ANATOMIA Y FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

ANATOMIA Y FISIOLOGÍA RESPIRATORiA

EMBRIOLOGÍA

PALADAR

APARATORESPIRATORIO

APARATO DIGESTIVO

VIAS ALTAS

VIAS BAJAS

NARIZ

BOCA

REGULAR PRESIÓN OIDO MEDIO

HUMECTACIÓN

FILTRAR

CALENTAR

EPITELIO

ESCAMOSO

LARINGE

EPIGLOTIS

TRAQUEA

C. CRICOIDES

DÍAMETRO 2 A 2.5 CM

LONGITUD 11 CM

16 A 20 ANILLOS

18 SEGMENTARIOS

1 MILLONBRONQUIOS

ALVEOLOS

300 MILLONES

PLEURA

La función principal de la respiración es proporcionar O2 a las células del organismo y eliminar el exceso de CO2.

Krogh ( 100 ml x kg x hora= 25 atm.)

El hombre emplea dos sistemas uno de respiración y otro de conducción (circulatorio).

Las superficies respiratorias están plegadas en el interior del cuerpo para impedir daño de las membranas delicadas para lo cual requiere, humectación, calentamiento y filtración.

P. Derecho 1.apical

2.posterior

3.anterior

L.superior

P.izquierdo

1.2. apicoposter.

3.anterior

4.superior

5.inferior

4.externo

5.interno L.medio

6.B.superior

7.B.interno

8.B.anterior

9.B.externo

10.B.posterior

L.inferior

6.B.superior

7-8 B.anterointer

9.B.externo

10.B.posterior

20-30 45-55

traquea

derecho izquierdo

Nervios frénico –diafragma

Nervio vago—recurrentes

inervación simpática y parasim-

pática

Irrigación vascular:

A. pulmonar

A. bronquiales

Linfáticos

MECÁNICA RESPIRATORIA

• Ventilación.-Movimiento del aire dentro y fuera de los pulmones.

• Distribución.-Distribución del aire ventilado en cada uno de los 300 millones de alveolos

• Perfusión.-Distribución del gasto cardiaco por igual a 6000 millones de capilares pulmonares

• Difusión.-Trabajo final del pulmón es el intercambio de gases, mismo que sólo puede ser efectivo con un equilibrio normal entre V/Q

MORFOMETRÍA DE LA VÍA AÉREA

• ¿qué determina la corriente • de aire a través de los PUL

• MONES?

• Mecánica R.

• ¿ que elementos se oponen

• al movimientos del aire a

• través de los pulmones?

X P atm

P m X

X

X X

X

P al

P pl

A

B

0 1 2 3 4

A B C D E

5 6

7

Presión pleural

cm de H2O

Vol.corriente (l )

1 0

10

.5 0

0.5

0.5

- - - - CR

F

Presión alveolar

Cm H20

Flujo de aire

(l / seg)

Respiración espontánea

inspiraciónespiración

V

P1 P2

P r

L

¿POR QUE SE MUEVE EL AIRE?

Zona conductora

B. terminal

17 a 18 división

Z. de transición y re

spiratoria

17 o 18 a 23Intercambio 200 a 250 ml/min, en descanso.

Resistencia 5-10 lts/min.

P/impulso 10 mmHg.

Elasticidad para lt de aire

una caida de P/-de 2 cm

H2O

Estabilidad de

los alveolos es

por el surfac-

tante.

V= 1/APr=V.R

Cow

zona silenciosa pulmón

Modelo de tuba del pulmón para mostrar la relación inversa entre velocidad (V) y área (A)

El flujo en las vías aéreas periféricas se acerca a 0

• ¿ Que elementos se oponen a la corriente aérea?• A). Características geométricas de las vías aéreas• 1.resistencia de la vía aérea.• 2.tejido conjuntivo elástico del pulmón.• 3.peso del sistema total (inercia).• Pt=Pr+Pe+Pi• RESISTENCIA (oposición al flujo)• Rt= Rva+Rt• Normalmente el 80% es Rva.

• Magnitud y carácter del flujo• 1.entre mayor es el flujo, mayor es la resistencia• 2.laminal• 3.turbulento• 4.traqueobronquial

P=K2:V

P=K1:V

P=K1V +K2V2

0 1.0

P (cm H2O )

A

B

LAM

INAL

TURBULENTO

V (

L/

SE

G.

)

1

VENTILACIÓN

Volumen corriente 500 ml

Espacio muerto anatómico 150 ml

V. Minuto 7500 ml

Frecuencia respiratoria 15 X min.

Gas alveolar 3000 ml V. Alveolar 5750ml

Sangre capilar Flujo sanguíneo pulmonar

Pulmonar 70ml 5000 ml X min.

Pared capilar 0.1 u.

10-14 u.

West, J.B.

Ventilación alveolar

Presiones parcial y total de los gases

pO2 159.1 149.2 104 100 40

pCO2 0.3 0.3 40 40 46

pH2O 0.0 47 47 47 47

pN2 600.6 563.5 569 573 573

P.tot. 760 760 760 760 760

A.at A.tr G.alv. S.art. S.ven .

Presión parcial O2 (20.93 x 760/100=159)-47=713

La sangre de los capilares pulmonares

5.6 % de CO2 O2 5.6%

0.2093-0.0560=0.1533 x 713=109

CO2 0.0560 x 713 =40. pN2 no cambia

Espacio muerto anatómico y volumen ventilatorio

Espacio muerto anatómico se determina con tablas o en forma gruesa como volumen en ml.=al doble del peso corporal en kilos.

0.0 x% 150 ml=0.0 ml CO2

5.6 x% 150 ml=8.4 ml CO2

5.6 x% 150 ml=8.4 ml CO2

16.8 ml CO2

PREINSPIRACIÓN INSPIRACIÓN FINAL DE INSPIRACIÓN FINAL DE ESPIRACIÓN

V..alv/resp= V.CO2 espirado 16.8/ % CO2 alv. 5.6 x 100=300ml

V.V. DE 1000 ML-E.M.A. 150=850 /1000=85% .

• La Ley de Fick.-La celeridad de traslado de un gas a través de una membrana de tejido, es directamente proporcional al espesor de la membrana.

• a).la superficie de la membrana hematogaseosa del pulmón es 50-100 m2.

• b). El espesor no llega a media micra• c). La celeridad del traslado es proporcional a una

constante de difusión que dependen de las propiedades de la membrana y de cada gas en particular.

• d).La constante es directamente proporcional a la solubilidad del gas e inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular

DIFUSIÓN

ESPIROMETRIA

4 VOLUMENES 4 CAPACIDADES

VRI CI

CRF

CV

VC

VRE

VR

CPT

En 1846, John Hutchinson,idéo

el espirómetro.

VC volumen corriente 300-500

VRI volumen de reserva inspiratorio.

VRE volumen de reserva espiratorio.

VR volumen residual 1200-2400

CPT capacidad pulmonar total 4000 a 5000 ml.

CV capacidad vital 3600-4800

CI capacidad inspiratoria 2660-3600

CRF capacidad residual funcional 2400-3400

10 –

_

8 _

_

6 _

_

4 _

_

2 _

_

0 _

NORMAL

RESTRICTIVO

OBSTRUCTIVO

VEM1 30 %

1 SEG.

VR

VR

VEM1

80%

VR

VEM 1

100%

VO

LUM

EN

PU

LMO

NA

R (

L )

1 SEG.

1 SEG..

PATRONES ESPIROMÉTRICOS

CURVA VOLUMEN / TIEMPO

TIEMPO

FEF 25-75

1 SEG.

VEF-1

25%

75%

F 25-75%

CVF

CURVA VOLUMEN / TIEMPO ( Y / X )

CONTROL DE LA VENTILACIÓN

Elementos básicos del sistema de control respiratorio son:

1. Sensores

2. Control central

3. Efectores

Sensores

a. superficie ventral del bulbo

b. quimioreceptores periféricos (corotídeos,aórticos)

c. receptores pulmonares

I. R. estiramiento pulmonar (reflejo de

Hering-Breue

II. R. irritación III. R. J.

ALTERACIONES DEL INTERCAMBIO GASEOSO

• Relaciones ventilación-perfusión• Hipoventilación:• Equilibrio de O2 entre• demanda y reposición.• Si la PaO2 desciende, la• PaCO2 asciende=Hipoven• tilación.• Primaria y secundaria

PaCO2= V CO2 X K Va

ALTERACIONES DE LA RELACIÓN VENTILACIÓN / PERFUSIÓN

_ 0.8 +

V / P

= 0

60 mm

P-50

CORTO CIRCUITO

FISIOLÓGICO: ( 5%).

ARTERIAS BRONQUIALES

SANGRE VENOSA CORONARIA

COMUNICACIONES CARDÍACAS

ANATÓMICO (ADICIÓN DE SANGRE VENOSA MIXTA)

Qt Qs Qt CaO2

CvO2

CcO2

Qs CcO2- CaO2=

Qt CcO2-CvO2

0

20

40

60

8

0

100

_

_

_

_

_

I I

23

I O2 disuelto=0.003mlx100 mlx1mmHg

0.3 mlO2x100 mmHgx100 ml sangre

Sat.100% 1 gr Hb x 1.39 ml O2 x 15= 20.85 ml

Contenido de O2 x 100 ml= O2 disuelto + el de Hb.

Capacidad=cantidad máxima transportada

de O2 en solución + el de la Hb

Saturación= contenido

capacidad

1.-PO2 x 100 mmHg sat.= 97.5 %

2.PO2 50 mmHg Sat. 85%

3PO2 40 mmHg Sat.75%La curva de la Hb se altera con:

Derecha baja de pH, hipertermia, hipercapnia, 2-3 difosfoglicerato aumenta

Izquierda pH alto,hipotermia, hipocapnia

_ 100

_ 50

_ 0

_ 100

_ 50

_ 0

_ 100

_ 50

_ 0

Sat

ura

ció

n d

e H

b O

2 (%

)

Co

nte

nid

o d

e O

2 (m

l/ 1

00 m

l)

30 _

20_

10_

0 0 30 60 90 120

Hb=20

Hb=15

Hb=10

EFECTOS DE LA ANEMIA Y LA POLICITEMIA SOBRE EL CONTENIDO Y

LA SATURACIÓN DE O2

PO2 (mm Hg)

ANHÍDRIDO CARBÓNICO:

Condiciones basales 200 ml X min.

La curva de disociación del CO2 es esencialmente lineal.

PCO2 de 20 mmHg, el contenido es 64 ml/100 ml.

La Hb desoxigenada, aumenta la capacidad de la sangre para transportar CO2( efecto Haldane).

El CO2 es transportado en tres formas: el 10% como CO2 disuelto, el 20% combinado con la Hb, y el 70% como bicarbonato.

CO2 disuelto=0.063 ml x 100 ml x mmHg.

CO2 +H2O CO3H2 H CO3H.

CO2 disuelto a 47 mmHg (punto venoso), 55 ml x litro

55 ml se divide en 3.5 ml disueltos, 4 ml como carbaminohemoglobina,

47.5 ml en forma de bicarbonato

TRASTORNOS ACIDOBÁSICOS:

Campbell 1972 introdujo el término nanoequivalente (1x10-9=1 mEq).

Concentración H+ normal es de 40 nEq/l

Cifras compatibles con la vida 15-160 nEq/l ( pH 7.8 a 6.8).

Efectos en la variación del pH:

1. variaciones del pH en dirección opuesta al H+.

2. valoración logaritmica del pH altera la valoración cuantitativa de la concentración H+ (para un pH 7-7.1, se requiere doble cantidad de base, de la necesaria para modificar un pH 7.3 a 7.4.

Se tolera disminución 25 nEq H+ y un aumento 120 nEq.

EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE (pH)

• pH= pK + log base

• ácido

• HCO3 = 25.4 mEq /l = 20

• H2CO3 1.27 mEq 1

• pK sanguíneo a TCPS es de 6.1

• pH= 6.1 + log 20

• 1

• pH= 6.1 + 1.3=7.4

• El pK es el pH en el cual la mitad de la sustancia se halla disociada y la otra no.

• La sangre puede transportar cualquier gas en solución

• Ley de Henry, la cantidad disuelta es directamente proporcional a la presión del gas

PARÁMETROS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

• Ph PCO2 HCO3• NORMAL 7.35-7.45 35-45 mmHg 22-28 mEq/l• ACIDOSIS - de 7.35 + de 45 - de 22• ALCALOSIS + de 7.45 - de 35 + de 28• (MANEJO CLÍNICO DE LOS GASES SANGUÍNEOS B. A. SHAPIRO)

• pH--------------------7.40 +- 0.02• PaO2----------------95 +- 5 mmHg• PaCO2--------------40 +- 2 mmHg• Sat art O2----------97 +- 2%• HCO3----------------24 +- 2 mEq/l CO2 t----------------19-21 Vol.• Exc o D. base-----0 +- 2 mEq/ l• Diferencia de O2 P (A- a) < 20 mmHg• ( HARRISON )

La presión parcial de un gas puede ser determinada por medios químicos o medios físicos ( químicos = volumenes % ejm. 1 vol de CO2= 7 mmHg; por medios físicos en mmHg).

•

INSUFICIENCIA RESPIRATORIA

• La insuficiencia respiratoria puede ser a tres niveles:

• Intercambio de gases (pulmonar)

• Transporte ( Hb)

• Celular

• La de origen pulmonar puede dividirse en dos categorias:

• Tipo I solamente por hipoxemia

• Tipo II con hipoxemia e hipercapnía

• La de tipo I habitualmente se presenta en sujetos previamente sanos y de acuerdo con la gravedad , progresión de la patología que la originó puede llegar al síndrome de sufrimiento respiratoro del adulto.

• La de tipo II puede ser aguda o crónica.

Para sujetos previamente sanos:

pH--------------------------7.45 pH----------------------7.30

PaO2----------------------80 mmHg PaO2------------------60

PaCO2-------------------35 mmHg PaCO2-----------------60

HCO3-------------------- 24 mEq /l HCO3------------------22 mEq/l

CO2 t---------------------19 vol% 24----------------------24

Exc------------------------+- 3 Exc---------------------+-2

Diferencia A-aO2------15 Dif. A-a----------------- >25 mmHg

Problemas de ventilación

PaO2---------------65 mmHg

PaCO2-------------65 mmHg

pH-------------------7.30

HCO3--------------24

CO2 t--------------24

Exc.----------------1

G. A-a O2---------15

pH----------------7.38 --------------7.32 ------------7.31 -------------7.36

PaO2------------70 ------------- 60 -------------90 --------------86

PaCO2----------50 --------------50 -------------30 -------------32

HCO3-----------28 --------------18 -------------19 --------------16

CO2 t-----------21 --------------22 -------------17 -------------17

Exc. +6 ------------- _6 ------------- _6 ------------- _5