FisiologíA Respiratorio
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  • 1. Sistema Respiratorio Fisiología
  • 2.
    • La respiración consiste en tomar oxígeno del aire y desprender el dióxido de carbono que se produce en las células .
    • Tiene tres fases : 1. Intercambio en los pulmones . 2. El transporte de gases. 3. La respiración en las células y tejidos.
  • 3.  
  • 4. El Intercambio en los pulmones
    • El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos: En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica . Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan. En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica , pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.
  • 5.  
  • 6.
    • Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire.
    • El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad, etc.,
    • La capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros.
    • A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros.
  • 7.
    • La presión de los pulmones varía por cambios en el volumen de la cavidad torácica.
    • Estos cambios son inducidos por la contracción y relajación del diafragma y de los músculos intercostales.
    • Inhalamos contrayendo el diafragma cupuliforme, que aplana y alarga la cavidad torácica, y contrayendo los músculos intercostales, que empujan la caja torácica hacia arriba y hacia afuera.
  • 8.
    • Estos movimientos agrandan la cavidad torácica ; dentro de ella disminuye la presión y el aire entra a los pulmones.
    • El aire es forzado a salir de los pulmones cuando los músculos se relajan, reduciéndose el volumen de la cavidad torácica.
    • Habitualmente sólo un 10% del aire de la cavidad pulmonar se intercambia con cada respiración, pero puede intercambiarse hasta el 80% por una respiración profunda deliberada.
  • 9.
    • Cuando el aire llega a los alvéolos , parte del oxígeno que lleva atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire.
    • Así la sangre se enriquece en oxígeno y se empobrece en dióxido de carbono.
    • Esta operación se denomina HEMATOSIS
  • 10.  
  • 11.  
  • 12. Transporte de los gases
    • El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.
    • Los alvéolos son de diferentes tamaños. Hay 23 generaciones de alvéolos, pero el intercambio comienza en la 17ma.
    • Los alveolocitos II producen una sustancia surfactante (dipalmitoillecitina)
  • 13. La hemoglobina y su función
    • El Oxígeno es relativamente insoluble en el plasma sanguíneo sólo cerca de 0,3 milímetros de oxígeno se disolverán en 100 mililitros de plasma a presión atmosférica normal.
  • 14.
    • La hemoglobina, está constituida por cuatro subunidades, cada una de las cuales comprende un grupo hemo y una cadena polipeptídica . La unidad hemo consiste en un anillo de porfirina con un átomo de hierro en el centro. El hierro de cada unidad hemo puede combinarse con una molécula de oxígeno, así cada molécula de hemoglobina puede llevar cuatro moléculas de oxígeno.
  • 15.
    • Las moléculas de oxígeno (O 2 ) se añaden una por vez: La combinación de la primera subunidad (Hb) con el O 2 incrementa la afinidad de la segunda por el O 2 y la oxigenación de la segunda incremento la afinidad de la tercera, y así sucesivamente.
    • A medida que se añade O 2 , las dos cadenas polipeptídicas beta de la hemoglobina se aproximan, y este movimiento es la razón aparente del desplazamiento que ocurre en la afínidad.
  • 16.
    • Como consecuencia del cambio en la afinidad de la molécula de hemoglobina por el oxígeno, la curva que relaciona la absorción de oxígeno con la PO 2 , no es una línea recta, sino que tiene una forma sigmoidea característica.
    • Cuando la hemoglobina está completamente oxigenada, permite a nuestro torrente sanguíneo transportar aproximadamente 65 veces el oxígeno que podría ser transportado por un volumen igual de plasma solo.
  • 17. Transporte del CO 2
    • El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.
    • El CO 2 es más soluble que el O 2 en la sangre y en su mayor parte ( 65%) está en forma de ión bicarbonato , en equilibrio con el ácido carbónico. Sólo el 25% está unido a la Hg. formando carboxihemoglobina
  • 18. Membrana respiratoria
    • La difusión del O 2   del alvéolo hacia el eritrocito y la difusión del CO 2 en sentido inverso se hace a través de la membrana respiratoria que está compuesta por :
    • 1-el epitelio alveolar
    • 2-el espacio intersticial
    • 3-la membrana endotelial del capilar pulmonar
  • 19.
    • Según estudios histológicos se ha calculado que la superficie total de la membrana respiratoria es aproximadamente de 160 m 2 .
    • Esto equivale al suelo de una habitación que tiene 15 m. de largo por 9 m. de ancho.
  • 20.
    • La cantidad de sangre total que existe en los capilares pulmonares en un momento determinado es de unos 60 a 140 ml. Ahora imagínese esta cantidad pequeña de sangre extendida por toda la superficie de un suelo que mide 15 x 9 metros , y será fácil comprender la rapidez del intercambio gaseoso
  • 21. La Respiración de las células
    • Toman el oxígeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37º C
  • 22. Volúmenes Pulmonares
    • El volumen torácico normal en reposo es aprox. 3litros.
    • Capacidad Vital : Volumen de aire que puede ser espirado después de una inspiración máxima o el que puede inspirarse luego de una espiración máxima.
    • Volumen Residual : aire que permanece en los pulmones incluso después de una espiración forzada máxima.
    • Capacidad Pulmonar Total : Volumen íntegro de aire pulmonar en inspiración máxima, incluyendo el volumen residual
  • 23.
    • Volumen de Ventilación Pulmonar : cantidad de aire que entra a los pulmones con cada inspiración.
    • Capacidad Inspiratoria : volumen que puede ser inspirado al final de una respiración tranquila más el Volumen de Ventilación Pulmonar.
    • Volumen de Reserva Inspiratoria : el que puede ser inspirado después de una inspiración tranquila (C I - V R I = V VP)
  • 24.
    • Volumen de reserva espiratorio : el que puede ser espirado luego de una espiración tranquila.
    • Capacidad Residual Funcional : Volumen de reserva espiratorio más volumen residual
    • Ventilación alveolar : por minuto normal es en promedio de 8 litros y se calcula multiplicando el volumen de ventilación pulmonar por la frecuencia respiratoria.
  • 25.  
  • 26. Control de la respiración
    • La frecuencia y la profundidad de la respiración son controladas por neuronas respiratorias del tronco encefálico.
    • Estas neuronas son responsables de la respiración normal, que es rítmica y automática, al igual que el latido cardíaco.
  • 27.
    • Sin embargo, a diferencia del latido cardíaco, que pocos de nosotros podemos controlar de manera voluntaria, la respiración puede ponerse bajo control voluntario dentro de ciertos límites.
    • Las neuronas respiratorias del cerebro activan a las neuronas motoras de la médula espinal, que hacen que el diafragma y los músculos intercostales se contraigan. Se cree que esta actividad de las neuronas respiratorias ocurre espontáneamente.
  • 28.
    • Sin embargo, periódicamente, estas neuronas son inhibidas, permitiendo que ocurra la espiración.
    • Además de su propia actividad espontánea, las neuronas respiratorias reciben señales de receptores sensibles al dióxido de carbono, oxígeno e iones hidrógeno, así como de receptores sensibles al grado de estiramiento de los pulmones y del pecho.
  • 29.
    • Las células quimiorreceptoras localizadas en las arterias carótidas , que suministran oxígeno al cerebro, envían señales a las neuronas respiratorias cuando la concentración de oxígeno en la sangre disminuye.
    • La concentración del dióxido de carbono y del ión hidrógeno disueltos es registrada simultáneamente por centros cerebrales y también por quimiorreceptores en las arterias carótidas.
    • Así, la información es aportada por varios sensores diferentes e independientes.
  • 30.
    • Este sistema es extremadamente sensible a cualquier cambio, por pequeño que sea, en la composición química de la sangre, particularmente la concentración del ión hidrógeno, que refleja la concentración de dióxido de carbono.
    • Si la PCO 2 aumenta, la concentración de iones H, se incrementará, por lo tanto la respiración inmediatamente se hace más profunda y más rápida, permitiendo que más CO 2 deje la sangre hasta que la concentración de iones H + haya retornado a la normalidad.
  • 31.
    • Si una persona se hiperventila deliberadamente, se sentirá débil y marcada por el incremento de la alcalinidad de la sangre (y, por tanto, del cerebro).
    • Se puede incrementar deliberadamente la tasa de respiración contrayendo y relajando el diafragma y los músculos torácicos, pero la respiración normal es involuntaria.
  • 32.
    • Es imposible suicidarse conteniendo deliberadamente la respiración; tan pronto como se pierde la conciencia y se eleva la PCO 2 los controles involuntarios se hacen cargo una vez más y se reanuda la respiración.
    • Los receptores sensibles a la PCO 2 suministran un tipo de sistema de respaldo para los sensores de PCO 2 y de H + . En algunos casos de envenenamiento con drogas (por ejemplo, con morfina o barbitúricos), las células del tronco encefálico sensibles al H + se deprimen.
  • 33.
    • Esto provoca una disminución en la tasa de respiración, llevando finalmente a una reducción en la PCO 2 de la sangre. Los sensores de oxígeno son entonces estimulados y mantienen la respiración.
    • Este complejo sistema de sensores, que vigila diferentes factores en diferentes ubicaciones, subraya la importancia crítica de una provisión ininterrumpida de oxígeno a las células del cuerpo de un animal, particularmente a las células cerebrales.
  • 34. Guía de Estudio
    • ¿Cuál es el volumen corriente?
    • ¿Cuál es el volumen de reserva inspiratoria?
    • ¿Cuál es el volumen de reserva espiratorio?
    • ¿Qué es el volumen residual?
    • Defina: capacidad vital.
    • Defina: capacidad pulmonar total.
    • Defina: capacidad residual funcional.
    • Defina: capacidad inspiratoria.
    • Diferencia entre espirar y expirar.
    • ¿Qué es la ventilación pulmonar útil? Explica la fórmula.
    • ¿Qué es el espacio muerto?