Unidad 3: Aparato respiratorio

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1. Receptores en el pulmón

1.1. Receptores de distensión

1.1.1. Son de adaptación lenta y se encuentran en relación con el músculo liso de la vía aérea, cuya elongación en inspiración es el estímulo específico

1.2. Receptores de irritación

1.2.1. Son de adaptación rápida y su finalidad es primariamente defensiva. Son estimulados por gases irritantes, estímulos mecánicos, histamina, reacciones alérgicas, congestión pulmonar pasiva y embolia pulmonar

1.3. Receptores J o yuxtacapilares

1.3.1. Se estimulan por procesos que comprometen esta área, tales como el edema intersticial y la acción de irritantes químicos

1.3.1.1. Los impulsos de los receptores de irritación son enviados al centro respiratorio a través del vago

1.4. Receptores musculares

1.4.1. Los músculos intercostales y el diafragma poseen husos musculares que captan el grado de elongación del músculo

1.4.2. Esta información es importante para el control reflejo de la fuerza de contracción.

2. Reservorio

2.1. Redes de Comunicación

2.1.1. El O2 y el CO2 están constantemente circulando y pasando de un medio a otro

2.1.1.1. El O2 pasa, junto con otros gases, desde la atmósfera a las vías aéreas, entrando por las narinas hacia las fosas nasales y conduciéndose por la laringe, tráquea, bronquios fuente, bronquiolos terminales, bronquiolos respiratorios, sacos alveolares y alvéolos

2.1.1.2. El CO2, por su parte, hará el camino exactamente inverso al O2, hasta salir, por las narinas, hacia la atmósfera

2.2. Volúmenes pulmonares

2.2.1. El volumen corriente

2.2.1.1. Es el volumen de aire que se inspira o se espira en cada respiración normal; es igual a aproximadamente 500 mi en el varón adulto

2.2.2. El volumen de reserva inspiratoria

2.2.2.1. Es el volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y por encima del mismo cuando la persona inspiracion una fuerza plena; habitualmente es igual a aproximadamente 3.000 mi

2.2.3. El volumen de reserva espiratoria

2.2.3.1. Es el volumen adicional máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración forzada después del final de una espiración a volumen corriente normal; normalmente es igual a aproximadamente 1.100 mi

2.2.4. El volumen residual

2.2.4.1. Es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada; este volumen es en promedio de aproximadamente 1.200 mi

2.3. Capacidades pulmonares

2.3.1. La capacidad inspiratoria

2.3.1.1. Es igual al volumen corriente más el volumen de reserva inspiratoria. Esta es la cantidad de aire (aproximadamente 3.500 mi)

2.3.2. La capacidad residual funcional

2.3.2.1. Es igual al volumen de reserva espiratoria más el volumen residual. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal (aproximadamente 2.300 mi)

2.3.3. La capacidad vital

2.3.3.1. Es igual al volumen de reserva inspiratoria más el volumen corriente más el volumen de reserva espiratoria. Es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona

2.3.4. La capacidad pulmonar total

2.3.4.1. Es el volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo  esfuerzo posible (aproximadamente 5.800 mi); es igual a la capacidad vital más el volumen residual.

2.3.5. Todos los volúmenes y capacidades pulmonares son aproximadamente un 20-25% menores en mujeres que en varones

3. Los órganos que forman parte del sistema respiratorio son:

3.1. Nariz

3.1.1. Consiste en dos amplias cavidades cuya función es permitir la entrada del aire, el cual se humedece, filtra y calienta a una determinada temperatura a través de unas estructuras llamadas cornetes

3.2. Faringe

3.2.1. Conducto muscular, membranoso que ayuda a que el aire se vierta hacia las vías aéreas inferiores

3.3. Epiglotis

3.3.1. Impide que los alimentos entren en la laringe y en la tráquea al tragar. También marca el límite entre la orofaringe y la laringofaringe

3.4. Laringe

3.4.1. Permite el paso de aire hacia la tráquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglución si la propia no la ha deseado y tiene la función de órgano fonador, es decir, produce el sonido.

3.5. Tráquea

3.5.1. Brinda una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones

3.6. Bronquio

3.6.1. Conduce el aire que va desde la tráquea hasta los bronquiolos

3.7. Bronquiolo

3.7.1. Conduce el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvéolos

3.8. Alvéolo

3.8.1. Permite el intercambio gaseoso, es decir, en su interior la sangre elimina el dióxido de carbono y recoge oxígeno

3.9. Pulmones

3.9.1. La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares

3.10. Músculos intercostales

3.10.1. La función principal de los músculos respiratorios es la de movilizar un volumen de aire que sirva para, tras un intercambio gaseoso apropiado, aportar oxígeno a los diferentes tejidos

3.11. Diafragma

3.11.1. Interviene en la respiración, descendiendo la presión dentro de la cavidad torácica y aumentando el volumen durante la inhalación y aumentando la presión y disminuyendo el volumen durante la exhalación

4. La Respiración Es Un Proceso involuntario y automático, En que se extrae el oxígeno del aire Inspirado y se expulsan los gases de desecho con el de aire espirado

4.1. Centro respiratorio

4.1.1. Está formado por varios grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y la protuberancia del tronco encefálico

4.1.1.1. El grupo respiratorio dorsal de neuronas tiene una función importante en el control de la respiración y se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud del bulbo raquídeo

4.1.1.2. Señal en rampa inspiratoria. En la respiración normal comienza débilmente de manera continua a modo de rampa durante aproximadamente 2s. Se interrumpe de manera súbita durante aprox. 3s

4.1.1.3. Un centro neumotáxico, localizado dorsalmente en el núcleo parabraquial de la parte superior de la protuberancia, transmite señales hacia la zona inspiratoria

4.1.1.4. Esto! Inactiva la excitación del diafragma y permite Que El retroceso elástico de los pulmones y de la Pared torácica produzca la espiración

4.1.1.5. El objetivo último de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de O2, CO2 e iones de hidrogeno en los tejidos

5. Intercambio gaseoso

5.1. La difusión es en respuesta a un gradiente de concentración. • Los gases son moléculas que se mueven libremente entre si, para que se produzca la difusión debe existir una fuente de energía

5.2. El gas contribuye a la presión total en una forma directamente proporcional a la concentración

5.3. La difusión depende de la presión parcial del gas • El aire es humidificado a nivel de las vías aéreas determinando una presión de vapor de agua de 47mm Hg

5.3.1. Difusión de Gases entre la fase gaseosa de los alvéolos y la fase disuelta de la sangre pulmonar

5.3.1.1. la presión parcial es mayor en la fase gaseosa de los alvéolos, como ocurre normalmente en el caso del oxígeno, entonces más moléculas difundirán hacia la sangre.

5.3.2. Importancia de sustitución lenta del aire alveolar

5.3.2.1. Prevenir aumentos y disminuciones excesivos de oxigenación tisular, de la concentración tisular de CO2 y del pH tisular cuando se produce una interrupción temporal de la respiración

5.3.3. Concentración y presión parcial de O2 en los alvéolos

5.3.3.1. El O2 se absorbe desde los alveolos hacia la sangre de los pulmones y continuamente se respira oxígeno nuevo hacia los alvéolos desde la atmósfera

5.3.4. Concentración y presión parcial de CO2 en los alvéolos

5.3.4.1. El CO2 se transporta por la sangre hacia los alveolos y se elimina de los alvéolos por la ventilación

5.3.5. El aire espirado es una combinación de aire del espacio muerto y aire alveolar

5.3.5.1. La composición global del aire espirado esta determinado por ▫ Cantidad de aire espirado (aire del espacio muerto) ▫ La cantidad que es aire alveolar

6. Músculos que causan la expansión y contracción pulmonar

6.1. Los pulmones se pueden expandir y contraer de dos maneras:

6.1.1. 1) mediante el movimiento hacia abajo y hacia arriba del diafragma para alargar o acortar la cavidad torácica, y 2) mediante la elevación y el descenso de las costillas para aumentar y reducir el diámetro anteroposterior de la cavidad torácica

6.2. Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones

6.2.1. Presión pleural y sus cambios durante la respiración

6.2.1.1. La presión pleural es la presión del líquido que está en el delgado espacio que hay entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica

6.2.1.2. La presión pleural normal al comienzo de la inspiración es de aproximadamente -5 c m H20 , que es la magnitud de la aspiración necesaria para mantener los pulmones expandidos hasta su nivel de reposo

6.2.2. Presión alveolar

6.2.2.1. La presión alveolar es la presión del aire que hay en el interior de los alvéolos pulmonares

6.2.2.2. Para que se produzca un movimiento de entrada de aire hacia los alvéolos durante la inspiración, la presión en los alvéolos debe disminuir hasta un valor ligeramente inferior a la presión atmosférica (debajo de cero)

6.2.3. Presión transpulmonar.

6.2.3.1. Es la diferencia entre la presión que hay en el interior de los alvéolos y la que hay en las superficies externas de los pulmones, y es una medida de las fuerzas elásticas de los pulmones que tienden a colapsarlos

7. Alteraciones pulmonares concretas

7.1. Enfisema pulmonar crónico

7.1.1. Es el exceso de aire en los pulmones

7.1.1.1. Se debe a las siguientes alteraciones fisiopatológicas importantes de los pulmones

7.1.1.1.1. Infección crónica

7.2. Neumonía

7.2.1. Incluye cualquier enfermedad inflamatoria del pulmón en la que algunos o todos los alvéolos están llenos de líquido y células sanguíneas

7.2.1.1. En la neumonía las funciones de intercambio gaseoso de los pulmones disminuyen en diferentes fases de la enfermedad

7.2.1.1.1. El efecto de la disminución del cociente ventilación-perfusión en la neumonía y muestra que la sangre que atraviesa el pulmón aireado se satura con oxígeno en un 97%, mientras que la que pasa por el pulmón no aireado tiene una saturación de aproximadamente el 60%

7.3. Atelectasia

7.3.1. Es el colapso de los alvéolos. Puede aparecer en zonas localizadas del pulmón o en todo un pulmón

7.3.1.1. La atelectasia que se debe a obstrucción de las vías aéreas habitualmente se produce por

7.3.1.1.1. 1) bloqueo de muchos bronquios pequeños por moco

7.3.1.1.2. 2) obstrucción de un bronquio im portante por un gran tapón mucoso o por algún objeto sólido, como un tumor

7.4. Asma

7.4.1. Se caracteriza por la contracción espástica del músculo liso de los bronquíolos, que obstruye parcialmente los bronquíolos y produce una gran dificultad respiratoria

8. Control de la respiración

8.1. La finalidad última de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de oxigeno, dióxido de carbono e hidrogeniones en los tejidos

8.2. Generan el ritmo respiratorio basal, procesan la información de los sensores y modifican, en consecuencia, su nivel de actividad

8.2.1. Tienen las siguientes funciones

8.2.1.1. 1. Establecer el ritmo de la respiración y actuar como generadores centrales del patrón respiratorio.

8.2.1.2. 2. Transmitir ese ritmo central a las motoneuronas que inervan los músculos respiratorios

8.2.1.3. 3. Ajustar el ritmo respiratorio y de la respuesta motora a las necesidades metabólicas(funciones homeostáticas), así como para cubrir las funciones conductuales y voluntarias (funciones no homeostáticas)

8.2.1.4. 4. Utilizar el mismo gasto de energía para llevar a cabo varias funciones

9. Proceso  pulmonar

9.1. La difusión del O2 desde los alveolos hacia la sangre pulmonar, y la difusión de CO2 en la dirección opuesta, desde la sangre a los alveolos

9.1.1. Este proceso es el movimiento aleatorio de moléculas en todas las direcciones

9.1.2. Cuando la presión parcial de un gas es mayor en una zona que en otra habrá una difusión neta

9.1.3. El aire alveolar es sustituído en solitario de Manera parcial, por aire atmosférico En Cada Respiración.

9.1.3.1. El O2 se absorbe constantemente

9.1.3.2. El CO2 esta difundiendo constantemente

9.1.3.3. El aire atmosférico seco que entra en las vías aéreas es humidificado

9.1.4. La presión parcial de vapor de agua a una temperatura corporal normal de 37°C, es de 47mmHg

9.2. La capacidad de la membrana respiratoria de intercambiar un gas entre los alveolos y la sangre pulmonar se expresa en términos cuantitativos

9.2.1. Durante el ejercicio muy intenso, que aumenta mucho el flujo sanguíneo pulmonar y la ventilación alveolar, la capacidad de difusión del O2 aumenta en los hombres jóvenes hasta un máximo de aproximadamente 65ml/min/mmHg.

9.2.2. Nunca se ha medido la capacidad de difusión del CO2 difunde a través de la membrana respiratoria con tanta rapidez que la PCO2 media de la sangre pulmonar, no es muy diferente de la PCO2 de los alveolos

9.2.3. Una vez que el O2 ha difundido desde los alveolos hacia la sangre pulmonar, transportado hacia los capilares de los tejidos combinados casi con la hemoglobina.

9.3. Apróximadamente el 98% de la Sangre Que entra en la aurícula Izquierda desde los pulmones Acaba de Atravesar los capilares alveolares y se ha oxigenado Hasta Una PO2 y de approximately 104mmHg

9.3.1. El otro 2% de la sangre ha pasado desde la aorta a través de la circulación bronquial que vasculariza principalmente los tejidos profundos de los pulmones

9.3.1.1. Si las células utilizan para el metabolismo mas O2 de lo normal la PO2 del liquido intersticial se reduce

9.4. Función de la hemoglobina en el transporte del O2

9.4.1. En condiciones normales aproximadamente el 97% del O2 que se transporta desde los pulmones a los tejidos es transportado en combinación química con la hemoglobina de los eritrocitos

9.4.2. El 3% restante se transporta a un estado disuelto en el agua del plasma y de las células de la sangre

9.5. La oxigenación de la sangre en los pulmones.

9.5.1. Durante el ejercicio varios factores desplazan la curva de disociación muy a la derecha, liberando de esta manera cantidades adicionales de O2 a las fibras musculares activas que realizan el ejercicio

9.5.2. Solo es necesaria una baja presión de O2 en las células para que se produzcan las reacciones químicas intracelulares normales