CLASE 1 Ventilación 2013.pptx

Departamento de Ciencias Fisiológicas

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA

DE LA RESPIRACIÓN

Dr. ALEJANDRO BENECH GULLAProf. Adj. de Fisiología

http://www.google.com.uy/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=EHO40UHlYAWIQM&tbnid=hScT7Ys3t0-rsM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.biosphera.com.br/images-veterinary-dog-anatomy.asp?i=imagens/anatomia-canina/respiratory-system.jpg&d=Dog%20respiratory%20system&ei=dyVXUdKYN5Ho8QS1k4DgBA&psig=AFQjCNH0gBzJI9tjh2HYq30Eezr-G2KbrA&ust=1364751888578231

DMV, PhD. Alejandro Benech

1. RESPIRACIÓN REFERIDA A LA VENTILACIÓN PULMONAR:

Del latín “spirare” : movimientos respiratorios.

DEFINICIÓNDEFINICIÓN

2. RESPIRACIÓN REFERIDA AL CONSUMO DE O2:Antoine Laurant Lavoiser (1743- 1794), introduce la comparación de la respiración con la combustión. Las dos tienen en común la toma de O2.

3. FISIOLOGÍA MODERNA: La respiración es un fenómeno

que involucra la ventilación pulmonar, el intercambio y

transporte de gases y la oxidación de compuestos

orgánicos con la finalidad de obtener la energía suficiente

para el funcionamiento celular. Este proceso tiene como

resultado residual la producción de CO2 que debe ser

eliminado del organismo.

DEFINICIÓNDEFINICIÓN


Proceso que moviliza el aire entre los alvéolos y la atmósfera.

Movimiento de gases a través de la barrera hemato-gaseosa.

Distribución de los gases respiratorios por todo el organismo.

Pasaje del O2 desde la sangre a los tejidosperiféricos y del CO2 a la inversa.

Ocurre a nivel celular = Respiración celular.

ETAPAS DE LA RESPIRACIÓNETAPAS DE LA RESPIRACIÓN

RESPIRACIÓNEXTERNA

RESPIRACIÓNINTERNA


1. VENTILACIÓN

2. DIFUSIÓN (hematosis)

3. TRANSPORTE GASEOSO

4. TRANSFERENCIA GASEOSA

5. UTILIZACIÓN DEL O2

ANATOMÍA DESCRIPTIVA DEL SISTEMA RESPIRATORIO


Vías aéreas superiores

Vías aéreas inferiores

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Fosa Nasal:

Olfación

Calentamiento del aire

Filtración

Humidificación

FUNCIONES DE LAS VÍAS AÉREAS SUPERIORES


Laringe:

Fonación (pliegues vocales)

Regulador de la concentración de los pricipales gases sanguíneos.

Regula equilibrio ácido-

base.

Reservorio de sangre.

Regulador de la presión

arterial.

Vía de eliminación de

diferentes sustancias.

FUNCIONES DE LAS VÍAS AÉREAS INFERIORES


SISTEMA DE CONDUCCIÓN

ZONA RESPIRATORIA

(SISTEMA DE

INTERCAMBIO)

DESDE EL PUNTO DE VISTA FUNCIONAL

SISTEMA DE CONDUCCIÓN


Aquella parte de la vía aérea donde no hay

intercambio gaseoso.

ESPACIO MUERTO ANATÓMICO (EMA)

Corresponde a las vías de conducción.

ESPACIO MUERTO

ESPACIO MUERTO ALVEOLAR (EMAL): Volumen de aire que ingresa a los alvéolos pero no ocurre absorción de O2 ni eliminación de CO2, por lo tanto no se realiza intercambio gaseoso.


ESPACIO MUERTO

ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO (EMF):

Volumen de aire inspirado que no interviene en el intercambio.

Normalmente, en un animal en reposo, estos dos espacios son equivalentes.

En pacientes con patologías respiratorias, el EMF puede ser mayor porque aumenta el EMAL.

Normalmente, en un animal en reposo, estos dos espacios son equivalentes.

En pacientes con patologías respiratorias, el EMF puede ser mayor porque aumenta el EMAL.

EMA + EMAL


ESPACIO MUERTO


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Bronquíolo respiratorio

Sacos alveolares

Arteríola alveolar

Vénula alveolar

Nervio

M. liso

ZONA RESPIRATORIA

Red capilar alveolarrellena de resina

Poro de Kohn


Epitelio alveolar

ESTRUCTURA ALVEOLAR


Pulmón

ANATOMÍA FUNCIONAL DEL APARATO RESPIRATORIO

Pleuraparietal

Diafragma


PARED TORÁXICA

Estructuras muscularesEstructuras óseas

DIAFRAGMA

CONTROL DEL SNC

BOMBA DE VENTILACIÓN: PARED TORÁCICA



MEDICIONES EN FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

MEDICIÓN DEL PERÍMETRO TERÁXICO

AUSCULTACIÓN

NEUMOGRAFÍA DE IMPEDANCIA

PLETISMOGRAFÍA CORPORAL

ESPIROMETRÍA


http://m.elespectador.com/impreso/unchatcon/articuloimpreso172687-al-poligrafo-no-engana-nadie

ESPIROMETRÍA SIMPLE


VOLUMEN DE GAS INSPIRADO Y ESPIRADO

RECUENCIA RESPIRATORIA

VOLUMEN MINUTO

PATRÓN RESPIRATORIO

BRINDA INFORMACIÓN SOBRE:

VIR

VC

VER

VR

VOLÚMENES PULMONARES

Volumen ventilatorio, corriente o tidal (VC):

Es el volumen de aire que se desplaza en cada ciclo respiratorio normal.

Vol. (L)

0

VOLUMEN CORRIENTE(LITROS)

GATO 0,03

PERRO 0,12

CABALLO 0,77

VACA 0,32

HUMANO 0,5



VOLUMEN MINUTO

VM= VC x FRVC: volumen corriente

FR: frecuencia respiratoria

VENTILACIÓN ALVEOLAR

VA= VC - VEMA VEMA: Volumen espacio muerto anatómico

IMPORTANCIA FUNCIONAL: REPRESENTA EL AIRE INSPIRADODISPONIBLE PARA EL INTERCAMBIO GASEOSO

* En el ser humano de los 0,5 L del VC; 0,35 L corresponden a la VA

VIR

VC

VER

VR


Volumen de reserva inspiratoria (VIR): Es el volumen de aire adicional que aún puede inspirase luego de una inspiración normal.

Vol. (L)

0


VIR

VC

VER

VR


Volumen de reserva espiratoria (VER): Es el volumen de aire adicional que se expulsa realizando una espiración

Forzada, contabilizado luego de una espiración normal.

Vol. (L)

0


VIR

VC

VER

VR


Volumen residual (VR): Es el volumen de aire que permanece en el pulmón luego de una

Espiración forzada.

Vol. (L)

0



VOLUMEN CORRIENTE

VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA

VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA

VOLUMEN RESIDUAL


VIR

VC

VER

VR

CAPACIDADES PULMONARES

Capacidad inspiratoria.

Vol. (L)

0

Es el volumen de aire capaz de ingresar con una inspiración máxima.


VIR

VC

VER

VR


Capacidad vital: Es el volumen de aire expulsado en una espiración máxima luego de Una inspiración máxima.

Vol. (L)

0


VIR

VC

VER

VR


Capacidad funcional residual:

Vol. (L)

0

Es el volumen que permanece en los pulmones luego de una espiración

normal. Está compuesto por el vol. de reserva esp. más el vol residual.


VIR

VC

VER

VR


Capacidad total.

Vol. (L)

0


VIR

VC

VER

VR

Vol. (L)

0

LA ESPIROMETRÍA NO PERMITE MEDIR EL VOLUMEN RESIDUAL

A PARTIR DEL CUAL SE CALCULA LA CAPACIDAD FUNCIONAL

RESIDUAL (CRF).


Departamento de Ciencias Fisiológicas

VENTILACIÓN

PULMONAR

Dr. ALEJANDRO BENECH GULLAProf. Adj. de Fisiología

PROCESO POR EL CUAL FLUYE AIRE DE LA ATMÓSFERA HACIA EL INTERIOR DE LOS PULMONES Y DESDE AQUÍ NUEVAMENTE

HACIA LA ATMÓSFERA, MEDIANTE LA INSUFLACIÓN ALTERNATIVA DE

LOS MISMOS.

VE

VI

VE = VI

VP = VC X FR

VP: Ventilación pulmonar

VC: Volumen corriente

FR: Frecuencia respiratoria


VENTILACIÓN PULMONARVENTILACIÓN PULMONAR

VOLUMEN DE AIRE QUE ENTRA A LOS PULMONES POR MINUTO


VOLUMEN CORRIENTE: VOLUMEN DE AIRE QUE ENTRA A LOS PULMONESEN CADA CICLO RESPIRATORIO NORMAL. COMUESTO POR:

ESPACIO MUERTO ANATÓMICO

AIRE QUE LLENA LAS VÍAS AÉREAS+AIRE QUE LLENA LOS ALVÉOLOS

HOMBRE: 0,5 L PERRO: 0,12 L VACA: 0,32 L CABALLO: 0,77 L

VENTILACIÓN PULMONAR

SI NO HAY INTERCAMBIO:

ESPACIO MUERTO ALVEOLAR

ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO


COMPRENDE EL ESTUDIO DE:

ACTIVACIÓN DE MÚSCULOS RESPIRATORIOS

GENERACIÓN DE FUERZAY CAMBIOS DE VOLUMEN

TORÁXICO

CICLO RESPIRATORIO

CAMBIOS DE PRESIONES

CARACTERÍSTICASELÁSTICAS DEL PULMÓN

Y EL TÓRAX

DESPLAZAMIENTO DE AIRE(VENTILACIÓN PULMONAR)

RESISTENCIA AL FLUJO

MECÁNICA RESPIRATORIA

CICLO RESPIRATORIO


FASE INSPIRATORIA FASE ESPIRATORIA

CICLO RESPIRATORIO


INSPIRACIÓN

SE ABREN LOS DIÁMETRO TORÁCICOS,

SE EXPANDEN LOS PULMONES Y EL AIRE

INGRESAA LOS MISMOS

ESPIRACIÓN

DISMINUYEN LOSDIÁMETROS TORÁCICOS,

SE DESINFLAN LOSPULMONES Y EL AIRE

LOS ABANMDONA

LA CAJA TORÁCICA ESTÁ DELIMITADA POR ESTRUCTURAS ÓSEAS Y MUSCULARES QUE, MEDIANTE LA ACCIÓN DE LOS ÚLTIMOS, PERMITEN LAAPERTURA Y EL CIERRE DE SUS DIÁMETROS.

ADEMÁS SE ENCUENTRA TAPIZADA HERMETICAMENTE POR LA PLEURA.

CICLO RESPIRATORIO

FASE INSPIRATORIA


MÚSCULOS IMPLICADOS: * DIAFRAGMA

* INTERCOSTALES EXTERNOS

* ACCESORIOS (ESCALENOS Y ESTERNOMASTOIDEOS)

CICLO RESPIRATORIO

Efecto de “asa de balde”


• DIAFRAGMA: Músculo respiratorio por excelencia.

DIAFRAGMA

SU CONTRACCIÓN DETERMINA EL 70 % DE LA CAPACIDAD INSPIRATORIA

ES EL MÚSCULO QUE CONSUME MENOS ENERGÍA POR VARIACIÓN DE

VOLUMEN PULMONAR

DEBIDO A SU FORMA DE BÓVEDA, ALCONTRAERSE SE APLANA Y ABRE LOS 3 DIÁMETROS TORÁXICOS

FASE ESPIRATORIA

Relajación deldiafragma

DISMINUCIÓN DE LOS DIÁMETROSTORÁCICOS.


EN LA ESPIRACIÓN PASIVA LA ENERGÍAPROVIENE DE LAS FUERZAS ELÁSTICASALMACENADAS DURANTELA DISTENSIÓN PULMONAR

MÚSCULOS IMPLICADOS

EN ESPIRACIÓN ACTIVA:

* MÚSCULOS ABDOMINALES

* INTERCOSTALES INTERNOS

EL CABALLO PRESENTA UNA FASE ACTIVA DURANTE LA ESPIRACIÓN AÚN EN REPOSO

CICLO RESPIRATORIO

PRESIÓNATMOSFÉRICA

PRESIÓNPLEURAL

PRESIÓNALVEOLAR


PRESIÓN TRANSPULMONAR: P ALVEOLAR - P PLEURAL

PRESIÓN TRANSTORÁCIA: P PLEURAL - P ATMOSFÉRICA

PRESIÓN RESPIRATORIA: P ALVEOLAR - P ATMOSFÉRICA

PRESIONES EN FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

PRESIÓN ATMOSFÉRICAPRESIÓN ATMOSFÉRICA



A NIVEL DEL MAR:

• Si contiene agua: Se desplaza 10,3 cm.

• Si contiene mercurio: se desplaza 760 mm.

La atmósfera es una mezcla de gases que ejerce presión sobre los objetos que rodea.

Experimento de Torricelli

Tubo de cristal con un extremo abiertohacia la atmósfera y el otro cerrado hacia una columna de vacío.

PRESIÓN ATMOSFÉRICAPRESIÓN ATMOSFÉRICA

PRESIÓN PULMONAR (ALVEOLAR)PRESIÓN PULMONAR (ALVEOLAR)

PRESIÓN INTRAPLEURALPRESIÓN INTRAPLEURAL Es siempre menor que la atmosférica, por lo tanto menor a 0.


Balón intraesofágico (continuidad con la pleura)

Se calcula siempre a partir de las

dos anteriores.

Es variable a lo largo del ciclo respiratorio.


A nivel del mar 1 atm. Es 760

mm Hg.

En fisiología respiratoria se considera

como 0.

P. INTRAPLEURAL EN REPOSO

COMIENZA CONT.DIAFRAGMÁTICA


P. INTRAALVEOLAR EN REPOSO

PRESIONES PULMONARES


GLOTIS CERRADA ESPIRACIÓNACTIVA

MANIOBRA DE VALSALVA

INSPIRACIÓNFORZADA

MANIOBRA DE MÜLER

MANIOBRAS PULMONARES


MANIOBRA DE VALSALVA: CONSISTE EN EL CIERRE DE LA GLOTIS AL FINAL DE LA INSPIRACIÓN, ACTIVANDO LOS MÚSCULOS ESPIRATORIOS.PRODUCE UN AUMNETO IMPORTANTE DE LA PRESIÓN EN LA CAVIDAD TORÁCICA Y ABDOMINAL.

ESTA MANIOBRA SE REALIZA: * DURANTE EL PARTO * DURANTE LA DEFECACIÓN * DURANTE LA TOS

MANIOBRA DE MÜLLER: CONSISTE EN EL CIERRE DE LA GLOTIS AL FINAL DE LA ESPIRACIÓN ACTIVANDO LOS MÚSCULOS INSPIRATORIOS.REDUCE NOTABLEMENTE LA PRESIÓN INTRAPLEURAL PRODUCIENDO LA INGURGITACIÓN DE VENAS CAVAS Y ESÓFAGO.

ESTA MANIOBRA SE REALIZA: * 1ª FASE DE RUMIA

MANIOBRAS RESPIRATORIAS



GENERACIÓN DE FUERZAY CAMBIO DE VOL.TOR.

CICLO RESPIRATORIO



Y EL TÓRAX

RECORDEMOS !!


DISTENSIBILIDAD Y ELASTICIDAD

Distensibilidad

Elasticidad


* ES LA CAPACIDAD DE DISTENSIÓN DE LOS PULMONES(AISLADOS ó EN RELACIÓN CON LA PARED TORÁCICA).

* SE DETERMINA POR LOS CAMBIOS DEL VOLUMEN PULMONAR EN RELACIÓN A LOS CAMBIOS EN LA PRESIÓN.

DISTENSIBILIDAD = COMPLACENCIA = ADAPTABILIDAD

DISTENSIBILIDAD Y ELASTICIDAD PULMONAR

1. A pesar de que P=0 todavía queda aire en el pulmón(Volumen residual).

CURVA PRESIÓN – VOLUMEN: HISTÉRESIS PULMONAR


2. Al comienzo P aumenta perocon poco cambio de volumen.La compliance es más baja

3. Volumen Máximo(capacidad pulmonar total)

Límite elásticoEl pulmón es más rígido


V

P

FINAL DE LA INSPIRACIÓN

FINAL DE LA ESPIRACIÓN

CURVA PRESIÓN – VOLUMEN: COMPLIANCE PULMONAR

CURVA PRESIÓN – VOLUMEN: HISTÉRESIS PULMONAR


4. Curvas de inflado y desinflado están separadas“HISTÉRESIS PULMONAR”

La HISTÉRESIS PULMONAR se debe a la tendencia a la retracción de los pulmones causada por:

* La elasticidad

* La tensión superficial

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DEL PULMÓN


UNA HERIDA PERFORANTE PROVOCA EL COLAPSO PULMONAR. ¿POR QUÉ?

LOS PULMONES TIENEN NATURALMENTETENDENCIA A LA RETRACCIÓN DEBIDO A:

1.LAS FIBRAS COLÁGENAS Y ELÁSTICAS (en relaciónDe 1/3) tienden a contraerlos.

2. LA TENSIÓN SUPERFICIAL DEL LÍQUIDO (AGUA)QUE RECUBRE LOS ALVÉOLOS TIENDE A LLEVARLOSAL MENOR TAMAÑO POSIBLE.

ACOTACIÓN: LA TENDENCIA A LA RETRACCIÓN PULMONAR ES UNA DE LAS CAUSAS DE LA PRESIÓN INTRAPLEURAL NEGATIVA.LA OTRA CAUSA ES LA TENDENCIA A LA EXPANSIÓN DEL TORAX.

CARACTERÍSTICA ELÁSTICA DEL PULMÓN


ELASTICIDAD: QUE RECOBRA SU FORMA Y EXTENSIÓN ORIGINALTAN PRONTO COMO CESA LA ACCIÓN QUE LAS ALTERABA.

VASOSANGUÍNEO

ALVÉOLO

FIBRASCOLÁGENO Y ELASTINA

TENSIÓN SUPERFICIAL


FENÓMENO POR EL CUAL UN LÍQUIDO TIENDE A COMPORTARSE COMOSI FUERA UNA DELGADA PELÍCULA ELÁSTICA.


1 cm

EN LA SUPERFÍCIE ESTA FUERZA ACTÚA A TRAVÉS

DE UNA LÍNEA IMAGINARIA DE 1 CM DE LARGO

PERO EN UNA BURBUJA CERRADA LA TENSIÓN DE SU PARED

TIENDE A COLAPSARLAMIENTRAS QUE LA PRESIÓN INTERNA

GENERADA POR ESTA TENSIÓNTIENDE A EXPANDIRLA

TENSIÓN SUPERFICIAL

P

P =

LEY DE LAPLACE


Laplace

T

TT

T 2T / rr

PP

LEY DE LAPLACE EN LOS ALVÉOLOS


LOS ALVÉOLOS MÁS PEQUEÑOS NO SE COLAPSAN DEBIDO A LAPRESENCIA DE LA SUSTANCIA SURFACTANTE QUE TAPIZA LA SUPERFICIEINTERNA.


¿QUÉ ES?* SUSTANCIA SEGREGADA POR LOS NEUMOCITOS TIPO II

* 70 % DE FOSFOLÍPIDOS Y 30 % DE PROTEÍNAS(Dipalmoitil fosfatidil colina)

CAPILAR

NEUMOCITO TIPO II

Gránulos conteniendoSustancia surfactante

* LOS FOSFOLÍPIDOS TIENEN UN EXTREMO HIDROFÓBICO Y OTRO HIDROFÍLICO

SUSTANCIA SURFACTANTE


¿CÓMO ACTÚA?

EXTREMOHIDROFÍLICO

EXTREMOHIDROFÓBICO

OHH

OHH

OHH

OHH

OHH

O

HH

O

HH

O H

H

O H

H

O

HH

DESPLAZAMIENTO DE LAS MOLÉCULAS DE AGUA POR

LOS EXTREMOS HIDROFÓBICOS



HACE AL PULMÓN MÁS DISTENSIBLE

FAVORECE LA ESTABILIDADA DE LOS ALVÉOLOS (SOBRE TODO LOSMÁS PEQUEÑOS)

CONTRIBUYE A MANTENER SECO LOS ALVÉOLOS


¿QUÉ FUNCIÓN TIENE?

EL PULMÓN Y LA CAJA TORÁCICA SE

RELACIONAN GRACIAS A LA

INTERFASE PLEURAL:* LA PLEURA VISCERAL Y PARIETAL SE

DESLIZAN PERO NO SE SEPARAN

DISTENSIBILIDAD TORACO - PULMONAR


LA TENDENCIA NATURAL DE LA CAJA TORÁCICA ES A

EXPANDIRSE DE MANERA QUE “JALA” DE LA PLEURA VISCERAL Y

COLABORA EN MANTENER LOS PULMONES EXPANDIDOS

EL EQUILIBRIO ENTRE LA RETRACCIÓN PULMONAR Y LA

EXPANSIÓN TORÁCICA SE LOGRA AL FINAL DE UNA ESPIRACIÓN

NORMAL EN POSICIÓN DE CAPACIDAD FUNCIONAL RESIDUAL

(CRF)

MECÁNICA RESPIRATORIA


COMPRENDE EL ESTUDIO DE:


GENERACIÓN DE FUERZAY CAMBIOS DEL VOL. TOR

CICLO RESPIRATORIO



Y EL TÓRAX

DESPLAZAMIENTO DE AIRE(VENTILACIÓN PULMONAR)

RESISTENCIA AL FLUJO

DESPLAZAMIENTO DEL AIRE


RESISTENCIA AL FLUJO DE AIRE


P1 > P2

LEY DE POISEUILLE

FLUJO: P r4 / 8 n l FLUJO: P r4 / 8 n l

R

VÍAS AÉREAS SUPERIORES

* Olfación* Calentamiento del aire* Filtración* Humidificación

60 %DE LARESISTENCIA



SUMADOS: 80 %


SECTOR DE MENOR RESISTENCIA


RELACIÓN ENTRE EL VOLUME Y LA RESISTENCIA


A

B

C

BRONQUÍOLOS

ALVÉOLOS

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