Fisiologia respiratoria. Dinámica y mecánica pulmonar
1. Dinámica y Mecánica Pulmonar
Obstrucción y Restricción pulmonar
Lisset Ríos Olivos
FISIOLOGIA RESPIRATORIA
2. FUNCIÓN RESPIRATORIA
1) Disponibilidad de oxígeno para metabolismo tisular.
2) Retirar el producto terminal de dicho metabolismo.
3) Intercambio gaseoso por difusión simple.
Depende:
• Carga de trabajo mínimo regulada por demandas metabólicas.
• Coordinación entre ventilación y perfusión pulmonar.
5. Para un alveolo de tamaño medio con un radio de
aproximadamente 100 mm y tapizado por
surfactante normal se calcula que este valor es
una presión de aproximadamente 4 cm H2O (3
mmHg). Si los alveolos estuvieran tapizados por
agua pura sin ningún surfactante, la presión
calculada seria una presión de aproximadamente
18 cm H2O, 4,5 veces mayor.
Alveolos y factor tensoactivo
6. Alveolos y factor tensoactivo
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares Fibras elásticas
Macrófago
7. EL SITIO PRINCIPAL DE
RESISTENCIA DE FLUJO DE
AIRE EN LOS PULMONES
SON LOS BRONQUIOS DE
TAMAÑO MEDIANO, DEBIDO
AL INCREMENTO DE LA
SUPERFICIE TRANSVERSAL
EN LOS MÁS PEQUEÑOS.
Localización de
la Resistencia
8. HISTOLOGIA DEL ARBOL BRONQUIAL
TRÁQUEA
BRONQUIOS
ALVÉOLOS
Anillos: cartílago 2/3 y músculo 1/3
4 Capas
•Mucosa
•Submucosa
•Cartilaginosa
•Adventicia
A mayor división: mas componente muscular
Alveolo: ventilación
Capilar: perfusión
Tabique alveolar
Neumocitos Tipo I
Neumocitos tipo II
Macrófagos alveolares
10. SISTEMA NERVIOSO PULMONAR
• 1. Fibras parasimpáticas con eferentes colinérgicos
muscarínicos: broncocostricción
• 2. Fibras simpáticas: broncodilatación
• 3. Sistema NANC (no adrenérgico no colinérgico) involucra
ATP, Oxido nitrico, Sustancia P, VIP. Efectos inhibidores.
Aferentes sensoriales vagales consisten:
• - Receptores broncopulmonares al estiramiento
• - Receptores que detectan irritantes.
• - Fibras C, carentes de mielina que responden a estímulos
mecánicos y químicos.
11. Ach se une a M3 y M2
M3 activa Gq M2 activa Gi
Abre canal Ca ↓AMPC
↑Ca en citosol miobronquial
BRONCOCONSTRICCION Noradrenalina se une a β2
β2 activa Gs y ↑AMPC
Activa bomba Ca y Fosfolamban
↓Ca en citosol miobronquial
BRONCODILATACION
12. Tamaño de particulas aspiradas
Diámetro > 10µDiámetro < 1µ Diametro > 1µ a < 10µ
Eliminada en espiración Atrapada en orofaringeAtrapada en Moco Bronquial
Particula no irritante Particula irritante
Eliminada por cilios Estimulación Submucosa
13. CARACTERÍSTICAS ESTATICAS DEL
PULMÓN: DISTENSIBILIDAD
• D = volumen / presión
• En enfermedades obstructivas como asma, la
distensibilidad aumenta.
• distensibilidad, presión y la tendencia de los
pulmones al colapso es menor a igual volumen.
• En enfermedades restrictivas como fibrosis, la
distensibilidad disminuye.
• distensibilidad, presión y la tendencia al
colapso es mayor a igual volumen.
14. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS DEL
PULMÓN: RETRACTIBILIDAD
(“ELASTANCE”)
E = presión / volumen
(Ley de Hooke)
Está dada por:
Fz. Tisulares: elastina, colágeno, fibras
contráctiles
Fz. de superficie
Estabilización Alveolar
16. CONTROL DEL RADIO DE LAS VÍAS
AÉREAS
r = actividad del sistema adrenérgico (rcp. 2)
r = actividad del sistema colinérgico
( formación de mucus)
no adrenérgico, no colinérgico:
r = VIP (péptido vasoactivador intestinal)
r = sustancia P, neurokinas
Mecanismos compensatorios:
r = volumen pulmonar
r = volumen pulmonar
17. PROPIEDADES DINÁMICAS:
FLUJO Y RESISTENCIAS.
• Flujo laminar:
• Bajas tasas de flujo.
• Las líneas de corriente son paralelas a la pared del
tubo.
• Flujo transicional:
• Inestabilidad en las ramificaciones.
• Formación de remolinos locales
• Flujo turbulento:
• Desorganización total de la línea de corriente.
18.
19.
20. Etapas de la respiración
Respiración celular
Intercambio de O2 y CO2 entre la
sangre y los tejidos
4
Transporte de O2 y CO2 entre los
pulmones y los tejidos
3
Intercambio de O2 y CO2 entre el
aire del alveolo y la sangre
2
Ventilación: intercambio de aire,
entre la atmósfera y los alvéolos
pulmonares
1
Alvéolos
pulmonares
Atmósfera
O2 CO2
O2 CO2
Corazón
O2 CO2
O2 CO2
O2 + glucosa CO2 + H2O + ATP
Célula
Circulación
sistémica
Circulación
pulmonar
22. RESPIRACION
• Activo
• Trabajo muscular
Inspiración
• Pasivo
• Elasticidad pulmonar
• Capacidad contráctil de alveolos
(surfactante)
Espiración
23.
24. INSPIRACIÓN
Músculos respiratorios expanden la pared
torácica.
El diafragma desciende.
Expansión de la caja toráxica.
presión intrapleural.
Expansión los pulmones
Entrada del flujo de aire.
presión alveolar.
Entrada de flujo de aire.
25. ESPIRACIÓN
Justo antes de la espiración:
La presión alveolar es igual a la presión
atmosférica.
Luego:
Recogimiento elástico de los pulmones.
Presión alveolar es vuelve mayor que la
presión atmosférica.
Salida de flujo de aire.
30. CONTROLADORES DEL TRONCO
ENCEFALICO
Centro Medular (área rítmica):
- Grupo Dorsal inspiración
- Grupo Ventral inspiración y espiración
(ejercicio)
Centro Neumotáxico:
- Inhibe la inspiración
Centro Apnéustico:
- Estimula la inspiración
Ambos modifican la actividad del área rítmica.
34. VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
5800
2800
2300
Volumen
(ml)
1200
Volumen
corriente
(500 ml)
Final inspiración
normal
Final
espiración
normal
Volumen residual
(1200 ml)
Volumen de
reserva
espiratoria
(1100 ml)
Volumen de reserva
inspiratoria
(3000 ml)
Capacidad
pulmonar total
Capacidad residual
funcional
Capacidad vital
4600 ml
Capacidad
inspiratoria
Tiempo