Fisiologia Del Pulmon

SISTEMA RESPIRATORIO

Autores: •

Hector Santos Milanés o o o

Correo: [email protected]  Titulación académica: Licenciado en Enfermería Hospital al Pediátr Pediátrico ico Univer Universit sitario ario “Willi “William am Soler”. Soler”. Centro Centro de Traba Trabajo: jo: Hospit

Ciudad de La Habana. Cuba •

Antonio osé !barra "ern#nde$ o  Correo: [email protected]%  Titulación académica: &i'lomado en Enfermería o o  Centro de Trabajo: (nidad de Cuidados !ntensi)os *edi#tricos y  +eonatales. ,os'ital Torrec#rdenas. Torrec#rdenas. Almería. Almería. Es'a-a

Resumen:

Los órganos respiratorios sirven para el transporte del oxígeno oxígeno a la sangre y por medio de ella a los tejidos, así como para la expulsión al aire atmosférico del ácido carbónico. En los mamífe mamíferos ros,, los órganos órganos respirat respiratorio orioss se desarrolla desarrollann de la pared pared ventra ventrall del  intest intestino ino anterior anterior,, con el que guardan guardan relaci relación ón durante durante toda toda la vida. Eso explica explica el 

cruamiento cruamiento de las vías respiratorias respiratorias y digestivas a la altura de la faringe, faringe, mantenido en el !ombre.

Anatomía, fisiología y patología respiratoria  ANATOMÍA DEL A APPARATO RESPIRA RESPIR ATORIO. Para llegar llegar a los pulmones pulmones el el aire atmosféri atmosférico co sigue un un largo conducto conducto ue ue se conoce conoce con el nombre de tractus respiratorio o v!as aéreas" constituida por# VÍA RESPIRATORIA ALTA . $osas nasales. /. $aringe. VÍA RESPIRATORIA !A"A 0. Laringe. 1. %ráuea. 2. &ronuios ' sus ramificaciones. 3. Pulmones.

#$ %OSAS NASALES (s la parte inicial inicial del aparato respirator respiratorio) io) en ella el aire inspirado inspirado antes de ponerse ponerse en contacto con el delicado te*ido de los pulmones debe ser purificado de part!culas de polvo) calentado ' +umidificado. Las paredes paredes de la cavidad cavidad *unto con el septo septo ' las , conc+as) conc+as) están están tapi-adas tapi-adas por la mucosa. La mucosa de la nari- contiene una serie de dispositivos para la elaboracin del aire inspirado.   "#$%E#&' (stá cubierta de un epitelio vibrátil cu'os cilios constitu'en un verdadero tapi- en el ue se sedimenta sedimenta el polvo ' gracias a la vibracin vibracin de los cilios cilios en direccin direccin a las coanas) el polvo sedimentados es e/pulsado al e/terior.   (E)*+&' La membrana contiene glándulas mucosas) cu'a secrecin envuelve las part!culas de polvo facilitando su e/pulsin ' +umedecimiento del aire.   -E#E#&' (l te*ido submucoso es mu' rico en capilares venosos) los cuales en la conc+a inferior ' en el borde inferior de la conc+a media constitu'en ple/os mu' densos) cu'a misin es el calentamiento calentamiento ' la regulacin de la columna de aire ue pasa a través

de la nari-. (stos dispositivos descritos están destinados a la elaboracin mecánica del aire) por lo ue se denomina 0(1234 0(SP205%6025. (n la parte superior de la cavidad nasal a nivel de la conc+a superior) e/iste un dispositivo para el control del aire inspirado) formando el rgano del olfato ' por eso esta parte interna de la nari- se denomina 0(1234 6L$5%6025" en ella se encuentran las terminaciones nerviosas periféricas del nervio olfatorio) las células olfatorias ue constitu'en el receptor del anali-ador olfatorio.

&$ %ARIN'E (s la parte del tubo digestivo ' de las v!as respiratorias ue forma el eslabn entre las cavidades nasal ' bucal por un lado) ' el esfago ' la laringe por otro. Se e/tiende desde la base del cráneo +asta el nivel de las 72 8 722 vértebras cervicales. (sta dividida en , partes# . Porcin nasal o rinofaringe. /. Porcin oral u orofaringe. 0. Porcin lar!ngea o laringofaringe. P60C264 45S5L# 9esde el punto de vista funcional) es estrictamente respiratorio" a diferencia de las otras porciones sus paredes no se deprimen) 'a ue son inmviles. La pared anterior está ocupada por las coanas. (stá tapi-ada por una membrana mucosa rica en estructuras linfáticas ue sirve de mecanismo de defensa contra la infeccin. P60C264 605L# (s la parte media de la faringe. %iene funcin mi/ta) 'a ue en ella se cru-an las v!as respiratorias ' digestivas. Cobra importancia desde el punto de vista respiratorio 'a ue puede ser ocluida por la lengua o secreciones) provocando asfi/ia. P60C264 L50241(5# Segmento inferior de la faringe) situado por detrás de la laringe) e/tendiéndose desde la entrada a esta :ltima +asta la entrada al esfago. (/cepto durante la deglucin) las paredes anterior ' posterior de este segmento) están aplicadas una a la otra) separadandose :nicamente para el paso de los alimentos.

($ LARIN'E (s un rgano impar) situado en la regin del cuello a nivel de las 27) 7 ' 72 vértebras cervicales. Por detrás de la laringe se encuentra la faringe) con la ue se comunica directamente a través del orificio de entrada en la laringe) el 592%6 9( L5 L50241() por deba*o contin:a con la tráuea. (sta constituido por una arma-n de cart!lagos articulados entre s! ' unidos por m:sculos ' membranas. Los principales cart!lagos son ;# %iroide. (piglotis. 5ritenoideos <=>. 5 la entrada de la laringe se encuentra un espacio limitado ue recibe el nombre de 1L6%2S. Cerrando la glotis se encuentra un cart!lago en forma de leng?eta ue recibe el nombre de (P21L6%2S ' ue evita el paso de l!uidos ' alimentos al aparato respiratorio durante la deglucin ' el vmito) si permanece abierto se produce la bronco aspiracin. La laringe en su interior presenta un estrec+amiento) producido por @ repliegues) dos a cada lado) denominándose cuerdas vocales superiores e inferiores) encargadas de la fonacin. • • •

)$TRA*+EA (s la prolongacin de la laringe ue se inicia a nivel del borde inferior de la 72 vértebra cervical ' termina a nivel del borde superior de la 7 vértebra torácica) donde se bifurca) en el mediastino) en los dos bronuios. 5pro/imadamente la mitad de la tráuea se encuentra en el cuello mientras ue el resto es intratorácico. Consta de AB a = anillos cartilaginosos incompletos unidos entre s! por un ligamento fibroso denominándose ligamentos anulares. La pared membranosa posterior de la tráuea es aplanada ' contiene fasc!culos de te*ido muscular liso de direccin transversal ' longitudinal ue aseguran los movimientos activos de la tráuea durante la respiracin) tos) etc. La mucosa está tapi-ada por un epitelio vibrátil o cilios ue se encuentra en movimiento constante para +acer ascender o e/pulsar las secreciones o cuerpos e/traDos ue puedan penetrar en las v!as aéreas. (l movimiento ciliar es capa- de movili-ar grandes cantidades de material pero no lo puede reali-ar sin una cubierta de mucus. Si la secrecin de mucus es insuficiente por el uso de atropina o el paciente respira gases secos) el movimiento ciliar se detiene. Un P+ E B.@ o F de G. lo suprime.

$!RON*+IOS - S+S RAMI%I.A.IONES 5 nivel de la 27 vértebra torácica la tráuea se divide en los bronuios principales) derec+o e i-uierdo. (l lugar de la divisin de la tráuea en dos bronuios recibe el nombre de bifurcacin traueal. La parte interna del lugar de la bifurcacin presenta un saliente semilunar penetrante en la tráuea) la C50245 %05U(5L. Los bronuios se dirigen asimétricamente +acia los lados) el bronuio derec+o es más corto <, cm>) pero más anc+o ' se ale*a de la tráuea casi en ángulo obtuso) el bronuio i-uierdo es más largo <@ 8 ; cm>) más estrec+o ' más +ori-ontal. Lo ue e/plica ue los cuerpos e/traDos) tubos endotraueales ' sondas de aspiracin tiendan a ubicarse más frecuentemente en el bronuio principal derec+o. (n los niDos menores de , aDos el ángulo ue forman los dos bronuios principales en la Carina) es igual en ambos lados. (l n:mero de cart!lagos del bronuio derec+o es de B a G ' el bronuio i-uierdo de I a A=. Los cart!lagos se unen entre s! mediante los ligamentos anulares traueales. 5l llegar los bronuios a los pulmones) penetran en ellos por el H2L26 PULJ6450) acompaDado de vasos sangu!neos) linfáticos ' nervios) iniciando su ramificacin. (l bronuio derec+o se divide en , ramas < superior) media e inferior>) mientras ue el i-uierdo se divide en = ramas . (n el interior de los pulmones cada una de estas ramas se divide en bronuios de menos calibre) dando lugar a los llamados &064U26L6S) ue se subdividen progresivamente en &064U26L6S de Aero) =do ' ,er orden) finali-ando en el bronuiolo terminal) bronuiolo respiratorio) conducto alveolar) sacos alveolares ' atrios. 5 medida de la ramificacin de los bronuios va cambiando la estructura de sus paredes. Las primeras AA generaciones tienen cart!lagos como soporte principal de su pared) mientras ue las generaciones siguientes carecen de el.

/$P+LMONES (l pulmn es un rgano par) rodeado por la pleura. (l espacio ue ueda entre ambos recesos pleurales) se denomina J(925S%246) ocupado por rganos importantes como el cora-n) el timo ' los grandes vasos. Por otra parte el 925$051J5 es un m:sculo ue separa a los pulmones de los rganos abdominales. Cada pulmn tiene forma de un semicono irregular con una base dirigida +acia aba*o ' un ápice o vértice redondeado ue por delante rebasa en , 8 @ cm el nivel de la 2 costilla o en = 8 , cm el nivel de la clav!cula) alcan-ando por detrás el nivel de la 722 vértebra cervical. (n el ápice de los pulmones se observa un peueDo surco ) como resultado de la presin de la arteria subclavia ue pasa por ese lugar. (n el pulmn se distinguen , caras# Cara diafragmática. Cara costal. Cara media . • • •

(l pulmn derec+o es más anc+o ue el i-uierdo) pero un poco más corto ' el pulmn i-uierdo) en la porcin inferior del borde anterior) presenta la incisura cardiaca. Los pulmones se componen de lbulos" el derec+o tiene , ' el i-uierdo tiene = .Cada lbulo pulmonar recibe una de las ramas bronuiales ue se dividen en segmentos) los ue a su ve- están constituidos por infinidad de L6&UL2LL6S PULJ6450(S. 5 cada lobulillo pulmonar va a para un bronuiolo) ue se divide en varias ramas ' después de m:ltiples ramificaciones) termina en cavidades llamadas 5L7(6L6S PULJ6450(S. Los alvéolos constitu'en la unidad terminal de la v!a aérea ' su funcin fundamental es el intercambio gaseoso. %iene forma redondeada ' su diámetro var!a en la profundidad de la respiracin. Los alvéolos se comunican entre s! por intermedio de aberturas de A a A; micras de diámetro en la pared alveolar ue recibe el nombre de P606S 9( K6H4 ' ue tienen como funcin permitir una buena distribucin de los gases entre los alvéolos) as! como prevenir su colapso por oclusin de la v!a aérea pulmonar.

(/isten otras comunicaciones tubulares entre los bronuiolos distales ' los alvéolos vecinos a el) ue son los C545L(S 9( L5J&(0%. Su papel en la ventilacin colateral es importante tanto en la salud como en la enfermedad. (/isten diferentes caracter!sticas anatmicas ue deben ser recordadas# (l vértice pulmonar derec+o se encuentra más alto ue el i-uierdo) al encontrarse el +!gado deba*o del pulmn derec+o. (n el lado derec+o la arteria subclavia se encuentra por delante del vértice) mientras ue en el i-uierdo su porcin es más medial. (l pulmn derec+o es más corto ' anc+o ue el i-uierdo. •

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(l parénuima pulmonar carece de inervacin sensitiva) por lo ue muc+os procesos pulmonares resultan silentes. PLE+RA 0epresenta una t:nica serosa) brillante ' lisa. Como toda serosa) posee = membranas) una ue se ad+iere !ntimamente al pulmn ' otra ue reviste el interior de la cavidad torácica . (ntre ambas se forma una fisura ) ocupada por una peueDa cantidad de l!uido pleural ue act:a como lubricante ' permite el desli-amiento de ambas +o*as pleurales. La pleura visceral carece de inervacin sensitiva mientras ue la parietal si posee inervacin sensitiva) esto +ace ue los procesos ue afectan a la pleura parietal sean e/tremadamente dolorosos. La pleura parietal se divide en ,# pleura costal) pleura diafragmática ' mediast!nica. •

%ISIOLO'ÍA P+LMONAR La funcin principal del 5parato 0espiratorio es la de aportar al organismo el suficiente o/!geno necesario para el metabolismo celular) as! como eliminar el di/ido de carbono producido como consecuencia de ese mismo metabolismo. (l 5parato 0espiratorio pone a disposicin de la circulacin pulmonar el o/!geno procedente de la atmsfera) ' es el 5parato Circulatorio el ue se encarga de su transporte a todos los te*idos donde lo cede) recogiendo el di/ido de carbono para transportarlo a los pulmones donde éstos se encargarán de su e/pulsin al e/terior. (l proceso de la respiracin puede dividirse en cuatro etapas mecánicas principales# . VENTILA.I0N P+LMONAR significa entrada ' salida de aire entre la atmsfera ' los alvéolos pulmonares.

PER%+SI0N P+LMONAR permite la difusin del o/!geno ' di/ido de carbono entre alvéolos ' sangre. 0. TRANSPORTE de o/!geno ' di/ido de carbono en la sangre ' l!uidos corporales a las células ' viceversa) debe reali-arse con un gasto m!nimo de energ!a. RE'+LA.I0N DE LA VENTILA.I0N 7(4%2L5C234 PULJ6450. Se denomina 7entilacin pulmonar a la cantidad de aire ue entra o sale del pulmn cada minuto. Si conocemos la cantidad de aire ue entra en el pulmn en cada respiracin ' lo multiplicamos por la frecuencia respiratoria) tendremos el volumen  minuto. 7olumen minuto M 7olumen corriente / $recuencia respiratoria P0(S264(S 460J5L(S 9( 6N21(46 (4 (L 520( 5%J6S$O02C6 La presin se mide en varias unidades como# cm de agua) ilopascales) mmHg. Si se toma como referencia el cm de agua) esto significa# La presin ue e*erce el agua en un cilindro ue tiene un cm de alto sobre una superficie de un cm cuadrado M A cm de H=6. La euivalencia en ilopascales <pa> o mmHg es# A cm de H=6 M .A Kpa. A cm de H=6 M .Q, mmHg. La presin atmosférica) también denominada presin barométrica ) oscila alrededor de QB mmHg a nivel del mar. (l aire atmosférico se compone de una me-cla de gases) los más importantes) el 6/!geno ' el 4itrgeno. 4i sumamos las presiones parciales de todos los gases ue forman el aire) obtendr!amos la presin barométrica) es decir# P& M P6= R P4= R P otros gases Si conocemos la concentracin de un gas en el aire atmosférico) podemos conocer fácilmente a la presin en ue se encuentra dic+o gas en el aire. Como e*emplo vamos a suponer ue la concentracin de 6/!geno es del =A. La $raccin de 6= <$6=> M =A M =AA M )=A P60 L6 %54%6# P6= M P& / $6= P6= M QB mmHg / )=A M A;I)B mmHg Si el resto del aire fuese 4itrgeno <4=>) la fraccin de este gas representar!a el QI. 5s! tendr!amos# P4= M P& / $4= P4= M QB mmHg / )QI M B)@ mmHg Si tenemos en cuenta ue el aire atmosférico está formado cuantitativamente por 6/!geno ' 4itrgeno ) obtendr!amos. /.

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P6= R P4= M P& A;I)B mmHg R B)@ mmHg. M QB mmHg Conforme nos elevamos del nivel del mar ) la presin barométrica va disminu'endo) ' consecuentemente la presin de los diferentes gases ue conforman el aire) entre ellos el 6=. 0ecordemos ue el 6= pasa de los alvéolos a los capilares pulmonares) ' ue el C6 = se traslada en sentido opuesto simplemente mediante el fenmeno f!sico de la difusin. (l gas se dirige desde la regin donde se encuentra más concentrado a otra de concentracin más ba*a. Cuando la presin del 6= en los alvéolos desciende +asta cierto valor) la sangre no podrá enriuecerse lo bastante de 6 = como para satisfacer las necesidades del organismo) ' con ello la demanda de 6 = del cerebro no estará suficientemente cubierta) con lo ue aparece el llamado T Jal de montaDa T) con estados nauseosos) cefalalgia e ideas delirantes. 5 los AA. metros de altura la presin del aire es tan ba*a ue aun si se respirase o/!geno puro) no se podr!a obtener la suficiente presin de o/!geno ' por tanto disminuir!a el aporte del mismo a los capilares de forma tal ue ser!a insuficiente para las demandas del organismo. (s por esta causa ue los aviones ue se elevan sobre los AA. metros) van provistos de dispositivos ue impulsan el aire al interior de la cabina de forma ue se alcance una presin euivalente a la del nivel del mar) o sea QB mmHg ' es por esta misma causa ue los enfermos respiratorios no deben vivir en lugares montaDosos) donde está disminuida la presin atmosférica. (l aire entra en el pulmn durante la inspiracin) ' esto es posible porue se crea dentro de los alvéolos una presin inferior a la presin barométrica) ' el aire como gas ue es) se despla-a de las -onas de ma'or presin +acia las -onas de menor presin. 9urante la espiracin) el aire sale del pulmn porue se crea en este caso una presin superior a la atmosférica gracias a la elasticidad pulmonar. 9e todo el aire ue entra en los pulmones en cada respiracin) solo una parte llega a los alvéolos. Si consideramos un 7olumen Corriente <7c> de ; cc en una persona sana) apro/imadamente ,; ml llegarán a los alvéolos ' A; ml se uedarán ocupando las v!as aéreas. 5l aire ue llega a los alvéolos se le denomina 7(4%2L5C264 5L7(6L50) ' es el ue realmente toma parte en el intercambio gaseoso entre los capilares ' los alvéolos. 5l aire ue se ueda en las v!as aéreas) se le denomina 7(4%2L5C234 9(L (SP5C26 JU(0%6) nombre ue le viene al no tomar parte en el intercambio gaseoso. 5 la ventilacin alveolar también se denomina ventilacin efica-. (l espacio muerto se divide en# . ESPACIO MUERTO ANATOMICO:  Se e/tiende desde las fosas nasales) pasando por la boca) +asta el bronuiolo terminal. (l volumen de este espacio es de A; ml <79>. /. ESPACIO MUERTO FISIOLOGICO:  (s igual al anatmico en el su*eto normal. Solo en condiciones patolgicas ) es distinto al anatmico ' comprende los

alvéolos ue están +iperinsuflados ' el aire de los alvéolos están ventilados pero no perfundidos. 0. ESPACIO MUERTO MECANICO:  (s auel espacio ue se agrega al anatmico producto de las cone/iones de los euipos de ventilacin artificial o de anestesia. (l espacio muerto puede aumentar con la edad por pérdida de elasticidad al igual ue durante el e*ercicio ' disminuir cuando el individuo adopta el dec:bito. 5plicando la formula ue 'a conocemos) con una P& M QB mmHg) ' una $6= <$raccin de o/!geno> del =)I ) tenemos una P6 =atmosférico de A;= mmHg. Sin embargo cuando el aire penetra en las v!as aéreas) se satura de vapor de agua ue se desprende constantemente de las mucosas de las v!as aéreas. 5 una temperatura corporal de ,QC) este vapor de agua es un nuevo gas ue tiene una presin constante de @Q mmHg. Como la presin dentro de las v!as aéreas una ve- ue cesa el momento inspiratorio es igual a la presin barométrica) la adicin de este nuevo gas +ace descender proporcionalmente las presiones parciales de los otros gases . La frmula para +allar la presin del o/!geno en las v!as aéreas será la siguiente# P26= M / $26 = P26= M / )=.I P26 / M A@I mmHg • • • • •

"$& / 0 "resión inspirada de &= 1$& / 0 1racción inspirada de & /

ME.1NI.A DE LA VENTILA.I0N P+LMONAR (n la respiracin normal) tranuila) la contraccin de los m:sculos respiratorios solo ocurre durante la inspiracin ' la espiracin es un proceso completamente pasivo) causado por el retroceso elástico de los pulmones ' de las estructuras de la ca*a torácica. (n consecuencia) los m:sculos respiratorios normalmente solo traba*an para causar la inspiracin ' no la espiracin. Los pulmones pueden dilatarse ' contraerse por# . Por movimiento +acia arriba ' aba*o del diafragma) alargando o acortando la cavidad torácica. /. Por elevacin ' depresin de las costillas) aumentando ' disminu'endo el diámetro 5 8 P de la misma cavidad. JSCUL6S 24SP205%6026S JXS 2JP60%54%(S# 9iafragma 2ntercostales e/ternos (sternocleidomastoidéo JSCUL6S (SP205%6026S JXS 2JP60%54%(S# 5bdominales 2ntercostales internos %(49(4C25 9( L6S PULJ64(S 5L 0(&6%( Y P0(S264 24%058PL(U05L# • • •

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Los pulmones tienen tendencia elástica continua a estar en colapso ' por tanto a apartarse de la pared torácica) esto está producido por = factores# . 4umerosas fibras elásticas ue se estiran al +inc+arse los pulmones ' por tanto intentan acortarlos. /. La tensin superficial del l!uido ue reviste los alvéolos también producen una tendencia elástica continua de estos para estar en colapso . (ste efecto es producido por la atraccin intermolecular entre las moléculas de superficie del l!uido alveolar" esto es) cada molécula tira de la siguiente continuamente tratando de producir el colapso del pulmn. La tendencia total al colapso de los pulmones puede medirse por el grado de presin negativa en los espacios interpleurales necesarios para evitar el colapso pulmonar ) ue normalmente es de 8 @ mmHg. SUS%54C25 %(4S65C%275 Ha' células secretorias de agente tensoactivo ue secretan la me-cla de lipoprote!nas llamada as! <4eumocitos 1ranulosos de tipo 22>) ue son partes componentes del epitelio alveolar) cuando no e/iste esta sustancia) la e/pansin pulmonar es e/tremadamente dif!cil) dando lugar a atelectasias ' al S!ndrome de la Jembrana Hialina o S!ndrome de 9ificultad 0espiratoria en el 0ecién 4acido) fundamentalmente si son prematuros. (sto evidencia la importancia del surfactante. %ambién es importante destacar el papel del surfactante para prevenir la acumulacin de l!uido en los alvéolos. La tensin superficial del l!uido en los alvéolos no solo tiende a colapsarlos) sino también a llevar el l!uido de la pared alveolar a su interior. Cuando +a' cantidades adecuadas de tensoactivo los alvéolos se mantienen secos. 595P%5&2L2959 PULJ6450 . (s la facilidad con ue los pulmones se de*an inflar en relacin a la presin de inflacin. (sto significa ue cada ve- ue la presin alveolar aumenta en A cm de H=6) los pulmones se e/panden A, ml $5C%60(S U( C5US54 92S%(4S2&2L2959 5460J5L# (stados ue produ-can destruccin o cambios fibrticos o edematosos de te*ido pulmonar o ue blouee los alveolos. 5normalidades ue redu-ca la e/pansibilidad de la ca*a torácica ' otros procesos limitantes . 76LJ(4(S PULJ6450(S# Para facilitar la descripcin de los acontecimientos durante la ventilacin pulmonar) el aire en los pulmones se +a subdividido en diversos puntos del esuema en @ vol:menes diferentes ' @ capacidades diferentes# A. 2&L*%E+ &##$E+-E 32t4 & 2&L*%E+ -$5L' es el volumen de aire inspirado o espirado durante cada ciclo respiratorio) su valor normal oscila entre •

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; 8 B ml en el varn adulto promedio. Su calculo se logra multiplicando un valor en mililitros ue oscila entre ; 8 G por los Kg. de peso. 5. 2&L*%E+ E #E(E#25 $+("$#5-&#$5 32#$4' volumen de aire má/imo ue puede ser inspirado después de una inspiracin normal. C. 2&L*%E+ E #E(E#25 E6"$#5-&#$5 32#E4' volumen de aire má/imo ue puede ser e/pirado en espiracin for-ada después del final de una espiracin normal. &. 2&L*%E+ #E($*5L 32#4'  volumen de aire ue permanece en el pulmn después de una e/piracin má/ima. C5P5C2959(S PULJ6450(S# A. 5"5$5 2$-5L 324' euivale al 702 R 7% R 70(. 5. 5"5$5 $+("$#5-&#$5 3$4' euivale al 7% R 702. (sta es la cantidad de aire ue una persona puede respirar comen-ando en el nivel de espiracin normal ' distendiendo sus pulmones a má/ima capacidad. C. 5"5$5 1*+$&+5L #E($*5L 31#4'  euivale al 70( R 70. (s la cantidad de aire ue permanece en los pulmones al final de una espiracin normal. &. 5"5$5 "*L%&+5# -&-5L 3"-4' es el volumen má/imo al ue pueden ampliar los pulmones con el ma'or esfuer-o inspiratorio posible) es igual a C7 R 70. P(0$US234 PULJ6450 6 02(16 S541UZ4(6 PULJ6450. Se denomina as! al riego sangu!neo pulmonar. La circulacin pulmonar se inicia en el 7(4%02CUL6 9(0(CH6) donde nace la 5rteria Pulmonar. (sta arteria se divide en dos ramas pulmonares) cada una de ellas se dirige +acia un pulmn. (stas ramas pulmonares se van dividiendo a su ve- en ramas más peueDas para formar finalmente el lec+o capilar ue rodea a los alvéolos) siendo éste en su comien-o arterial ' luego venoso. 9el lec+o venoso parte la circulacin venosa ue termina en las cuatro venas pulmonares) las cuales desembocan en la 5ur!cula 2-uierda. 5 continuacin veremos la presin en ue se encuentran el 6= ' el C6= en la sangre en los distintos compartimentos# ($(-E%5 2E+&(&' 3"o/' 78 mm9g, "co/' 7: mm9g4

Cuando esta sangre se pone en contacto con el alvéolo) como en éste las presiones de o/!geno son más elevadas < P56 = MAI mmHg> el 6= pasa desde el espacio alveolar al capilar intentando igualar las presiones. Simultáneamente ocurre lo contrario con el C6 =) siendo la presin ma'or en la sangre venosa) tiende a pasar al alvéolo para compensar las presiones. 5"$L5# 2E+&(& 5L2E&L5#' 3"o/' ;8< mm9g, "co/' 78 mm9g4.

Como uiera ue el 5parato 0espiratorio no es totalmente T perfecto T) e/iste territorios en él en ue determinado n:mero de capilares no se pone en contacto con los alvéolos) ' esto +ace ue la sangre pase directamente con las mismas presiones con las ue lleg al pulmn +asta el ventr!culo i-uierdo) ' au! se me-clará toda la sangre) auella ue +a

podido ser bien o/igenada ' auella otra ue por m:ltiples ra-ones no se +a enriuecido adecuadamente de 6=. (ntonces) en la gasometr!a ue reali-amos a cualuier arteria sistémica) la P6= es inferior a la considerada a la salida de la sangre del territorio capilar pulmonar) por ser la media de las presiones de todos los capilares pulmonares) lo ue conforma las presiones arteriales sistémicas. Por tanto podemos considerar una gasometr!a arterial normal a la ue cumpla con las siguientes presiones ' P+# P+ ............... entre ......... Q),; ' Q)@; P6= .............. entre ......... G; ' A mmHg. PC6= ............. entre ......... ,; ' @; mmHg. (s importante seDalar ue al contrario de la circulacin sistémica) las presiones e/istentes en la circulacin pulmonar son más ba*as) por lo ue también es considerada como un C20CU2%6 9( &5[5S P0(S264(S) 'a ue el ventr!culo derec+o no necesita elevar sus presiones para enviar la sangre más allá de los +ilios pulmonares. Cuando la presin arterial pulmonar sistlica e/cede de , mmHg ' la presin media de la arteria pulmonar es superior a A; mmHg) estamos en presencia de un estado de H2P(0%(4S264 PULJ6450. (stas mediciones se +acen mediante el cateterismo) en ausencia de este) el :nico indicador es el reconocimiento cl!nico. • • •

DISTRI!+.ION DE LA VENTILA.ION P+LMONAR La ventilacin alveolar también sufre irregularidades en su distribucin en las distintas -onas del pulmn debido a la accin de la gravedad) por lo ue el ma'or peso del rgano recae sobre sus porciones basales) condicionando una disminucin de la presin negativa intrapleural a ese nivel) lo ue provoca el +ec+o ue en reposo) los alvéolos de la -ona basal del pulmn estén reducidos de tamaDo. 4o obstante) durante la inspiracin) estos reciben ma'or aereacin debido a las caracter!sticas especiales de la dinámica respiratoria) pero de todas formas las diferencias son más evidentes en relacin a la perfusin. DISTRI!+.I0N DE LA PER%+SI0N P+LMONAR Como en condiciones normales el ventr!culo derec+o solo necesita ba*as presiones para e/pulsar un gran volumen de sangre a corta distancia) la distribucin de la misma no es uniforme ' esa irregularidad está relacionada con la posicin del su*eto) el volumen minuto del ventr!culo derec+o ' la resistencia ue pueden ofrecer los vasos en determinadas áreas del pulmn. Los factores +idrostáticos *uegan un papel importante ' as!) cuando el individuo está en posicin erecta) las presiones en los vértices pulmonares serán menores) es decir) ue la perfusin au! está disminuida" sin embargo) en las -onas medias < a nivel de los +ilios pulmonares> la sangre llega a los capilares con la misma presin ue tiene la arteria pulmonar) mientras ue en las bases ocurre un fenmeno inverso a las -onas apicales) pues las presiones de la arteria pulmonar) se ve potenciali-ada por la accin de la gravedad ' sus efectos se suman) es decir) ue la perfusin en la parte ba*a del pulmn está aumentada.

RELA.I0N VENTILA.I0N 2 PER%+SI0N NORMAL 3VA4*5 Ya +emos visto la forma en ue llega el aire a los pulmones con el fin de ue los alvéolos estén bien ventilados pero no basta con esto) es necesario ue el parénuima pulmonar disfrute de una buena perfusin para lograr una buena o/igenacin de los te*idos. 5s! pues es necesario ue los alvéolos bien ventilados dispongan de una buena perfusin) ' los alvéolos bien perfundidos dispongan de una buena ventilacin. 5 esto se le denomina relacin ventilacin8perfusin normal. Si no e/istiera diferencia entre ventilacin alveolar <75> ' perfusin <>) es decir) si todos los alvéolos fueran euitativamente ventilados ' perfundidos) el intercambio de gases ser!a igual a A) pero las alteraciones ue se seDalarán modificarán este resultado. Si tenemos en cuenta ue en el individuo en posicin erecta los alvéolos apicales se encuentran a unos A cm por encima del +ilio pulmonar) sabremos ue en ellas la presin media de la sangre será A cm de H=6 menor ue la PJ de la arteria pulmonar) pues será la presin consumida en su ascenso vertical +acia el vértice pulmonar) es decir) ue si a nivel de la arteria pulmonar la PJ es de = cm de H=6 ) a nivel del capilar apical la PJ será de A cm de H=6) sin embargo aunue el riego sangu!neo en esta -ona es menor) estos alvéolos son precisamente de ma'or tamaDo ) lo ue condiciona ue una parte del aire alveolar no entre en contacto con el capilar pulmonar) creándose un incremento del espacio muerto fisiolgico) au! la 75 será FA. 5 nivel de la -ona media del pulmn) la situacin es diferente) donde se logra un euilibrio perfecto de 75 pues en ella el intercambio gaseoso es normal ' la relacin 75 MA. Y a nivel de los segmentos basales) por +aber un ma'or aporte de sangre ' por efecto de la gravedad) las presiones sangu!neas aumentan en unos A cm de H=6 por encima de la presin media de la arteria pulmonar) es decir ue en estos segmentos la perfusin es ma'or ' las presiones de la sangre a nivel capilar podrá alcan-ar unos , cm de H=6 ' aunue los alvéolos son más ventilados ue en el resto del pulmn) no son aereados en correspondencia con el aumento de la perfusin ) por tanto la relacin 75 será EA) por lo ue la ventilacin de los alvéolos basales es insuficiente para el volumen de sangre ue atraviesan sus capilares ' por este motivo) parte de ella ueda sin intercambiar gases con el aire alveolar. 5 este fenmeno se le denomina SHU4% 24%05PULJ6450 o C60%6C208CU2%6 PULJ6450) es decir) ue en condiciones normales) una peueDa parte de la sangre ue llega a la aur!cula i-uierda) después de +aber atravesado los pulmones) no va totalmente saturada de o/!geno. (n dec:bito estas irregularidades son menos intensas pues) aunue la perfusin sea ma'or en las -onas posteriores de todo el pulmn) la distancia en altura para ue la sangre alcance los capilares de la -ona anterior) será menor ' por tanto será me*or irrigada.

DI%+SI0N P+LMONAR Se denomina de tal forma al paso de gases a través de la membrana alveolo8capilar desde las -onas de ma'or concentracin de gases a la de menor. (sta membrana recibe el nombre de U42959 $U4C2645L 0(SP205%6025. (l proceso de difusin está favorecido por las caracter!sticas anátomo8funcionales del te*ido pulmonar. (l capilar está en !ntimo contacto con la pared alveolar reduciendo al m!nimo el te*ido intersticial. Los capilares forman una red mu' amplia ue rodea totalmente el alvéolo) por lo ue algunos autores lo identifican como una verdadera pel!cula de sangre ue lo recubre. (l paso de la sangre por la pared alveolar dura el tiempo necesario para ue la transferencia de gases resulte efectiva. La membrana pulmonar es lo suficientemente delgada como para ue sea fácilmente atravesada por los gases. (n condiciones normales) esta membrana es tan delgada ue no es obstáculo para el intercambio) los glbulos ro*os a su paso por la -ona del capilar en contacto con el alvéolo) lo +acen de uno en uno debido a la e/trema delgade- del capilar) ' antes ue +a'a sobrepasado el primer tercio de este territorio) 'a se +a reali-ado perfectamente el intercambio gaseoso) pero en algunas enfermedades pulmonares como el S905) esta membrana se altera ' dificulta el paso de gases) por tanto los trastornos de la difusin son otra causa de +ipo/emias. •

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$5C%60(S U( 5$(C%54 L5 92$US264 5 %057(S 9( L5 J(J&05845 0(SP205%6025# . E("E(&# E L5 %E%=#5+5' puede ser afectado por la presencia de l!uido en el espacio alveolar o intersticial. %ambién se afecta por fibrosis pulmonar. La rapide- de difusin a través de la membrana) será inversamente proporcional al espesor de la misma. /. (*"E#1$$E E L5 %E%=#5+5' puede estar disminuida como ocurre en el enfisema) donde la ruptura de tabiues alveolares condicionan bulas ue se comportan como grandes cavidades muc+o más amplia ue los alvéolos) pero con reduccin del área de membrana. 0. &E1$$E+-E E $1*($&+ EL )5('  para la transferencia de cada gas depende de la solubilidad de cada uno de ellos ' de su peso molecular. La capacidad de difusin de la membrana respiratoria es similar a la del agua) por tanto el C6= es = veces más di fusible ue el 6= ' este = veces más rápido ue el 4=. La lesin progresiva de la membrana se traduce por disminucin de la capacidad de transportar 6= +acia la sangre) constitu'endo un problema ma'or ue la capacidad menor de transportar C6= +acia el alvéolo.

1. )#5$E+-E E "#E($&+E( E+-#E L&( )5(E( E6$(-E+-E( 5 5%=&( L5&( E L5 %E%=#5+5' La presin parcial está determinada por el n:mero de

moléculas ue c+ocan contra la superficie de la membrana a ambos lados de ella) lo ue significa la tendencia de cada gas de atravesar la membrana. Los gases siempre se trasladarán de la -ona de ma'or presin a la de menor presin. La difusin se establece en virtud de los gradientes de presiones) es decir) de las distintas concentraciones de los gases seg:n los diferentes sitios) proporcionando su movimiento desde las -onas de ma'or concentracin a las de menor concentracin. TRANSPORTE DE O6I'ENO Hasta a+ora +emos recordado los caminos ue recorre el 6= para llegar desde el aire atmosférico +asta los capilares pulmonares. Pues bien 'a en la sangre) el o/!geno en su ma'or parte va unido a la Hemoglobina en forma de o/i+emoglobina ' una parte m!nima va disuelto en el plasma sangu!neo. Por esta ra-n la cantidad de +emoglobina es un factor mu' importante a tener en cuenta para saber si el enfermo está recibiendo una cantidad de o/!geno suficiente para su metabolismo tisular. Por este motivo) un paciente puede tener una gasometr!a normal) pero si presenta una anemia importante ) la cantidad de 6= ue reciben sus te*idos no es suficiente. Por e*emplo) Ag de Hb puede combinarse u!micamente o asociarse con A.,I ml de 6=) por lo ue en A ml de sangre) ue contiene A;g de Hb) esta puede combinarse u!micamente con = ml de 6=) aunue esto dependerá de la presin parcial del 6= en la sangre. Los te*idos consumen ; ml por Aml) por lo ue para un volumen sangu!neo de ; l se consumirán =; ml de 6= apro/imadamente. Si el total de 6= de la sangre es de A ml) en caso de paro card!aco) este será consumido en solo @ min) por lo ue solo tenemos ese margen para restablecer la circulacin sin ue uede daDo cerebral) lgicamente en dependencia con el estado previo del paciente. 6tro factor a tener en cuenta es la funcin cardiaca. Si e/iste una insuficiencia cardiaca) la corriente sangu!nea se va a tornar lenta) se formarán -onas edematosas ' con ello el o/!geno ue llegará a los te*idos será posiblemente insuficiente para el adecuado metabolismo tisular. (n resumen) para ue el o/!geno llegue en cantidad suficiente a los te*idos) se tienen ue dar tres condiciones indispensables# a. 4ormal funcionamiento pulmonar  b. Cantidad normal de +emoglobina en la sangre c. 4ormal funcionamiento del cora-n ' circulacin vascular Cualuier alteracin en una de estas condiciones) va a poner en marc+a un intento de compensacin por parte de las demás) as! una disminucin de la +emoglobina se intentará compensar con un aumento de la frecuencia cardiaca ' respiratoria) etc. (/isten otras muc+as causas ue dificultan un transporte adecuado de o/!geno) pero las citadas anteriormente son las más importantes.

TRANSPORTE DE .O& (n condiciones de reposo normal se transportan de los te*idos a los pulmones con cada A ml de sangre @ ml de C6=. (l C6= se transporta en la sangre de , formas# . 9isuelto en el plasma. /. ( forma de Carbamino+emoglobina. 0. Como bicarbonato. RE'+LA.I0N DE LA RESPIRA.I0N (l sistema nervioso a*usta el ritmo de ventilacin alveolar casi e/actamente a las necesidades del cuerpo) de manera ue la presin sangu!nea de o/!geno ' la de di/ido de carbono dif!cilmente se modifica durante un e*ercicio intenso o en situaciones de alarma respiratoria) estos mecanismos de regulacin son el 4(0726S6 ' el U2J2C6. .ENTRO RESPIRATORIO Compuesto por varios grupos mu' dispersos de neuronas locali-adas de manera bilateral en el bulbo rau!deo ' la protuberancia anular. Se divide en , ac:mulos principales de neuronas# . )#*"& #E("$#5-&#$& &#(5L' Locali-ado en la porcin dorsal del bulbo) ue produce principalmente la inspiracin . /. )#*"& #E("$#5-&#$& 2E+-#5L' Locali-ado en la porcin rectolateral del bulbo) ue puede producir espiracin o inspiracin seg:n las neuronas del grupo ue estimulen. 0. E+-#& +E*%&-56$&' Locali-ado en ubicacin dorsal en la parte superior de protuberancia) ue a'uda a regular tanto la frecuencia como el patrn de la respiracin. (n los pulmones e/isten receptores ue perciben la distensin ' la compresin" algunos se +a'an locali-ados en la pleura visceral) otros en los bronuios) bronuiolos e incluso en los alvéolos. Cuando los pulmones se distienden los receptores transmiten impulsos +acia los nervios vagos ' desde éstos +asta el centro respiratorio) donde in+iben la respiracin. (ste refle*o se denomina refle*o de H(0241 8 &0(U(0 ' también incrementa la frecuencia respiratoria a causa de la reduccin del per!odo de la inspiracin) como ocurre con las seDales del centro neumotá/ico. Sin embargo este refle*o no suele activarse probablemente +asta ue el volumen se vuelve ma'or de A.; litros apro/imadamente. 5s! pues) parece ser más bien un mecanismo protector para prevenir el +inc+amiento pulmonar e/cesivo en ve- de un ingrediente importante de la regulacin normal de la ventilacin. RE'+LA.I0N *+ÍMI.A (l ob*etivo final de la respiracin es conservar las concentraciones adecuadas de o/!geno) di/ido de carbono e +idrgeno en los l!uidos del organismo.

SISTEMA RESPIRATORIO

Autores: •

Hector Santos Milanés o o o

Correo: [email protected]  Titulación académica: Licenciado en Enfermería Hospital al Pediátr Pediátrico ico Univer Universit sitario ario “Willi “William am Soler”. Soler”. Centro Centro de Traba Trabajo: jo: Hospit

Ciudad de La Habana. Cuba •

Antonio osé !barra "ern#nde$ o  Correo: [email protected]%  Titulación académica: &i'lomado en Enfermería o o  Centro de Trabajo: (nidad de Cuidados !ntensi)os *edi#tricos y  +eonatales. ,os'ital Torrec#rdenas. Torrec#rdenas. Almería. Almería. Es'a-a

Resumen:

Los órganos respiratorios sirven para el transporte del oxígeno oxígeno a la sangre y por medio de ella a los tejidos, así como para la expulsión al aire atmosférico del ácido carbónico. En los mamífe mamíferos ros,, los órganos órganos respirat respiratorio orioss se desarrolla desarrollann de la pared pared ventra ventrall del  intest intestino ino anterior anterior,, con el que guardan guardan relaci relación ón durante durante toda toda la vida. Eso explica explica el