Introducción sistema respiratorio Dra. Judith Izquierdo Medicina Interna

Puntos clave Función: Proporcionar O2 a la sangre arterial, eliminar CO2 sangre venosa Función vía aérea: conducción, purificación, humidificación, calentamiento aire inspirado Intercambio de gases en alveolos En respiración espontánea: inspiración=activa; espiración=pasiva. Las resistencias al flujo gaseoso dependen del calibre de la vía aérea y las elásticas de la distensibilidad (compliance pulmonar)

Puntos clave La ventilación alveolar es consecuencia del volumen corriente, de la FR y del vol. De espacio muerto fisiológico

Organización general del sistema respiratorio Función: El O2 y CO2 deben ser transferidos de su fase gaseosa a líquida. Bomba mecánica : caja torácica (músculos inspiratorios), bajo control del SN. Conducción a través de la vía aérea Membrana alveolocapilar Hb

Anatomía Elemental Vía aérea de conducción Dirigir y acondicional el aire antes de que llegue a los alveolos Compuesta de via alta superior e inferior Primeras 16 divisiones constituyen vía aérea o espacio muerto. 150ml gas. Mucosa: epitelio cilindrico, ciliado, pseudoestratificado. Cel. Caliciformes, gland. Submucosas. Musculo liso inervación vegetativa q regula tono y calibre luz bronquial Unidades de intercambio gaseoso Acino. Bronquiolos respiratorios terminales 17-19. Conductos alveolares 20-22 Sacos alveolares 23. = 10-16 alveolos. 2500-3000ml. Pared alveolar: neumocitos tipo I (93%), Tipo II 7%. Surfactante. Agente tensoactivo. Fosfolípido, disminuye la tensión superficial.

Circulación pulmonar Doble circulación Las venas bronquiales desembocan en la vena ácigos , AD y una pequeña cantidad en las venas pulmonares. Circulación menor Circulación mayor

Etapas de la respiración

La respiración externa integra 5 procesos cuya coordinación dependen de una función pulmonar normal Ventilación (V) Perfusión (Q) Intercambio gaseoso Transporte de gases Regulación de la respiración

Ventilación Proceso que lleva el aire inspirado al alveolo Es posible gracias a la actividad muscular que al modificar las presiones pleurales cambia los volúmenes pulmonares Si se ignora el efecto de la gravedad el resultado es una presión negativa en el espacio virtual pleural de aprox 5 cmH2O, lo que impide el colapso pulmonar

Ventilación Al contraerse el diafragma la caja torácica se ensancha en todos sus diámetros, el alveolo se distiende y la presión en su interior baja. Permitiendo la entrada del aire del exterior al alveolo. Cuando cesa la contracción de los músculos inspiratorios la propia elasticidad pulmonar genera una presión llamada de retroceso elástico. Permitiendo la salida del aire del alveolo al exterior.

El movimiento de entrada y salida del aire genera volúmenes y flujos en relación al tiempo o velocidad de gas.

Ventilación alveolar El aire atmosférico es una mezcla gaseosa compuesta de O2 21% y N2 (79%), CO2 (0.04%) La suma de las presiones parciales es igual a la presión total Al entrar a la vía aérea, el aire inspirado se calienta a 37º C y se satura de vapor de H2O Al llegar al alveolo recibe además CO2 de los capilares alveolares Espacio muerto anatómico 2ml-kg La ventilación alveolar es el producto del VC después de sustraerle el volumen del espacio muerto por la Frecuencia resp. VA= (Vc-Vd). FR

Ventilación alveolar Como todo el CO2 proviene del alvéolo el CO2 producido será igual al producto del Vol. Alveolar espirado por la fracción de CO2 existente

Perfusión La circulación pulmonar es un sistema de baja presión y resistencia Las resistencias vasculares pulmonares son 1/10 de las resistencias vasc. Sistémicas y se localizan en capilares y arteriolas RVP= PAPm – Palm/GC PAPm y Palm: presiones medias de art. Pulmonar y AI. Factores que determinan Flujo Sang. pulmonar: Gravedad (mayor perfusión en la base pulmonar) Presión Intravascular: ↑ PAP es capaz de abrir vasos previamente cerrados Presiones extravasculares y volumen pulmonar Hipoxia (vasoconstricción compensatoria)

Intercambio gaseoso Difusión La difusión a través de una membrana biológica es directamente proporcional a la superficie tisular disponible, a la diferencia de presiones parciales a ambos lados de la membrana y al coeficiente de la difusión del gas e inversamente proporcional al espesor de la membrana (ley de fick) DP= S/X.D´ . (p1-P2) DP: capacidad de difusión pulmonar S: área de membrana alveolocapilar X: grosor MAC D´: coeficiente de difusión P1-P2: diferencia de presiones parciales de gases entre el alvéolo y el capilar Superficie Membrana Alvéolo capilar: 70m2 Grosor MAC: 0,2-1 mμ ** las reducciones o engrosamientos extremos por patología vascular o intersticial alteran la capacidad de difusión pulmonar

Intercambio gaseoso Relación Ventilación/perfusión Para que el intercambio gaseoso sea adecuado, además de una difusión normal es necesario una relación V/Q armónica: los alveolos deben renovar su gas periódicamente y recibir flujo sanguíneo constantemente Posibilidades de V/Q Unidad normal: V/Q=1 Unidad silenciosa: alvéolos no ventilados ni perfundidos Unidades con V/Q alta: alveolos + V que perfundidos Unidades con V/Q alta: alvéolos más perfundidos que ventilados por mayor Q o menor V La causa más común de hipoxemia es la relación V/Q

Transporte de gases Transporte de oxígeno. 97% unido Hb 3% unido a plasma 1gr de Hb + 1,34ml de O2 La cantidad de O2 disuellta en el plasma es muy pequeña y depende de y de PaO2: por cada mmHg se disuelven 0,0031 ml de O2 Contenido de O2 arterial CaO2= 1,34 . Hb (g/dl). SaO2 (fracción) + PaO2 . 0,0031 O2 transportado TO2= CaO2(ml/dl).GC (l/min).10

Transporte de gases Curva de disociación Hb

Transporte de gases El CO2 se transporta disuelto en el plasma en 5-7%, 30% unido a la Hb formando carbamatos y el resto como bicarbonato CO2+H2O ↔ CO3H2 ↔ CO3H + H El CO3H se une a Na o K y el H es rápidamente amortiguado por la Hb o proteínas plasmáticas Una vez que la sangre arterial llega a los tejidos, los gradientes de presión permiten la difusión de O2 y CO2 entre los capilares sistémicos y las células.

Transporte de gases O2 se transporta 97% unido a Hb y 3% disuelto en plasma

Regulación de la respiración

Los músculos respiratorios se contraen en función de estímulos enviados al centro respiratorio situado en el tronco del encéfalo. El centro bulbar, cuyas neuronas se comportan como quimioreceptores centrales, ajusta la frecuencia y profundidad de la demanda metabólica Los centros de la protuberancia que actuan sobre el centro bulbar para controlar la ventilación rítmica

Estímulos inespecíficos de vigilia (visión, tacto, sonido) si se pierden el CO2 es el estímulo primario Centrales. Responden a CO2 Periféricos. Estímulo hipoxemia Reflejos de estiramiento pulmonar, irritación y fibras C bronquiales.

El que no sabe lo que busca, no entiende lo que encuentra Claude Bernard 1865