Anatomía y fisiología respiratoria DR. CASANOVA

FISIOLOGIA DEL APARATO FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO DURANTE EL RESPIRATORIO DURANTE EL

EJERCICIOEJERCICIO

DR. RENATO CASANOVA MENDOZADR. RENATO CASANOVA MENDOZANEUMOLÓGO ASISTENTE CENTRO MEDICO NAVALNEUMOLÓGO ASISTENTE CENTRO MEDICO NAVAL

SEGUROS PACIFICOSALUD.SEGUROS PACIFICOSALUD.MIEMBRO DE LA SOCIEDAD PERUANA DE MIEMBRO DE LA SOCIEDAD PERUANA DE

NEUMOLOGIANEUMOLOGIA20112011

TEST1. En relación a la fisiología respiratoria, señale la

aseveración incorrecta:a) El 50% de la resistencia al flujo aéreo se genera en las

vías aéreas superiores.b) La distensibilidad o compliance se incrementa en el

enfisema pulmonar.c) En el espacio muerto alveolar la relación V/Q es menor

de 1.d) Las arterias bronquiales se relacionan con la

fisiopatología de la hemoptisis.e) NA.

2. En relación a la difusión o Hematosis, marque la aseveración no correcta.

a) El CO2 es 21 veces más rápido para difundir que el oxigeno.

b) El CO es 210 veces más rápido para difundir las membranas celulares.

c) Cuando mayor es el cociente de difusión, menor será la capacidad de difusión de una molécula.

d) La presión parcial de oxígeno en sangre venosa normal es de 40 mmHg.

e) Obedece a una gradiente de presiones.

3. En relación a la fisiología respiratoria marque lo correcto:

a) En las zonas 2 de West la relacion V/Q es igual a 1.

b) El aumento del 2,3 DPG desplaza a la izquierda la curva de disociación de la hemoglobina.

c) La principal forma de transporte de CO2 en la sangre es bajo la forma de carbaminohemoglobina.

d) El volumen de aire corriente en reposo es 3 litros.

e) NA.

CardiovascularCardiovascular

RespiratoriaRespiratoria NeurológicaNeurológica

IMPORTANCIA IMPORTANCIA DEL APARATO DEL APARATO RESPIRATORIORESPIRATORIO

BASES MORFOLÓGICAS DEL BASES MORFOLÓGICAS DEL APARATO RESPIRATORIOAPARATO RESPIRATORIO

1. Caja torácica.2. Vías aéreas de conducción. 3. Vías aéreas de intercambio de gases.4. Vasculatura pulmonar.5. Pleura.6. Centro respiratorio.

MUSCULOS INSPIRATORIOSMUSCULOS INSPIRATORIOS

El diafragma es el músculo encargado de mover en reposo las 2/3 partes, o un 70% del Volumen Corriente.

El diafragma en realidad son dos bombas: la de aire, y la expulsiva (defecación, orina, parto).

Inspiratorios: Intercostales externos, serratos, escalenos, esternocleidomastoideos.

MUSCULOS ESPIRATORIOSMUSCULOS ESPIRATORIOS

Los músculos espiratorios están formado por los intercostales internos, los oblicuos externo e interno del abdomen, el transverso y recto abdominal.

INSPIRATORIOSESPIRATORIOS

ESCALENOSECM

Carina D5

Laringe C4 – C6

25º25º 45º45º

BRONCOGRAFIABRONCOGRAFIA

VÍAS AÉREAS DE VÍAS AÉREAS DE CONDUCCIÓNCONDUCCIÓN

Se aceptan 23 generaciones en la ramificación bronquial.

Por debajo de las generaciones 8 a la 12 los bronquios pierden su cartílago, denominándose bronquiolos.

El espacio muerto anatómico, o zona no respiratoria del árbol bronquial incluye las 16 primeras generaciones, siendo su volumen de unos 150 ml.

La generación 16 corresponde al llamado bronquiolo terminal

VÍAS AÉREAS DE VÍAS AÉREAS DE INTERCAMBIO DE GASES.INTERCAMBIO DE GASES.

De un bronquiolo terminal depende todo un acino pulmonar, con tres generaciones de bronquiolos respiratorios (17, 18, 19), con algún alvéolo en sus paredes, los conductos alveolares (20, 21, 22) y los sacos alveolares (generación 23).

BRONQUIOLO TERMINALBRONQUIOLO TERMINAL

El bronquiolo terminal mide menos de medio mm de diámetro y constituye el finalde las vías conductoras del sistema respiratorio.

Cada uno formara un LOBULILLO O ACINO PULMONAR.

ESPACIO MUERTO ANATÓMICO: De la generación 1 a la 16. Volumen: 150 cc.

ESPACIO MUERTO ALVEOLAR: Alvéolos no perfundidos que por lo tanto no realizan hematosis.

ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO: Espacio muerto anatómico + espacio muerto alveolar.

MUCOSA BRONQUIALMUCOSA BRONQUIAL

La mucosa bronquial dispone de: Células superficiales: ciliadas, caliciformes, de

Clara, indiferenciadas, serosas. Células apoyadas en la membrana basal: células

basales, y células de Kulchitsky de la serie APUD. En la submucosa hay glándulas, que van

disminuyendo distalmente, como las células caliciformes, sustituidas por las células de Clara, secretoras a nivel de los bronquiolos respiratorios. .

CLEARANCE MUCOCILIARCLEARANCE MUCOCILIAR

MACROFAGO ALVEOLARMACROFAGO ALVEOLAR

MEMBRANA ALVEOLO - CAPILARMEMBRANA ALVEOLO - CAPILAR

VASOS SANGUÍNEOSVASOS SANGUÍNEOS

Las arterias pulmonares, que reciben la totalidad del gasto cardiaco del Ventrículo Derecho.

VASOS SANGUÍNEOSVASOS SANGUÍNEOS

Las arterias bronquiales nacen de la aorta a nivel de la 3-8º vértebras torácicas, de las arterias intercostales, de la arteria subclavia.

PLEURAPLEURA

En el espacio pleural hay una pequeña cantidad de líquido en sujetos normales (0.1-0.2 ml/Kg de peso corporal en humanos) que está en un equilibrio dinámico.

Este líquido lubrifica y facilita el acoplamiento del pulmón y la pared torácica.

Pleura parietalPleura parietal

Pleura visceralPleura visceralIrrigación Irrigación sistémicasistémica

Irrigación Irrigación pulmonar y pulmonar y sistémicasistémica

Estomas Estomas Espacios Espacios

Lacunares Lacunares Linfaticos.Linfaticos.

FORMACIÓN DEL LÍQUIDO PLEURALFORMACIÓN DEL LÍQUIDO PLEURAL

Pleura parietalPleura parietal

Pleura visceralPleura visceral

Duele por recibir Duele por recibir sensibilidad de sensibilidad de

los nervios los nervios intercostalesintercostales

No duele, No duele, origina origina

reflejo de reflejo de la tos al la tos al irritarse.irritarse.

CONTROL NERVIOSO DE LA CONTROL NERVIOSO DE LA RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN

El árbol bronquial dispone de receptores de distensión, de irritación laríngea, traqueal y bronquial, y tipo fibras C bronquiales.

Hay fibras eferentes de tipo parasimpático, colinérgicas, que viajan en el vago, de acción broncoconstrictora, vasodilatadora y secretora.

Hay fibras eferentes, simpáticas, adrenérgicas, con acciones opuestas a las anteriores. .


Los quimiorreceptores periféricos (aórticos y en la bifurcación carotídea), responden a las variaciones locales de pH, PO2 y PCO2.

Los quimioreceptores centrales, que responden a las variaciones de pH y PCO2 , se localizan cerca de los centros respiratorios


Centros bulbares (ventral inspiratorio y dorsal espiratorio).

Centros protuberanciales (apneústico que inhibe la inspiración, y Neumotáxico), éste con acciones tanto inspiradoras como espiratorias.

El control voluntario de la respiración, depende de la corteza cerebral y de las fibras córticobulbares y córticoespinales

FISIOLOGIA RESPIRATORIAFISIOLOGIA RESPIRATORIA

• PROVEER OXIGENO A LOS TEJIDOS.

• ELIMINAR DIOXIDO DE CARBONO.

• EXCRECIÓN.

• REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA.

• EQUILIBRIO ACIDO BASE.

• METABOLISMO MEDICAMENTOS, HORMONAS, ETC.

FISIOLOGIA RESPIRATORIAFISIOLOGIA RESPIRATORIAETAPAS:

VENTILACIÓN PULMONAR: ENTRADA Y SALIDA DE AIRE ENTRE ATMOSFERA Y ALVÉOLO.

DIFUSIÓN O2 Y CO2 ALVÉOLO – SANGRE.

TRANSPORTE O2 Y CO2 SANGRE – CÉLULA

. La Zona 1 corresponde a los ápices del

pulmón. La Zona 2 a la parte media. La Zona 3 a las bases.

En la zona 1 V > Q (mayor que 1). En la Zona 2 V = Q ( igual a 1). En la Zona 3 V <Q (tiende a 0)

V/Q > 1V/Q > 1

V/Q < 1 (SHUNT)V/Q < 1 (SHUNT)

CAPACIDADES PULMONARESCAPACIDADES PULMONARES

ESPIROMETRÍA COMPUTARIZADAESPIROMETRÍA COMPUTARIZADA

1. BASAL 2. REVERSIBILIDAD CON B2 3. BRONCOPROVOCACIÓN

Esquema de la Curva Flujo-Volumen

ESPIRACION

INSPIRACION

ESPIROMETRIAESPIROMETRIA

Curva flujo-volumen Curva flujo-volumen de la obstrucción crónicade la obstrucción crónica

al flujo aéreoal flujo aéreo

Normal

Normal

FEV1

Curva Curva

Volumen-TiempoVolumen-Tiempo

en Enfermedad Obstructivaen Enfermedad Obstructiva

Patrón obstructivoParámetros

FVCFEV1

FEV1/FVCFEF25-75%

Grados de alteración

Ligero

Moderado

Severo

Normal o < 70%

FEV1: 60-80%

FEV1: 40-60%

FEV1: <40%

ENFERMEDADES PULMONARES OBSTRUCTIVAS

ENFERMEDADES PULMONARES RESTRICTIVAS

TRANSPORTE DEL OXIGENOTRANSPORTE DEL OXIGENO

Disuelto en el PLASMA (1%). Combinación bioquímica reversible

con HEMOGLOBINA (99 %). Cada gramo de Hb fija 1,34 ml de O2.

60 - 100 PO2 > 90 % StO260 - 100 PO2 > 90 % StO2

10

40

60

100

60 1054010

CURVA DE DISOCIACION OXIGENO HEMOGLOBINACURVA DE DISOCIACION OXIGENO HEMOGLOBINA

Sat O2%Sat O2%

PO2 mmHgPO2 mmHg

Disminuyen la afinidad de la Hb al O2 Disminuyen la afinidad de la Hb al O2 (Desviación derecha):(Desviación derecha):

pH bajo. Aumento de la temperatura. La altura ( mayor nivel de fosfoglicerato). Aumento de CO2. Intoxicación con CO ( 200 más afín).

RESPIRACION INTERNARESPIRACION INTERNA

PROPOSITO BIOLOGICO PRIMARIO DE LA PROPOSITO BIOLOGICO PRIMARIO DE LA RESPIRACION SUMINISTRANDO 02 A NIVEL CELU RESPIRACION SUMINISTRANDO 02 A NIVEL CELU LAR, PARA SU METABOLISMO, PROCESO QUE LAR, PARA SU METABOLISMO, PROCESO QUE CONSUME 02 Y PRODUCE C02CONSUME 02 Y PRODUCE C02

¿QUE OCURRE CON LAS FUNCIONES ¿QUE OCURRE CON LAS FUNCIONES RESPIRATORIAS DURANTE EL RESPIRATORIAS DURANTE EL

EJERCICIO?EJERCICIO?

TIPOS DE EJERCICIOS

Según el volumen de la masa muscular:Local: Ejercicios que involucran menos de 1/3 de la masa muscular total).Regionales. Ejercicios en donde participan entre 1/3 a 1/2 de la masa muscular total)Globales: Ejercicios en donde participan más de la mitad del volumen de la masa muscular total, provocando cambios en el organismo.

Según el tipo de contracciónDinámicos: También llamados isotónicos. Hay modificación de la métrica del músculo.Estáticos: También llamados isométricos. Predomina la energía anaerobia. Estos ejercicios son de escasa duración y provocan serios cambios funcionales en el organismo.

TIPOS DE EJERCICIOS

Según fuerza y potenciaEjercicios de fuerza: Son aquellos en los que se emplea más del 50% de la capacidad de fuerza de un individuo.Ejercicios de velocidad fuerza: Son aquellos en donde se emplea un 30 a 50% de la fuerza de un individuo.Ejercicios de duración: No hay empleo de mucha fuerza del individuo, es mínima.

TIPOS DE EJERCICIOS

Según costos funcionales:MET: Consumo de O2 en ml/min. en estado de reposo por kg. de peso.VO2: volumen de consumo de O2.FC: Frecuencia cardíacaVMR: Equivalente metabólico, en litros/min.Tº: Temperatura en ºCLact.: Producción de lactato

TIPOS DE EJERCICIOS

Según costos funcionales

ADAPTACIONES ORGÁNICAS EN EL EJERCICIO

Adaptaciones Metabólicas. Adaptaciones Circulatorias. Adaptaciones Cardíacas. Adaptaciones Respiratorias. Adaptaciones en Sangre. Adaptaciones en el Medio Interno.

Durante el ejercicio, el mayor requerimiento de O2 por los músculos que se contraen es satisfecho por un aumento del aporte sanguíneo a los músculos.

Ocurren adaptaciones circulatorias, que desvían gran parte del torrente sanguíneo desde tejidos menos activos hacia los músculos.

ADAPTACIONES RESPIRATORIAS EN EL EJERCICIO

El flujo sanguíneo a través de los pulmones debe aumentar en la misma proporción que el flujo en la parte sistémica de la circulación, pero sin que la velocidad se acelere tanto como para dificultar el intercambio gaseoso adecuado.

Estos grandes cambios adaptativos de la circulación obedecen a la interacción de factores nerviosos y químicos.


Consumo de O2 y ventilación pulmonarEl consumo normal de O2 para el varón adulto joven en reposo es de 250 – 400 ml/min.En condiciones extremas este valor puede llegar a 3600 ml/min. sin entrenamiento, 4000 ml/min. con entrenamiento deportivo, y 5100 ml/min. en un corredor de maratón masculino.El consumo de O2 y ventilación pulmonar total aumenta unas 20 veces desde el estado de reposo al de ejercicio de intensidad máxima


Durante el ejercicio intenso la frecuencia respiratoria (FR) en personas sanas puede alcanzar 35-45 r.p.m. llegando hasta 60-70 r.p.m. en deportistas de alto nivel.

El volumen corriente puede llegar hasta los 2 litros.


La ventilación pulmonar puede alcanzar valores hasta 20 veces mayores que en el reposo (100 L/min) y se modifica antes, durante y después del ejercicio.

La misma tiene 3 fases:FASE I: la ventilación aumenta en forma brusca. (duración: 30-50 seg.)FASE II: el aumento se hace más gradual (3-4 min.)FASE III: se estabiliza (solo en ejercicios de intensidad leve o moderada)


Ventilación pulmonar durante el ejercicio

La capacidad respiratoria máxima es cerca del 50% mayor que la ventilación pulmonar real durante el ejercicio máximo.

El consumo de O2 bajo un metabolismo aeróbico máximo (VO2 máx.) aumenta del 10% en personas amateurs hasta cerca de 45% en profesionales entrenados.


TRADUCTORES VOLUMEN Y FLUJO

ANALIZADOR DE GASES

Phase delay

Capacidad de difusión de OxígenoSe incrementa al triple de su valor la capacidad de difusión entre el estado de reposo (23 ml/min.) y el de ejercicio máximo (64 ml/min.).En el ejercicio el incremento del flujo sanguíneo en los pulmones hace que todos los capilares se hallen perfundidos al máximo, lo que brinda mayor superficie donde el O2 puede difundir.


Con respecto a la V/Q podemos decir que en el ejercicio ligero se mantiene semejante al del reposo.

En ejercicio moderado tanto la Ventilación como la perfusión se hacen mucho más uniformes en todo el pulmón, hay un reclutamiento de los capilares pulmonares y un aumento del diámetro de los mismos.


Gases sanguíneosTanto la PO2 como la PCO2 se mantienen casi normales, lo que indica gran capacidad del sistema respiratorio para suministrar aireación adecuada de la sangre incluso durante el ejercicio máximo.Se elimina mayor cantidad de CO2 lo que compensa el estado acidótico secundario al aumento del lactato debido al ejercicio.


La capacidad de difusión del O2 se triplica gracias al aumento de la superficie de intercambio.

En estado de reposo la PO2 del capilar y del alvéolo se iguala en los primeros 0,25 segundos del tránsito del eritrocito en contacto con la membrana alveolar que es de 0,75 segundos.

En el ejercicio al aumentar el flujo sanguíneo el tiempo de tránsito disminuye a 0,50 ó 0,25 pero mientras no descienda más, la capacidad de difusión se mantiene.


Durante el ejercicio la hemoglobina aumenta 5-10% debido a la pérdida de líquidos y al trasvase de los mismos desde el compartimiento vascular al muscular (hemoconcentración).

La diferencia o gradiente de O2 arteriovenosa está aumentada debido a la mayor extracción de O2 por parte de las células musculares activas.

El aumento de hidrogeniones, del CO2, de la temperatura y del 2,3 DPG desplazan la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha.


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