1. Mecanismo de intercambio de gases
1.1. El intercambio de gases entre el aire y la sangre tiene lugar a través de las finas paredes de los alvéolos y de los capilares sanguíneos. La sangre venosa proveniente de la arteria pulmonar se libera del dióxido de carbono, procedente del metabolismo de todas las células del cuerpo, y toma oxigeno. La sangre oxigenada regresa por la vena pulmonar al corazón que la bombea a todo el cuerpo.
1.2. El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos:
1.3. En la inspiracion el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.
1.4. En la espiracion el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.
1.5. Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros.
1.6. Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxigeno que lleva atraviesa las finisimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire, así la sangre venenosa se convierte en sangre arterial esta operación se denomina hematosis.
1.7. Transporte de gases
1.7.1. El oxigeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.
1.7.2. El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.
1.8. Respiración celular
1.8.1. Toman el oxigeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados.
2. Trastornos pulmonares y ventilatorios
2.1. Ventilación
2.1.1. Obstructivos como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica como la bronquitis crónica y el enfisema, fibrosis quística y bronquiolitis.
2.1.2. Parenquimatosos restrictivos como sarcoidosis, fibrosis pulmonar idiopática, neumoconiosis y neumopatías intersticiales inducidas por fármacos o radiaciones.
2.1.3. Extraparenquimatosos restrictivos por debilidad del diafragma, miastenia grave, S. De Guillain-Barré, distrofias musculares y lesiones de la columna cervical, o de la pared torácica por cifoescoliosis, obesidad y espondilitis anquilosante.
2.2. Pulmonares
2.2.1. Tos
2.2.1.1. Es la maniobra espiratoria brusca y de carácter explosivo que tiende a eliminar el material presente en las vías aéreas, pudiendo llegar a ser extenuante para el paciente, impidiéndole descansar y conciliar el sueño.
2.2.2. Disnea
2.2.2.1. El paciente la refiere como una sensación molesta de dificultad al respirar, que le obliga a inspirar con mayor esfuerzo muscular, para expandir la cavidad torácica y poder sacar el aire de los pulmones.
2.2.2.2. La fatiga de los músculos respiratorios produce sensación de “tirantez del pecho”.
2.2.2.3. La causa de la disnea puede ser pulmonar, cardiaca, circulatoria, química, central, psicógena y paroxística nocturna.
2.2.3. Asma
2.2.3.1. Es una enfermedad que provoca que las vías respiratorias se hinchen y se estrechen. Esto hace que se presenten sibilancias, dificultad para respirar, opresión en el pecho y tos.
2.2.4. Colapso parcial o total del pulmón (neumotórax o atelectasia)
2.2.4.1. ocurre cuando el aire escapa del pulmón. El aire luego llena el espacio por fuera del pulmón, entre este y la pared torácica. Esta acumulación de aire ejerce presión sobre el pulmón, así que este no se puede expandir tanto como lo hace normalmente cuando usted inspira.
2.2.4.2. El término médico para esta afección es neumotórax.
2.2.5. Hinchazón e inflamación de las vías principales (tubos bronquiales) que transportan aire a los pulmones (bronquitis)
2.2.5.1. Es la hinchazón e inflamación de las vías aéreas principales que llevan aire hacia los pulmones. Esta hinchazón estrecha las vías respiratorias, lo cual dificulta la respiración. Otro síntoma de bronquitis es tos y tos con flemas. Aguda significa que los síntomas sólo han estado presentes por un período corto.
2.2.6. EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica)
2.2.6.1. La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una enfermedad pulmonar común. La EPOC causa dificultad para respirar.
2.2.6.2. Hay dos formas principales de EPOC:
2.2.6.3. Bronquitis crónica, la cual implica una tos prolongada con moco
2.2.6.4. Enfisema, el cual implica un daño a los pulmones con el tiempo
2.2.6.5. La mayoría de las personas con EPOC tienen una combinación de ambas afecciones.
2.2.7. Cáncer pulmonar
2.2.7.1. Los pulmones se localizan en el tórax. Cuando usted respira, el aire pasa a través de la nariz, baja por la tráquea y llega hasta los pulmones, donde fluye a través de conductos llamados bronquios. La mayoría de los cánceres pulmonares comienzan en las células que recubren estos conductos.
2.2.7.2. Existen 2 tipos principales de cáncer pulmonar:
2.2.7.3. Cáncer pulmonar de células no pequeñas (CPCNP) que es el tipo más común.
2.2.7.4. Cáncer pulmonar de células pequeñas (CPCP) que conforma aproximadamente el 20% de todos los casos.
2.2.7.5. Si el cáncer pulmonar está compuesto de ambos tipos, se denomina cáncer mixto de células grandes/células pequeñas.
2.2.7.6. Si el cáncer comenzó en otro lugar del cuerpo y se diseminó a los pulmones, se denomina cáncer metastásico al pulmón.
2.2.8. Infección pulmonar (neumonía)
2.2.8.1. La neumonía es una enfermedad común que afecta a millones de personas en los Estados Unidos todos los años. Pueden causarla microbios llamados bacterias, virus y hongos. En los adultos, las bacterias son la causa más común de neumonía.
2.2.9. Acumulación anormal de líquido en los pulmones (edema pulmonar)
2.2.9.1. Es una acumulación anormal de líquido en los pulmones que lleva a que se presente dificultad para respirar.
2.2.10. Arteria pulmonar bloqueada (émbolo pulmonar)
2.2.10.1. Es una obstrucción de una arteria en los pulmones ya sea por grasa, aire, coágulo sanguíneo o células tumorales.
3. Componentes y estructura anatómica
3.1. Fosas nasales
3.1.1. Es la parte inicial del aparato respiratorio, en ella el aire inspirado antes de ponerse en contacto con el delicado tejido de los pulmones debe ser purificado de partículas de polvo, calentado y humidificado.
3.1.1.1. La mucosa de la nariz contiene una serie de dispositivos para la elaboración del aire inspirado.
3.1.1.2. PRIMERO: Está cubierta de un epitelio vibrátil cuyos cilios constituyen un verdadero tapiz en el que se sedimenta el polvo y gracias a la vibración de los cilios en dirección a las coanas, el polvo sedimentados es expulsado al exterior.
3.1.1.3. SEGUNDO: La membrana contiene glándulas mucosas, cuya secreción envuelve las partículas de polvo facilitando su expulsión y humedecimiento del aire.
3.1.1.4. TERCERO: El tejido submucoso es muy rico en capilares venosos, los cuales en la concha inferior y en el borde inferior de la concha media constituyen plexos muy densos, cuya misión es el calentamiento y la regulación de la columna de aire que pasa a través de la nariz
3.2. Faringe
3.2.1. Es la parte del tubo digestivo y de las vías respiratorias que forma el eslabón entre las cavidades nasal y bucal por un lado, y el esófago y la laringe por otro.
3.2.1.1. Se extiende desde la base del cráneo hasta el nivel de las VI - VII vértebras cervicales.
3.2.1.2. Esta dividida en 3 partes:
3.2.1.3. Porción nasal o rinofaringe.
3.2.1.3.1. Es estrictamente respiratorio; a diferencia de las otras porciones sus paredes no se deprimen, ya que son inmóviles. La pared anterior está ocupada por las coanas. Está tapizada por una membrana mucosa rica en estructuras linfáticas que sirve de mecanismo de defensa contra la infección.
3.2.1.4. Porción oral u orofaringe.
3.2.1.4.1. Es la parte media de la faringe. Tiene función mixta, ya que en ella se cruzan las vías respiratorias y digestivas. Cobra importancia desde el punto de vista respiratorio ya que puede ser ocluida por la lengua o secreciones, provocando asfixia.
3.2.1.5. Porción laríngea o laringofaringe.
3.2.1.5.1. Segmento inferior de la faringe, situado por detrás de la laringe, extendiéndose desde la entrada a esta última hasta la entrada al esófago. Excepto durante la deglución, las paredes anterior y posterior de este segmento, están aplicadas una a la otra, separadandose únicamente para el paso de los alimentos.
3.3. Laringe
3.3.1. Es un órgano impar, situado en la región del cuello a nivel de las IV, V y VI vértebras cervicales. Por detrás de la laringe se encuentra la faringe, con la que se comunica directamente a través del orificio de entrada en la laringe, el adito de la laringe, por debajo continúa con la tráquea.
3.3.1.1. Esta constituido por una armazón de cartílagos articulados entre sí y unidos por músculos y membranas. Los principales cartílagos son:
3.3.1.2. Tiroide.
3.3.1.3. Epiglotis.
3.3.1.4. Aritenoideos
3.3.1.5. A la entrada de la laringe se encuentra un espacio limitado que recibe el nombre de glotis. Cerrando la glotis se encuentra un cartílago en forma de lengüeta que recibe el nombre de epiglotis y que evita el paso de líquidos y alimentos al aparato respiratorio durante la deglución y el vómito, si permanece abierto se produce la bronco aspiración.
3.3.1.6. La laringe en su interior presenta un estrechamiento, producido por 4 repliegues, dos a cada lado, denominándose cuerdas vocales superiores e inferiores, encargadas de la fonación.
3.4. Traquea
3.4.1. Es la prolongación de la laringe que se inicia a nivel del borde inferior de la VI vértebra cervical y termina a nivel del borde superior de la V vértebra torácica, donde se bifurca, en el mediastino, en los dos bronquios
3.4.1.1. La mucosa está tapizada por un epitelio vibrátil o cilios (excepto en los pliegues vocales y región de la cara posterior de la epiglotis) que se encuentra en movimiento constante para hacer ascender o expulsar las secreciones o cuerpos extraños que puedan penetrar en las vías aéreas.
3.4.1.2. El movimiento ciliar es capaz de movilizar grandes cantidades de material pero no lo puede realizar sin una cubierta de mucus. Si la secreción de mucus es insuficiente por el uso de atropina o el paciente respira gases secos, el movimiento ciliar se detiene. Un Ph < 6.4 o > de 8.0 lo suprime.
3.5. Bronquios y ramificaciones
3.5.1. A nivel de la IV vértebra torácica la tráquea se divide en los bronquios principales, derecho e izquierdo. El lugar de la división de la tráquea en dos bronquios recibe el nombre de bifurcación traqueal. La parte interna del lugar de la bifurcación presenta un saliente semilunar penetrante en la tráquea, la carina traqueal.
3.5.1.1. En el interior de los pulmones cada una de estas ramas se divide en bronquios de menos calibre, dando lugar a los llamados bronquiolos, que se subdividen progresivamente en bronquiolos de 1ero, 2do y 3er orden, finalizando en el bronquiolo terminal, bronquiolo respiratorio, conducto alveolar, sacos alveolares y atrios.
3.5.1.2. A medida de la ramificación de los bronquios va cambiando la estructura de sus paredes. Las primeras 11 generaciones tienen cartílagos como soporte principal de su pared, mientras que las generaciones siguientes carecen de el.
3.6. Pulmones
3.6.1. El pulmón es un órgano par, rodeado por la pleura.
3.6.2. El espacio que queda entre ambos recesos pleurales, se denomina mediastino, ocupado por órganos importantes como el corazón, el timo y los grandes vasos.
3.6.2.1. Los pulmones se componen de lóbulos; el derecho tiene 3 (superior, medio e inferior) y el izquierdo tiene 2 (superior e inferior). Cada lóbulo pulmonar recibe una de las ramas bronquiales que se dividen en segmentos, los que a su vez están constituidos por infinidad de lobulillos pulmonares. A cada lobulillo pulmonar va a para un bronquiolo, que se divide en varias ramas y después de múltiples ramificaciones, termina en cavidades llamadas alveolos pulmonares.
3.6.2.2. Los alvéolos constituyen la unidad terminal de la vía aérea y su función fundamental es el intercambio gaseoso. Tiene forma redondeada y su diámetro varía en la profundidad de la respiración.
3.6.3. Por otra parte el diafragma es un músculo que separa a los pulmones de los órganos abdominales
3.7. Pleura
3.7.1. Representa una túnica serosa, brillante y lisa. Como toda serosa, posee 2 membranas, una que se adhiere íntimamente al pulmón (pleura visceral) y otra que reviste el interior de la cavidad torácica (pleura parietal). Entre ambas se forma una fisura (la cavidad pleural), ocupada por una pequeña cantidad de líquido pleural que actúa como lubricante y permite el deslizamiento de ambas hojas pleurales.
3.7.2. La pleura visceral carece de inervación sensitiva mientras que la parietal si posee inervación sensitiva, esto hace que los procesos que afectan a la pleura parietal sean extremadamente dolorosos
4. Control de la respiracion
4.1. Busca mantener en todo momento, tanto en condiciones de reposo como de actividad física, en valores muy constantes, las presiones (tensiones) de los gases respiratorios, es decir, del oxígeno en la sangre arterial (PO2) y del CO2 en la sangre venosa (PCO2).
4.2. Cualquier factor que provoque aumentos o disminuciones en las concentraciones sanguíneas de los gases respiratorios, induce inmediatamente a un ajuste de la respiración (ventilación pulmonar), en términos de aumentar o disminuir la frecuencia respiratoria y la profundidad de la respiración.
4.3. el sistema nervioso debe contar con unos sensores especializados, cuya función es medir continuamente las concentraciones de los gases respiratorios. El propósito de accionar estos sensores es mantener en todo momento el nivel normal de las concentraciones de los gases respiratorios en la sangre.
4.4. Estos sensores se denominan hemo-receptores o quimio-receptores. Existen hemo-receptores perfiféricos, localizados en el cayado de la aorta y en el seno carotídeo, muy sensibles a la disminución en la concentración del oxígeno en la sangre arterial. Cuando los hemo-receptores periféricos detectan una disminución del oxígeno en la sangre (estímulo hipóxico), envían esta información al centro respiratorio para que se realicen los ajustes pertinentes, en términos de acelerar el ritmo respiratorio e intensificar la profundidad de la respiración. La situación anterior se puede presentar en condiciones de ejercicio físico, así como también cuando en la atmósfera no hay suficiente concentración de oxígeno, debido por ejemplo a la altura
4.5. El control de la ventilación pulmonar está más supeditado a los cambios en las concentraciones de CO2 que de oxígeno. Por lo anterior, se han detectado otro tipo de sensores, denominados hemo-receptores centrales, precisamente porque se localizan justo en el centro respiratorio de la médula oblongada. Estos receptores centrales son muy sensibles a los aumentos y/o a las condiciones disminuciones de CO2 y de los hidrogeniones (H+).
5. Equilibrio ácido base
5.1. Cada día una persona con una dieta variada produce 60 mM de H+ en forma de ácidos metabólicos (órgánicos, sulfúrico)
5.2. Si se altera la velocidad a la que se excreta el CO2 por los pulmones se puede regular la PCO2 y modificar el pH
5.3. El descenso del pH estimula a los quimiorreceptores carotídeos y aórticos
5.3.1. hiperventilación
5.3.2. aumentando la eliminación de CO2
5.3.3. disminuyendo la PCO2 arterial
5.4. Aumento del pH inhibe quimioreceptores
5.4.1. disminuye la ventilación
5.4.2. reduce la eliminación de CO2
5.4.3. Aumenta la PCO2 arterial