada. Hay evidencias de que en algunos neonatos, en particular los prematuros, existe falta de coordinacin en la actividad de los msculos respiratorios, en especial durante el sueo. Por ejemplo, los msculos torcicos pueden realizar el trabajo inspiratorio mientras los msculos abdominales efectan el trabajo espiratorio.Adaptacin a alturas[editar]El organismo siempre conserva una atraccin inspirada de oxgeno de 21% (FiO2) porque la composicin de la tierra es constante pero a medida que va aumentando la altitud ir bajando la presin atmosfrica y por lo tanto la concentracin de oxgeno que inspiramos tambin disminuir.Se da entonces el fenmeno de lahipoxiacuyas consecuencias son: InmediatasHaytaquicardiay aumento del gasto cardaco, aumento de la resistencia de la arteria pulmonar,hiperventilacin(que si es excesiva puede llevar a unaalcalosis metabolica), cambios psicticos, el aumento de la frecuencia respiratoria y aumento de la presin venosa es por aumento del tono enrgico. CrnicasAumento de la masa deglbulos rojos, aumento del p50, compensacin renal de la alcalosis respiratoria, aumento de la densidad de capilares musculares y aumento del nmero demitocondriasy sus enzimas oxidativas.Definicin de los rganos[editar] Va nasal: Consiste en dos amplias cavidades cuya funcin es permitir la entrada del aire, el cual se humedece, filtra y calienta a una determinada temperatura a travs de unas estructuras llamadas cornetes. Faringe: es un conducto muscular membranoso, que ayuda a que el aire se vierta hacia las vas areas inferiores. Epiglotis: es una tapa que impide que los alimentos entren en la laringe y en la trquea al tragar. Tambin marca el lmite entre la orofaringe y la laringofaringe. Laringe: es un conducto cuya funcin principal es la filtracin del aire inspirado. Adems, permite el paso de aire hacia la trquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglucin si la propia no la ha deseado y tiene la funcin de rgano fonador, es decir, produce el sonido. Trquea: Brinda una va abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones. Bronquio: Conduce el aire que va desde la trquea hasta los bronquiolos. Bronquiolo: Conduce el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvolos. Alvolo: Donde se produce la hematosis (Permite el intercambio gaseoso, es decir, en su interior la sangre elimina el dixido de carbono y recoge oxgeno). Pulmones: la funcin de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvolos estn en estrecho contacto con capilares. Msculos intercostales: la funcin principal de los msculos intercostales es la de movilizar un volumen de aire que sirva para, tras un intercambio gaseoso apropiado, aportar oxgeno a los diferentes tejidos. Diafragma: msculo que separa la cavidad torcica (pulmones, mediastino, etc.) de la cavidad abdominal (intestinos, estmago, hgado, etc.). Interviene en la respiracin, descendiendo la presin dentro de la cavidad torcica y aumentando el volumen durante la inhalacin y aumentando la presin y disminuyendo el volumen durante la exhalacin. Este proceso se lleva a cabo, principalmente, mediante la contraccin y relajacin del diafragma.Las vas nasales se conforman de: Clulas sensitivas. Nervio olfativo. Pituitaria. Cornetes. Fosas nasales.Cifras gasomtricas en sangre[editar] PaO2: Presin arterial de oxgeno. Medida enmmHgokPa(equivalencias en SI). PaCO2: Presin arterial de dixido de carbono. PACO2: Presin alveolar de dixido de carbono. Presin alveolar de dixido de carbono (PACO2)= 0,863 VCO2/VA Diferencia o gradientealvolo-arterialde carbnico. Normalmente es cero ya que PACO2= PaCO2 Diferencia o gradientealvolo-arterialde oxgeno = PAO2-PaO2D (A-a) O2 PAO2: Presin alveolar de oxgeno. Presin alveolar de oxgeno (PAO2)= PiO2- PaCO2/R PiO2: Presin inspiratoria de oxgeno. A nivel del mar esto supone: [(760-47)FiO2] R: Cociente respiratorio, aproximadamente 0,8 (relacin entre consumo de O2(VO2) y produccin de CO2(VCO2)) FiO2: Fraccin inspiratoria de oxgeno (aprox. 21%, a nivel del mar). Para calcular los valores normales de la D(A-a)O2, en funcin de la edad se puede emplear la siguiente ecuacin: D(A-a)O2= 2,5 + (0,21 edad). En el nivel del mar, la presin parcial ejercida por el contenido de vapor de agua es de 47 mmHg y la del dixido de carbono es de 40 mmHg, lo que hace que la presin del aire alveolar seco sea de 713mmHg (760 47 = 713). VA: Ventilacin alveolar, es la diferencia entre la ventilacin pulmonar y la ventilacin del espacio muerto.Conceptos[editar] Hipoxemia: disminucin de la PaO2< 80 mmHg. Hipoxia: disminucin de la PaO2a nivel celular. Insuficiencia respiratoria: disminucin de la presin parcial de oxgeno (PaO2) por debajo de 60 mmHg a nivel del mar. Dos tipos: Parcial: disminucin de la PaO2con PaCO2normal o baja. Global: disminucin de PaO2y aumento de PaCO2(acidosisrespiratoria).Composicin del aire atmosfrico[editar]Nitrgeno78%

Oxgeno21%

Argnyhelio0,92%

Dixido de carbono0,03%

Vapor de agua0,04%

Composicin del aire alveolar[editar]Oxgeno79%

Nitrgeno16%

Dixido de carbono4%

Vapor de agua1%

Vase tambin[editar]