UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESDPTO. ACADEMICO DE CIENCIAS BASICASDPTO. ACADEMICO DE CIENCIAS BASICAS

FISICA FISICA BIOLOGICABIOLOGICA

20020066

Prof.: DR. MAURO RIVERA RAMIREZDR. MAURO RIVERA RAMIREZ

Profesor asociadoProfesor asociado

Fisiologia del Aparato

Respiratorio

I. INTRODUCCIÓN

  Genéricamente se habla de un “Sistema Respiratorio” el que está conformado por:

 

1º Reservorio de aire: Atmósfera

2º Bomba ventilatoria: Pulmones

3º Superficie de contacto: Membrana alvéolo – Capilar

4º Aparato circulatorio: Transporte de gases

5º Sistema de aprovechamiento del oxígeno: células, tejidos, etc.

6º Sistema de Coordinación y Control Respiratorio: Bulbo – Protuberancia

II. FUNCION RESPIRATORIA

 “Intercambio de gases entre ser vivo y ambiente”

     

Etapas:

1º Ventilación pulmonar:

ATMOSFERA ALVEOLOS

 2º Respiración externa (HEMATOSIS):

Intercambio gaseoso (O2-CO2) a nivel

de la relación alvéolo-capilar.

3º Transporte de gases:

3.1 Transporte de Oxígeno

(PULMONES TEJIDOS)

a) El 98% (aproximadamente):

O2 + Hb HbO2

 

La “capacidad de saturación de la Hb” es la máxima cantidad de O2 que puede ser captada por la Hb, equivale a 1,34 ml de O2 x 1 gr de Hb.

Ejem.: Valor promedio de Hb (adulto): 15 gr. ¿Capacidad de saturación de Hb?

15 x 1,34 = 20.1 de O2 x ml de sangre

b) El 2% (aproximadamente):

Disuelto, en el agua del plasma.

3.2 Transporte de CO2

(TEJIDOS PULMONES)a) El 70% (aproximadamente):

anhidrasa

CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H+

carbónica

  El ión HCO3 a su vez se combina con bases formando BICABORNATOS: HCO3Na (plasma) y HCO3K (en eritrocito).

 b) El 23% (aproximadamente): En combinación con la Hb formando el “compuesto

carbamino” (Carbaminohemoglobina). c) El 7% (aproximadamente):

Disuelto en plasma.

TERMINOLOGÍA BASICAI. ATMOSFERA1. Concepto: El aire atmosférico corresponde a una mezcla

de gases, los mismos que conservan sus propiedades particulares y se pueden separar por medios físicos.

 2. Composición: La composición porcentual del aire

- N2 79% es constante en cualquier lugar de

- O2 20.46% la tierra (a cualquier altitud es la

- CO2 0.04% misma). El N y los gases raros SON - Gases raros GASES INERTES.

II. PRESION ATMOSFERICA O BAROMÉTRICA (PB)Se le define como la fuerza con que los gases de la atmósfera actúan sobre nuestro planeta. Es variable y disminuye con la altitud:

                     A nivel del mar : PB=760 mmHg=147 lb/pulg2

                     A 18.000 pies snm: PB=380 mmHg                      A 63.000 pies snm: PB=47 mmHg

III. PRESION DEL VAPOR DE AGUA:

        Dentro del cuerpo humano, los gases existentes se encuentran saturados en vapor de agua: éste a su vez ejerce una presión parcial que depende exclusivamente de la Tº. – A una Tº de 37ºC dentro del cuerpo el vapor de agua ejerce una

P = 47 mmHg.

         El vapor de agua dilata el aire y diluye sus componentes, por ese motivo el aire inspirado reduce las presiones parciales de los gases que lo componen.

IV. VOLUMETRIA EN CONDICIONES FISIOLÓGICAS Y FISICOQUÍMICAS

 A. ANÁLISIS BAJO MODELO FISIOLÓGICO

(Saturados con vapor de H2O) 1. EN CONDICIONES BTPS: “Cuerpo Humano” (Body,

temperature and Presure. Saturated with water vapor): Temperatura y presión “corporal” saturados con vapor del agua.

 En estas condiciones:

  a) La Tº = 37ºC = 310º K

b) La presión de vapor de H2O = 47 mmHgc) Presión barométrica en cuerpo: a nivel del mar:

        PB = 760 mmHg – P vapor de agua        PB = 760 mmHg – 47 mmHg

PB = 713 mmHg

2. EN CONDICIONES ATPS: “Ambiente“ (Ambient. Temperature and Presure Saturated with water vapor): A temperatura y Presión “Ambiental” saturado con vapor de agua.

  En estas condiciones:

a) La Tº: Es la ambiental

b) La presión Atmosférica: corresponde a la altitud sobre el nivel del mar en donde nos hallamos.

c) La Presión de vapor de agua: corresponde a la Tº ambiental.

d) El volumen de gas que respiramos se relaciona con las leyes de Boyle y Charles. De igual modo también se relaciona con el Principio de Avogrado:

PRINCIPIO DE AVOGADRO

“Un número diferente de gases a igual volumen, presión y Tº contienen un Nº igual de moléculas”. Por tal motivo esto puede expresarse en la Ecuación de Estado de los Gases Ideales:

PV = n RT

B.ANÁLISIS BAJO MODELO FISICO – QUÍMICO(En condiciones normales de Tº - P. Standard SECOS)

1. En condiciones STPD (Standard Temperature and Presure Dry)Temperatura y presión estándar en aire seco.

  -     En estas condiciones:a) La Tº = 0ºC = 273Kb) La P = 1 atmósfer = 760 mmHgc) La Presión de vapor de agua = 0 mmHg En conclusión: 1mol gas ocupa un volumen de 22.4 L 2. En condiciones: CN – CNTP – TPN Presiones parciales de los Gases (en mmHg) y su

concentración (0%)

AIRE INSPIRADO AIRE ALVEOLAR AIRE ESPIRADO

 

O2 159 (20.8%) 104 (13.6%) 120 (15.7%)

CO2 0.3 (0.04%) 40 ( 5.3%) 27 ( 3.6%)

N2 597 (78.62%) 569 (74.9%) 566 (74.5%)

H2O 3.7 ( 0.5%) 47 ( 6.2%) 47 ( 6.2%)

VENTILACIÓN PULMONAR

CONCEPTO:

 

Es un proceso dinámico y cíclico de INSPIRACIÓN Y ESPIRACION secuenciales: El aire atmosférico ingresa a los alvéolos y luego un volumen parecido se desplaza al exterior. Se evalúa a través de Espirómetros y Espirógrafos

MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Músculos inspiratorios

Músculos espiratorios

 I. Músculos INSPIRADORES:

AUMENTAN diámetros toráxicos

  1) Aumentan el DIÁMETRO

VERTICAL:

“Diafragma”: En condiciones de reposo, el 80%- 90% de la actividad muscular inspiradora corresponde a este músculo.

2) Aumentan los DIÁMETROS ANTERO-POSTERIOR y TRANSVERSO

a. REGION COSTAL: “Intercostales externos” – “Supracostales”

b. REGION TORAXICA ANTERO-LATERAL “Pectorales mayores y menores” – “Serrato mayor” (Eleva las 9-10 primeras costillas)

c. REGION DEL CUELLO-TRONCO POSTERIOR “Serrato menor posterior y superior” (Eleva 2da. A 5ta. costilla)

d. REGION DEL CUELLO:“Esternocleidomastoideo” (Eleva esternón) –“Escalenos anterior, medio y posterior”(Elevan las 2 primeras costillas).

II. MUSCULOS ESPIRADORES: DISMINUYEN diámetros toráxicos

1) Músculos de la PRENSA ABDOMINAL:“Recto mayor del abdomen (2) – “Oblicuo mayordel abdomen” (2)“ Oblicuo menor del abdomen” (2)- “Transversodel abdomen” (1) 2) INTERCOSTALES INTERNOS

NOTAS: - Debido a la ventilación se mantiene constante la composición del aire alveolar: se asegura de este modo un adecuado intercambio gaseoso en la relación alveolo-capila r (HEMATOSIS).- En relación a la ventilación del Aparato Respiratorio se evalúa el ESPACIO MUERTO.  

ESPACIO MUERTO

 

I. DEFINICIÓN

• O Es la parte del Aparato Respiratorio que contiene un volumen de aire que no participa en el

intercambio de gases.

• O Durante una respiración normal se inspiran 500 ml de aire: Parte de este aire llega a los ALVEOLOS y el resto queda dentro de la VIA RESPIRATORIA (Desde las fosas nasales hasta los bronquíolos terminales).

• O Los alvéolos están tapizados por capilares: Por eso a este nivel se realiza la HEMATOSIS.

II TIPOSSegún su localización el Espacio Muerto es de tres tipos:

 1. Espacio MUERTO ANATOMICO:

Volumen de aire ubicado en la “Vía Respiratoria” que no participa en el intercambio gaseoso.

2. Espacio MUERTO ALVEOLAR:Volumen de aire que ingresa a los alvéolos pero que no realiza el intercambio gaseoso, esto se debe a dos causas principales:

a. Alvéolos con BUENA VENTILACIÓN pero MALA PERFUSION.b. Alvéolos MUY VENTILADOS en valores que superan a la

PERFUSION.

3. Espacio MUERTO FISIOLÓGICO (VD)Corresponde al volumen TOTAL DE AIRE INSPIRADO y que no se aprovecha para la HEMATOSIS.

 VD = Espacio Muerto Anatómico + Espacio Muerto AlveolarVD = 150 ml de aire

D.MODIFICACIONES VENTILATORIAS

 

I. NORMOVENTILACION

O Cuando la ventilación alveolar cubre adecuadamente las demandas metabólicas del organismo.

O En un individuo normoventilado, las proporciones parciales de los principales gases son:

1. PRESION PARCIAL DE OXIGENO (PO2): 100 mmHg

2. PRESION PARCIAL DE A. CARBONICO(PCO2): 40

mmHg

II. HIPOVENTILACION

Ventilación Alveolar disminuida, no cubre demandas metabólicas siendo sus consecuencias las siguientes:

 

1. HIPOXEMIA: PO2 disminuida en sangre.

2. HIPERCAPNEA: PCO2 aumentada en sangre.

3. ACIDOSIS RESPIRATORIA: Disminución del pH

sanguíneo. Esto es secundario a la elevación de

IONES H+ lo cual a su vez se produce por la

concentración aumentada de CO2 en sangre.

 

III. HIPERVENTILACION

La ventilación Alveolar, se encuentra elevada en relación a las demandas metabólicas. Existe mayor oferta de O2 y eliminación aumentada de CO2 razón

por la cual se produce:

 

1. HIPOCAPNEA: Disminución de la PCO2 en sangre.

2. ALCALOSIS RESPIRATORIA: Es secundaria a

Hipocapnea.

NOTAS:

 

1. MURMULLO VESICULAR:

 

o      Es un RUIDO INSPIRATORIO NORMAL parecido a un soplo de tono bajo producido por la distensión brusca de millones de alveolos durante la inspiración (Se calcula: 300 millones de alveolos en ambos pulmones).

o   Patológicamente condicionan CREPITANTES cuando los alvéolos se presentan humedecidos y colapsados por un PROCESO INFLAMATORIO y se distienden bruscamente al final de la inspiración.

2. TIPOS RESPIRATORIOS:

 

a. HOMBRE ADULTO : Costal inferior

b. MUJER ADULTA : Costal superior

c. NIÑO : Diafragmático

3. MODIFICACIONES RESPIRATORIAS:Se producen cuando determinadas influencias actúan sobre el BULBO; las variaciones más comunes en el modelo respiratoria son:

 a. APNEA: - Ausencia de movimiento respiratorio

- Es una ESPIRACION SOSTENIDAb. APNEUSIS: Representa una INSPIRACION SOSTENIDA.c. HIPERPNEA: Aumento en la ventilación por incremento de LA FRECUENCIA Y PROFUNDIDAD RESPIRATORIA.d. POLIPNEA (TAQUIPNEA): Aumento de la FRECUENCIA RESPIRATORIA.e. DISNEA: RESPIRACIÓN DIFÍCIL y TRABAJOSA con sensación subjetiva y desagradable de AHOGO. 

EUPNEA: Respiración Normal

E.VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES

-  Se evalúa con la ayuda de ESPIRÓMETROS; se obtienen 2 tipos de mediciones:

 

o VOLÚMENES: son simples y tienen un solo componente.

o  CAPACIDADES: son medidas compuestas, formadas por la suma de dos o más volúmenes.

 

Los valores varían de un individuo a otro, los promedios regulares son los siguientes:

• Volumen de aire corriente: 500 ml

• Volumen de reserva inspiratoria: 3000 ml

• Volumen de reserva espiratoria: 1100 ml

• Volumen de aire residual: 1200 ml

GRACIAS