Anatomía y Fisiologia Respiratoria

Anatomía y Fisiología Respiratoria

Embriología Respiratoria

• La formación del árbol respiratorio se

inicia hacia la 4° semana de gestación a

partir del mesodermo y endodermo.

• Comienza como una evaginación del

intestino anterior delante de la faringe

llamado divertículo respiratorio.

• A medida que el divertículo respiratorio se

alarga su extremo distal se agranda y

forma el esbozo traqueal.


• El esbozo traqueal se divide en esbozos

bronquiales y se ramifican formando los

bronquios.

• Entre la 6º y a 16º semana se forman

todos los elementos principales de los

pulmones excepto los encargados del

intercambio gaseoso.

• Entre la 16º y la 26º semana se forman los

bronquiolos respiratorios, conductos

alveolares y alveolos primitivos.


• Después de la 26 semanas de gestación

se desarrollan los alveolos primitivos

constituidos por células tipo I y II

productoras del surfactante.

• Las células cubica distales de los

bronquiolos respiratorios se diferencian en

planas y delgadas denominándose

neumocitos tipo I.


• Éstos últimos dan origen a los alveolos

primitivos rodeándose de numerosos

capilares.

• Hacia el final del 6° mes aparecen los

neumocitos tipo II.

• El mesodermo que recubre la parte

externa del parénquima pulmonar

evoluciona hasta convertirse en pleura

visceral y el que recubre por dentro la

pared toráxica en pleural parietal.

Generalidades

• Es un sistema de conducción que consiste

en desplazar volúmenes de aire desde la

atmosfera a los pulmones y viceversa.

• Se encarga del intercambio de gases que

consiste en la captación de O2 y eliminación

rápida de CO2.

• Trabaja en conjunto con el sistema

cardiovascular el cual transporta la sangre

que contiene estos gases desde los

pulmones a todas las células.

Funciones

• Distribución de aire.

• Intercambio gaseoso.

• Regulación del pH sanguíneo.

• Comunicación oral.

Clasificación Estructural

• Tracto respiratorio superior:

Fosas nasales.

Faringe.

Laringe.

• Tracto respiratorio inferior:

Tráquea

Bronquios – bronquiolos.

Alveolos – pulmones.

Clasificación Funcional Zona de Conducción:

Compuesta por una serie de cavidades y

conductos interconectados.

Fosas nasales, faringe, laringe, tráquea,

bronquios, bronquiolos terminales.

Zona Respiratoria:

Constituida por tubos y tejidos dentro de los

pulmones responsables del intercambio

gaseoso.

Bronquiolos respiratorios, conductos y sacos

alveolares.

Capas del Sistema Respiratorio

• Epitelio Respiratorio: Se le llama mucosa,

pasa de ser estratificado cilíndrico ciliado a

ser cuboides simple no ciliado.

• Submucosa: Compuesta por glándulas

mucosas y serosas.

• Músculo liso: aumentar o disminuir el

diámetro de la vía aérea (70%).

• Tejido cartilaginoso.

• Adventicia.

Nariz

• Situada en el centro de la cara, nace en el

medio de los ojos y termina en el labio

superior. Formada por una porción externa e

interna.

• La porción externa esta formada por una

estructura ósea y cartilaginosa cubierta por

piel. Presenta las siguientes partes: alas de

la nariz, pirámide nasal y narinas.

Cont.

Narinas

Ala nasal

Pirámide

nasal

Cont.

• La porción interna o cavidad nasal son 2

amplias fosas asentadas sobre los huesos

palatinos, maxilares superiores a los lados,

el techo de la nariz esta separado de la

cavidad craneal por una parte del etmoides

llamado lamina cribosa y separadas por una

partición medial llamada tabique nasal.

• El tabique nasal esta formado por 4

estructuras: lamina perpendicular del

etmoides, vómer y los cartílagos

vomeronasal y septal.

Tabique Nasal

Cont. • Cada fosa o cavidad nasal tiene como

función humidificar, filtrar, calentar y permitir

el flujo de aire del exterior al interior y

viceversa.

• Cada fosa o cavidad nasal se divide en 3

pasillos por la proyección de los cornetes

(superior, medio e inferior).

• Al tejido que recubre la porción interna se le

llama mucosa nasal.

Fosas nasales

Senos paranasales

• Son cavidades o espacios llenos de aire

emplazadas en el interior de los circundantes

a la nariz que se comunican con las fosas

nasales. Existen 4 pares de senos

paranasales:

o Senos frontales.

o Senos esfenoidales.

o Senos etmoidales.

o Senos maxilares.

Senos paranasales

SENOS

PARANASALES

Faringe

Llamada también garganta, órgano tubular

con forma de embudo, de 12 cms de largo,

se extiende desde las narinas internas (base

del cráneo) al cartílago tiroides y esófago

justo delante de las vertebras cervicales

detrás de las cavidades nasal y oral.

Anatómicamente consta de tres regiones:

Nasofaringe.

Orofaringe.

Hipofaringe.

Faringe

Consta de músculo esquelético formado por

2 capas: circular externa y longitudinal

interna.

Tiene unas formas de tejido linfoide:

• Amígdalas faríngeas (adenoides):

localizadas en la nasofaringe.

• Amígdalas palatinas: localizadas detrás y

debajo del velo del paladar (Orofaringe).

Regiones de la Faringe

Nasofaringe:

• Se encuentra detrás de la cavidad nasal

hasta el paladar blando.

• Posee 5 aberturas: 2 narinas internas, 2

orificios del conducto de las trompas de

Eustaquio y 1 comunicación con la

Orofaringe.

• Presenta tejido linfoide llamado adenoides o

amígdalas faríngeas.

• Epitelio cilíndrico pseudoestratificado ciliado.


Orofaringe:

• Se encuentra detrás de la cavidad bucal

desde el paladar blando hasta hueso hioides.

• Posee 1 abertura: las fauces (garganta).

• Representa el pasaje compartido aire y

alimentos.

• Presenta tejido linfoide llamado amígdalas

palatinas.

• Epitelio plano estratificado no queratinizado.


Hipofaringe:

• Es la parte mas inferior de la faringe, se extiende desde el hueso hioides hasta el cartílago tiroides.

• Posee una abertura infero-posterior que se comunica con el esófago y otra infero-anterior que se comunica con la laringe.

• Epitelio plano estratificado no queratinizado.

Funciones de la Faringe • Órgano indispensable y común para el tracto

respiratorio (paso de aire) y tracto digestivo

(paso de alimentos).

• Caja de resonancia para emitir sonidos

(habla).

• Deglución.

• Función inmunológica, debido a la presencia

del tejido linfoide (amígdalas).

Epíglotis • Es una especie de válvula de tejido

cartilaginoso elástico, que cubre la entrada de

la laringe.

• Durante la deglución la faringe y la laringe

ascienden; la faringe se ensancha y recibe el

alimento o líquido, mientras que la laringe

desciende la epiglotis.

• Durante la respiración se abre y permite el

paso de aire.

Laringe • Es un órgano corto formado por cartílago

hialino y elástico, tiene forma de cono

truncado, mide de 3.5 a 5 cm de largo,

situada en línea media del cuello, anterior al

esófago y entre C4 a C6. Conecta

Hipofaringe con la tráquea.

• En la laringe se encuentran las cuerdas

vocales, constituyéndose como el principal

órgano de la fonación. Revestido por epitelio

plano estratificado no queratinizado.

Laringe

• 2 pliegues:

1 par superior: pliegues vestibulares

(cuerdas vocales falsas)

1 par inferior: pliegues vocales (cuerdas

vocales verdaderas)

Cont.

• Consta de las siguientes

estructuras:

En la parte superior se

encuentra la epíglotis.

Hueso hioides.

Ligamento tirohioideo.

Cartílago tiroides.

Ligamento cricotiroideo.

Cartílago cricoides.

Aritenoides

Corniculados

Tráquea

• Es un órgano tubular de carácter

cartilaginoso y membranoso que va desde el

cartílago cricoides en el cuello (C6) hasta

que se divide lo que origina los bronquios

principales en el tórax (D5) a nivel del ángulo

de Louis.

• Mide 12cms de largo y 2,5cms diámetro, se

encuentra delante del esófago, formada por

anillos cartilaginosos forma de “C”, La

función es brindar una vía abierta al aire

inhalado y exhalado.

Bronquios y Bronquiolos

• BRONQUIOS: son estructuras tubulares

fibrocartilaginosas y músculo liso

provenientes de la bifurcación de la tráquea.

Se originan dos bronquios principales uno

derecho y otro izquierdo.

• De los bronquios principales se originan los

bronquios lobulares (secundarios), estos se

subdividen en bronquios segmentarios

(terciarios) y de éstos se originan los

bronquiolos.

Bronquios y Bronquiolos

• Bronquio Primario Derecho: estructura

tubular que es vertical, largo y ancho.

• Bronquio Primario Izquierdo: estructura

tubular es horizontal y corto.

• Se localizan en el mediastino posterior y su

función es distribuir el flujo de aire al interior

de los pulmones.

• BRONQUIOLOS: son los conductos mas

pequeños de los bronquios que llegan hasta

los alveolos, se dividen en bronquiolos

terminales y bronquiolos respiratorios.

Pulmones

Cont. • Son estructuras u órganos respiratorios de

origen mesodérmico, de forma cónica,

ubicados a lado y lado del mediastino en las

cavidades pleurales.

• Consta de: bases pulmonares; ápices o

vértices pulmonares; 3 bordes: inferior,

anterior y posterior; 2 caras: costal y

mediastínica; esta ultima se encuentra el

Hilio pulmonar entrada y salida de

bronquios principales y vasos sanguíneos

pulmonares.

Cont.

• Cada pulmón esta dividido en lóbulos por

medio de unas cisuras:

Pulmón Izquierdo: superior e inferior.

Pulmón Derecho: superior – medio – inferior.

Las cisuras son oblicuas y horizontal.

Los lóbulos pulmonares se dividen en

unidades funcionales mas pequeñas llamadas

segmentos broncopulmonares.

Pleura

• Es una membrana serosa de células

mesoteliales, que cubre a los pulmones

llamándose (Pleura visceral) y se continua al

hilio pulmonar, mediastino, diafragma y

pared toráxica llamándose (Pleura parietal).

• En consecuencia existe el espacio pleural

que se encuentra entre las 2 pleuras,

lubricado por el líquido pleural permitiendo

así el buen proceso de la ventilación.

Estructura alveolar

• Los alveolos son estructuras huecas de

250μm, hemisféricas, cuyo contenido aéreo

esta en constante renovación; en la pared

externa están los capilares donde se

presenta el intercambio de gases.

• Tapizados por un epitelio alveolar llamada

membrana respiratoria, presentando dos

tipos de células:

o Neumocitos tipo 1

o Neumocitos tipo 2.

Estructura alveolar

o Neumocitos tipo 1: constituyen la barrera

difusión gaseosa.

o Neumocitos tipo 2: producen el Surfactante

pulmonar para evitar colapso alveolar.

o Además de los Neumocitos los alveolos

contienen otras células llamadas

Macrófagos, células de defensa fagocitan

partículas extrañas que llegan al alveolo.

o Los alveolos se disponen como depresiones

redondeadas llamados sacos alveolares.

Estructura alveolar Sacos alveolares: Consiste en 2 o más

alveolos que comparten la desembocadura.

Membrana alveolo-capilar:

• Es extremadamente delgada

• Tiene una superficie de 50 a 100m2.

• Aumentos de la presión capilar pueden

lesionarla.

Estructura alveolar Poros de Kohn: Estructuras microscópicas

que permiten la ventilación colateral entre los

alveolos.

Canales de Lambert: Estructuras que

permiten la ventilación colateral entre

alveolos y bronquiolos.

Canales de Martin: Estructuras que permiten

la ventilación colateral entre bronquiolos.

Neumocito

Tipo II

Neumocito

Tipo I

Macrófago

alveolar

Vaso

Sanguíneo

Irrigación Broncopulmonar

• Arterias Bronquiales: se dividen en:

• Arteria bronquial derecha (1): es rama de

la tercera arteria intercostal posterior.

• Arterias bronquiales izquierdas (2): nacen

directamente de la aorta toráxica:

o Superior: nace a nivel de D5

o Inferior: nace por debajo del bronquios izq.

Venas Bronquiales: drenan hacia las venas

pulmonares y venas ácigos.

Fisiología Respiratoria

Ventilación Pulmonar

Ventilación: Proceso de fluido de aire

desde la atmosfera hacia los alveolos y

viceversa gracias a la diferencia de

presiones alternantes.

• Inspiración

• Espiración

Respiración: Proceso de intercambio

gaseoso.

• Externa.

• Interna.

Ventilación Pulmonar

• Frecuencia Respiratoria: Es el numero de

ciclos respiratorios en 1 minuto.

• El aire se mueve dentro y fuera de los

pulmones, por la existencia de un gradiente

de presión entre la atmosfera y los alveolos.

• Perfusión Pulmonar: es la irrigación o riego

sanguíneo pulmonar.

Cont.

• Los gradientes de presión importantes para

la ventilación son:

Presión atmosférica o barométrica (PB):

presión de aire fuera de las vías aéreas.

Presión alveolar (PA): presión de aire

dentro de los pulmones.

Presión intrapleural o intratoráxica (Pip):

presión entre las pleura parietal y visceral.

Cont.

Presión Atmosférica (PB)

Presión Alveolar (PA)

Presión Intrapleural (Pip)

Cont. • El principio primario de la ventilación

consiste en que el aire se desplaza a favor

de su gradiente de presión, es decir, siempre

va de una zona de alta presión a una de baja

presión.

• Ley de los gases:

Ley de Boyle: V / P a T° constante.

Ley de Charles: V = T° a P constante y vic.

Ley de Dalton: mezcla de gases o PT = +PP

Ley de Henry: capacidad de solubilidad gas.

Mecánica Ventilatoria

• Es la alternancia constante entre la

inspiración y espiración lo que conlleva a un

intercambio de aire entre la atmosfera y

alveolos pulmonares.

• La ventilación pulmonar es un proceso

cíclico que consta de 2 etapas:

o Inspiración.

o Espiración.

Inspiración • Antes de este fenómeno, el diafragma está

relajado, la PA = PB no hay flujo de aire y la

Pip < PA lo que mantiene abierto los

alveolos.

• Es un fenómeno activo, que determina la

entrada de aire a los pulmones: el diafragma

y músculos intercostales externos se

contraen, aumentando el volumen toráxico,

la Pip y PA se reducen, entonces son < PB lo

que permite la entrada de aire a los

pulmones. Al final de ésta la PA = PB lo que

detiene la entrada de flujo de aire.

Espiración • Una vez la PA = PB, no hay mas entrada de

aire y el diafragma esta totalmente contraído.

• Fenómeno pasivo, determina la salida de

aire de los pulmones: es debido a la

retracción elástica de la pared del tórax y

pulmonar, hay relajación muscular, la PA >

PB y el aire sale a favor del gradiente de

presión. Al final la PA = PB lo que interrumpe

el flujo de aire.

Musculatura

Inspiración

Primarios:

• Diafragma

• Intercostales

Externos

Accesorios:

• Esternocleido-

mastoideo.

• Escalenos.

• Pectoral menor.

Espiración

Intercostales

Internos.

Abdominales:

• Recto anterior.

• Oblicuos.

• Transversos.

Propiedades Elásticas de los Pulmones

Curva Presión - Volumen: Histéresis


Distensibilidad Pulmonar: es el grado o

capacidad del tórax y los pulmones de

expandirse o también al cambio de volumen

por unidad de presión (200ml/cmH2O).

• Una Disminución: edema alveolar, fibrosis

pulmonar, aumento de la presión de la vena

pulmonar.


• Un aumento: Enfisema pulmonar, crisis

asmática, pulmón sano de edad avanzada.

• Presión Transpulmonar (PT) = Pip – PA


Tensión Superficial: película de líquido que

tapiza los alveolos.

• Origina una fuerza de atracción entre las

moléculas de líquido.

Patrón Respiratorio • Eupnea: patrón normal de la respiración

tranquila.

• Respiración Costal: es la respiración

superficial o toráxica, movimiento

ascendentes y descendentes del tórax

debido a la contracción de músculos

intercostales.

• Respiración Diafragmática: respiración

profunda o del diafragma, movimientos del

abdomen hacia afuera asociados a la

contracción y descenso del diafragma.

Regulación del Centro Respiratorio

Cont. • Durante el reposo las células emplean 200ml

de O2 / min. Durante el ejercicio físico el uso

de O2 aumenta entre 15 y 20 veces en los

adultos sanos normales y 30 veces mas en

deportistas entrenados.

Centro Respiratorio:

• Conglomerado de neuronas donde se

originan los impulsos nerviosos localizados a

lado de la protuberancia y bulbo raquídeo.

Áreas del Centro Respiratorio

Área de ritmicidad bulbar:

• En el bulbo raquídeo controla el ritmo

respiratorio básico, existiendo 2 regiones:

inspiratorias y espiratorias.

• La respiración normal es de 2 segundos la

inspiración y 3 segundos la espiración.

La región inspiratoria: al permanecer

activa genera impulsos nerviosos alrededor

de 2 segundos.

Áreas del Centro Respiratorio

Área de ritmicidad bulbar:

La región espiratoria: Las neuronas de la

región espiratoria permanecen inactivas

durante la respiración tranquila.

• Al activarse (respiración forzada) genera

impulsos nerviosos alrededor de 3

segundos.

cont. El área neumotáxica: en la región superior

de la protuberancia contribuye a la inhibición

del área inspiratoria disminuyendo la

duración de las inspiraciones y aumentando

la frecuencia respiratoria.

El área apneústica: en la región inferior de

la protuberancia envía impulsos excitadores

hacia el área inspiratoria que la activan y

prolongan la inspiración.

Área

Neumotáxica

Área Apneústica

Área Inspiratoria

Área Espiratoria


Influencia Cortical:

• Ya que la corteza cerebral se conecta con el

centro respiratorio es posible alterar el

patrón respiratorio.

• El control voluntario es protector porque

evita el ingreso de agua o gases irritantes.

• La capacidad de evitar la respiración se

limita cuando se acumula CO2 e H+ en

líquidos corporales.


Quimiorreceptores:

• Son receptores neuronales que responden a

los compuestos químicos (O2, CO2, H+).

• Centrales (bulbo raquídeo): responden a

cambios de concentración de H+ y pCO2 en

el LCR.

• Periféricos (cayado aórtico y carótidas):

sensibles a los cambios de pO2, H+, pCO2

en sangre.

Cont.

• CO2 liposoluble

CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3

• Hipercapnia: Aumento de las cifras de

PCO2.

• Déficit de PO2 no es captado por

quimiorreceptores centrales pero si los

deprime y además del área inspiratoria.

Intercambio de Gases Difusión: Movimiento de solutos (gas)

desde un lugar de mayor presión a uno de

menor presión (gradientes de presión).

Ley de Fick: la difusión de un gas es

directamente proporcional a la diferencia

de presiones y a la superficie e

inversamente al espesor de la membrana.

• Depende de:

Permeabilidad de la membrana.

Presión parcial del gas.

Solubilidad.

Intercambio de Gases

Permeabilidad de la membrana: al estar

disminuida es un obstáculo sólo para el

paso de O2 mas no para el de CO2.

Presión parcial: Fuerza ejercida por las

moléculas del gas en las paredes de un

área determinada.

PCO2 , PO2


Solubilidad: Ley de Henry: la cantidad de

un gas que se va a disolver en un líquido

es proporcional a su presión parcial y a su

solubilidad.

• PACO2 = PaCO2

• PAO2 ≠ PaO2: 5 a 10mmHg a nivel del mar

y de 2 a 4 mmHg a la altura de Bogotá; lo

que se denomina D(A-a)O2


Solubilidad: Ley de Graham: se refiere a

la velocidad de difusión de un gas, la cual

es directamente proporcional al coeficiente

de solubilidad e inversamente a la raíz

cuadrada de su peso molecular.

PM O2 = 32 ; PM CO2 = 44

δ O2 = 0,0244 ; δ CO2 = 0,592

Velocidad CO2 / Velocidad O2

Limitaciones de la Difusión

• Si la presión parcial de un gas en el

plasma (Pa) se equilibra con la presión

parcial alveolar (PA) del gas durante el

tiempo que la sangre permanece en el

capilar pulmonar, su transferencia es

limitada por la perfusión; Mientras que si

no se logra el equilibrio en el tiempo que

la sangre pasa por el capilar, su

transferencia es limitada por difusión.

Gas Atmosférico

• Aire.

• Fracción Inspirada de oxígeno: se le

denomina FIO2, es el % de O2 que entra

a la vía aérea:

FIO2: 21% (0,21)

PIO2: (PB-PH2O) x FIO2

PAO: (PB-PH2O) x FIO2 – PACO2

PAO = PIO2 – PACO2

Gas Alveolar

Diferencia Alveolo-Capilar = D(A-a) O2:

• Existe una diferencia de 5 a 10mmHg

entre la PAO2 y la PaO2 a nivelo del mar.

• A la altura de Bogotá existe una diferencia

de 3,14mmHg, sin embargo en la practica

clínica es común ver que se utilizan

valores de hasta 10mmHg

Transporte de Gases

• Es el paso final del intercambio de gases

entre el ambiente y los tejidos.

• El O2 es transportado de forma física

(disuelto en sangre) y de forma química

(Aunado a la Hb).

• El CO2 es transportado de forma física

(disuelto en sangre) y de forma química

(En forma de HCO3 o unido a proteínas).

Transporte de Oxigeno (O2)

O2 Disuelto • Obedece la ley de Henry, la cantidad

disuelta es proporcional a la presión

parcial.

• Por cada 1mmHg de PO2 existe 0,003

mlO2 / 100cc de sangre.

• Entonces se puede decir que con una

PO2 de 100mmHg contiene 0,3 mlO2 /

100cc de sangre

Hemoglobina (Hb) • Cada glóbulo rojo contiene alrededor de

280 millones de moléculas de Hb.

• Una molécula de Hb consiste en una

proteína llamada globina, compuesta por

4 cadenas polipeptídicas (2α y 2β), un

grupo Hemo que consta de 4 pirroles

unido a cada una de las 4 cadenas, y en

el centro de los pirroles hay una molécula

de Fe++ que se combina de forma

reversible con el O2.

Hemoglobina (Hb) • Existen varios tipos de Hb:

Hb A : Adulto

Hb F: Fetal

Hb S: Falciforme (contiene valina en lugar

de Ac. Glutámico).

• El factor mas importante que determina la

cantidad de O2 que se une a la Hb es la

PO2.

Hemoglobina (Hb) • El O2 forma una combinación reversible

con la Hb: O2 Hb HbO2 (98,5%)

(Oxihemoglobina)

• Capacidad de O2: se refiere a la cantidad

máxima de O2 que se puede combinar

con la Hb.

• Cada 1 gr de Hb es capaz de combinarse

con 1,39cc de O2; lo que significa que la

sangre contiene 15 gr de Hb / 100cc…

Curva de Disociación de la Hemoglobina

• Denominada también curva de

Severinghaus, donde muestra una

relación bien definida entre porcentaje de

saturación de oxígeno de la hemoglobina

(% SO2) y la presión parcial de oxígeno

en el plasma de la sangre arterial (PaO2)9.

• La relación no es lineal, tiene una forma

sigmoide la curva la cual es una indicación

de la afinidad del oxígeno por la

hemoglobina.


• Varios mecanismos entre otros la acidosis,

la hipercapnia, el aumento de la

temperatura y de 2,3 di-fosfoglicerato,

contribuyen a una disminución de la

afinidad del oxígeno con la hemoglobina

(desviando la curva hacia la derecha) lo

que facilita la liberación del mismo a los

tejidos conllevando a una hipoxemia.


• Por lo contrario mecanismos como la

alcalosis, un descenso de la PaCO2, de la

temperatura y de 2,3 di-fosfoglicerato

favorecen a una mayor afinidad del

oxígeno por parte de la hemoglobina

disminuyendo la liberación del mismo

dando como resultado una hipoxia

tisular.

Transporte de Dióxido de Carbono (CO2)

Transporte de CO2

Disuelto en plasma: obedece a la ley de

Henry pero el CO2 es más soluble que el

O2 (7%).

Iones Carbamínicos: (23%)

HbCO2 (carboxihemoglobina)

HCO3:

CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3

Equilibrio Acido-Base

pH: es el potencial de Hidrogeniones, es

decir el logaritmo negativo de la

concentración de H+ en los líquidos del

cuerpo.

• La acidez o alcalinidad de una solución se

expresa en la escala de pH que se

extiende de 0 a 14.

• El mayor desafío homeostático es

mantener la concentración de H+ de los

líquidos corporales en niveles adecuados.

La pérdida de H+ de los líquidos corporales

depende de 3 mecanismos:

Sistema Amortiguador (Buffers): es una sustancia capaz de enlazar o liberar H+ sin eliminarlo en solución y conservar constante el pH.

Dióxido de Carbono espirado: se hace al aumentar la profundidad y la frecuencia de la respiración.

Excreción Renal de H+: es el mas lento pero único para eliminar ácidos diferentes al ácido carbónico.

Proteínas: es la mas abundante en el LIC (Hb) y plasma (Albúmina). Compuesta por aa que contienen un grupo (-COOH) y (NH2).

Ácido Carbónico: se basa en el ión HCO3 actúa como base débil. No se pierde por orina.

Fosfatos: se basa en el (H2PO4-) actuando como acido débil amortiguando bases fuertes (OH-).

Sistema Amortiguador (Buffers)

CO2 Espirado

Un aumento de la concentración de CO2 en los líquidos corporales conlleva a un incremento en los H+.

Los cambios en la frecuencia y profundidad de la respiración pueden alterar en pH de los líquidos corporales.

¿Qué pasa cuando el pH disminuye o aumenta?

Excreción Renal de Protones

• Las reacciones metabólicas producen

ácidos no volátiles (HCL).

• Eliminación de grandes cantidades de H+

a través de los túbulos contorneado

proximal (contra-transportadores Na+/H+)

y túbulo colector por medio de la orina

(Células intercaladas).

o ACIDO: sustancia susceptible de donar

H+ a una solución.

o BASE: es toda sustancia capaz de

captar de H+ de una solución.

o Tanto los ácidos como las bases se

disocian:

HA H+ A

OA O- A

o Es importante recordar que agregar

ácido a un medio es igual a extraer

base de él y visceversa.

El pH plasmático normal de una persona

es de 7,35 a 7,45

• La regulación del pH depende de:

pulmones y riñones.

- Pulmones: el principal producto es el

CO2 (H2CO3). Si aumenta la

concentración de H+ pH, ventilación y

visceversa

- Riñones: el principal producto es el

HCO3. el equilibrio AB lo hace por 2

mecanismos: excreción - reabsorcion del

HCO3 y eliminación de H+. El aumento

de concentración de H+ la excreción de

H+ y retiene HCO3 y visceversa

• La ecuación de Henderson-Hasselbach

(HCO3) R

pH=pK + log -----------

(H2CO3) P

24

pH= 6.1 + log -----------

40x0.03

pH = 7.4

• Acidosis: alteración que tiende a

añadir acido o eliminar álcali. Se debe

al aumento de la concentración de

CO2, H+. El efecto fisiológico mas

importante es la depresión del SNC.

• Alcalosis: alteración que tiende a

eliminar acido o añadir álcali. Se debe

al aumento de HCO3. el efecto

fisiológico mas importante es la

sobreexitabilidad del SNC y SNP.

Trastornos ácido- básico

• Trastorno metabólico: la alteración

radica en la concentración de

bicarbonato (HCO3).

• Trastorno respiratorio: la alteración

radica en la concentración de PaCO2.

H2CO3 CO2 + H2O.

Trastornos ácido-básico

Compensación: es la respuesta

fisiológica a un desequilibrio del estado

ácido-base que tienden a normalizar el

pH de la sangre arterial.

• Puede ser Completa o parcial

Completa: si el pH se encuentra en el

intervalo normal.

Parcial: Cuando el pH aun se encuentra

por encima de 7,45 o por debajo de

7,35


Compensación respiratoria: si una

persona tiene alterado el pH por causas

metabólicas, la hiper o hipoventilación

ayudan en la normalización del pH.

Ocurre en pocos minutos.

Compensación Renal: si una persona

tiene alterado el pH por causas

respiratorias, la secreción de H+ y

reabsorción de HCO3- por los túbulos

renales ayudan a normalizar el pH.

Requiere de dias.


Fenómenos de Compensación para

Normalizar el pH

Trastorno Primario Compensación

Acidosis Respiratoria Alcalosis Metabólica

Acidosis Metabólica Alcalosis Respiratoria

Alcalosis Respiratoria Acidosis Metabólica

Alcalosis Metabólica Acidosis Respiratoria

Valores Normales

Concepto / Valor Nivel del Mar Bogotá

PaO2 85 – 100mmHg 60 – 70mmHg

PaCO2 35 – 45mmHg 27 – 35mmHg

Sat Hba O2 90 – 97% 88 – 93%

pH arterial 7,35 – 7,45 7,35 – 7,45

PvO2 40mmHg 30 – 40mmHg

PvCO2 46mmHg 40mmHg

Sat Hbv O2 68% 63%

Acidosis Respiratoria: se caracteriza por

aumento de la PaCO2 debido a la

hipoventilación alveolar.

Causas:

• Alteraciones de los centros respiratorios.

• Alteraciones del SNP.

• Trastornos de la placa motora.

• Alteraciones del efector muscular.

• Enfermedades del tórax y pulmonares.

• Circulatorias e hipoventilación en VM.


Alcalosis Respiratoria: se caracteriza

por disminución de la PaCO2 debido a la

hiperventilación alveolar.

Causas:

• Hipoxemia, Enfermedades respiratorias.

• Hipotensión Arterial.

• Ansiedad y dolor.

• Lesiones del SNC.

• Hormonas y drogas.

• Hiperventilación en VM.


Acidosis Metabólica: se caracteriza por

disminución del HCO3 debido a la pérdida

de bases o acumulo de ácidos no

volátiles.

Causas:

• Diarrea.

• Insuficiencia renal.

• Cetoacidosis Diabética.

• Acidosis Láctica.

• Hipercalemia o falla excreción de H+


• Es una medida virtual que se expresa

como:

AG = (Na+) – (Cl + HCO3)

• Representa los aniones no medidos en

suero (Fosfatos, citrato, lactato, sulfatos).

• Su valor normal oscila entre 8 – 12mEq/L.

Anión GAP o Brecha Aniónica

Acidosis Metabólica

Anión GAP normal Anión GAP Aumentado

Diarrea – Síndrome

intestino corto

Cetoacidosis

Pancreatitis. Acidosis Láctica

Acidosis Tubular renal Uremia

Sustancias acidificantes. Metanol.

Acetazolamida Etilenglicol

Salicilatos.

Paraldehído

Acidosis Láctica: es la causa mas

común de acidosis en los pacientes en

UCI.

• Con niveles mayores a 5 mmol/L

• Puede ser

Hipóxica (Tipo A)

Hipóxica (Tipo B)


• Es una metodologia alterna a la de

Henderson-Hasselbach para la

evaluacion del equilibrio ácido basico.

• Basada en los principios de neutralidad,

conservación de la masa y disociación

de electrolitos.

• Se postula que existen factores

independientes y dependientes.

Teoría de Stewart

• Variables independientes: PaCO2,

diferencia de iones fuertes (DIF) que

son los que se disocian por completo en

una solución (Na+, K+, Cl-) y la

concentración total de ácidos débiles

(albúmina, fosfatos)

• Variables dependientes: H+ y HCO3.

Teoría de Stewart

• DIF: es la carga neta de los iones

fuertes (Na+, K+, Ca++, Mg+, Cl-, SO-)

y equivale al valor resultante entre la

diferencia de cationes fuertes y aniones

fuertes.

• El Ca++, Mg+ y SO- se encuentran en

cantidades muy pequeñas los cuales no

se tienen en cuenta y no afectan la DIF.

Teoría de Stewart

• DIF: (Na + K) – Cl

• Su valor normal oscila entre 40 – 42

meq/L

• Un DIF con cifras elevadas indica

alacalosis, y con cifras bajas indica

acidosis.

Teoría de Stewart

Alcalosis Metabólica: Se caracteriza por

aumento del valor de HCO3 debido a la

acumulación de base o pérdida de ácidos

no volátiles.

Causas:

• Hipocloremia.

• Hipocalemia.

• Colocación de sondas nasogástricas.

• Vómitos

• Iatrogénico: Lactato, acetato, citratos,

diuréticos.


Circulación Pulmonar

• Los pulmones reciben sangre a través de

las arterias pulmonares y bronquiales.

Arterias Bronquiales: constituyen una

parte muy pequeña del gasto del VI e

irriga la mayor parte del árbol

traqueobronquial con sangre oxigenada.


Arterias Pulmonares: constituyen todo el

gasto del VD e irriga la mayor parte de los

pulmones con sangre no oxigenada.

• No cumple funciones nutricias.

• Son dos los elementos fundamentales

para cumplir la principal función de los

pulmones: Relación V/Q: muy buena

ventilación y adecuada perfusión.

Arteria Pulmonar

• Es de paredes mas delgadas.

• Se subdivide inmediatamente en 2 ramas

terminales.

• Presenta menos musculo liso.

• Ofrecen menos resistencia y presión

Cont.

• El tronco pulmonar sale del ventrículo

derecho y se bifurca: derecha e izquierda,

conducen sangre desoxigenada, esta

bifurcación se presenta a la izquierda de la

línea media, antero inferior a la división de la

tráquea, a nivel de D4.

• Las venas pulmonares llevan sangre

oxigenada hacia la aurícula izquierda del

corazón, dividiéndose en 4 ramas.


• Las presiones y resistencia son inferiores

con respecto a la sistémica.

• Ley de Ohm: el flujo en el sistema

pulmonar es directamente proporcional al

gradiente de presiones en los extremos

del circuito e inversamente proporcional a

La resistencia.

F = P1 – P2 (PMAP) – (PDAI)

R


• Las presiones en la circulación pulmonar

son baja:

PMAP: 15mmHg.

PSAP: 25mmHg.

PDAP: 8mmHg.

• Los capilares alveolares están expuestos

a la presión alveolar y se colapsan si ésta

aumenta.


• Los vasos extra alveolares cuando el

pulmón se expande, éstos se dilatan por

tracción radial del parénquima y también

por una exposición a una presión menor

que la presión alveolar.


• La resistencia en la circulación pulmonar

es baja, siendo la caída de presión entre

la arteria pulmonar y la aurícula izquierda

es de 10mmHg.

• Cuando la presión en la arteria pulmonar o

vena pulmonar aumenta la resistencia

disminuye, debido a dos mecanismos:


Circulación

Pulmonar

Reclutamiento Distensión

Distribución Regional del Flujo Sanguíneo Pulmonar

• La gravedad es un factor pasivo que

influye en la resistencia vascular

pulmonar.

Vasoconstricción Hipóxica

• Consiste en la contracción del musculo

liso capilar lo que se denomina

Vasoconstricción, debido a una

disminución de la Presión Alveolar de

Oxigeno (PAO2) es lo que se conoce

como hipoxia alveolar.

• No se conoce muy bien este mecanismo.

• Oxido Nítrico (NO), Hipercapnia alveolar.

Volúmenes Pulmonares

• Volumen minuto: es el volumen total de

aire inspirado y espirado en 1 minuto.

VM = Fr x Vc

• Volumen alveolar: es el volumen de aire

por minuto que llega en realidad a la zona

respiratoria.

VA = Fr x (Vc – Ds)

Volúmenes pulmonares

• Volumen Corriente o Tidal (VC): volumen

de aire que entra y sale en cada respiración.

• Volumen de reserva inspiratoria (Vri):

volumen de aire que se inhala durante una

inspiración forzada máxima.

• Volumen de reserva espiratoria (Vre):

volumen de aire exhalado durante una

espiración forzada máxima.

• Volumen residual (VR): volumen de aire

que queda en los pulmones después de una

espiración forzada máxima.

Capacidades pulmonares

• Capacidad Vital (CV): VRI + VC + VRE.

• Capacidad Inspiratoria (CI): VC + VRI.

• Capacidad Funcional Residual (CFR):

VR + VRE.

• Capacidad Pulmonar Total (CPT):

CV + VR.

INTERCAMBIO GASEOSO

ATMOSFERA AIRE ALVEOLAR SANGRE ARTERIAL

SANGRE VENOSA

PO2 160 100 100 40

PCO2 0,2 40 40 46

Anatomía y Fisiologia Respiratoria

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