RESUMEN
Este informe lo hago porque nos ayuda a comprender como funciona el aparato resp respir irat ator orio io,, abor aborda dand ndo o tema temas s en el aspe aspect cto o morf morfol ológ ógic ico o como como fisi fisiol ológ ógic ico, o, trataremos de ubicar cada parte que compone a dicho sistema desde las narinas o cavidades nasales, laringe, tráquea, bronquios, pulmones, mediastino, pleuras etc. Veremos la importancia de cada una de estas zonas anatómicas, por mencionar algunos como se lleva a cabo la filtración del aire en las narinas por medio de la mucosa mucosa de las paredes paredes respira respiratori torias, as, a través través del moco, moco, veremos veremos también también el intercambio gaseoso que ocurre en los pulmones, también como dato importante abordaremos la capacidad pulmonar y el volumen pulmonar, veremos cómo se transporta el oxgeno y el dióxido de carbono a través de la sangre. !e igual manera veremos la importancia del aparato respiratorio en la concentración de oxgeno en sangre y como suceden los fenómenos de acidificación de la sangre por el dióxido de carbono lo cual reduce el p" de la misma. #odos estos procesos que nos ayudan a mantener oxigenado nuestro cuerpo y que no es tan sencillo como parece lo cual hace que nuestro cuerpo sea considerado una maquina perfecta y armónica.
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APARATO APARATO RESPIRATORIO RESPIRATORIO
INTRODUCCION El aporte de oxgeno a nuestro cuerpo es un tema bastante interesante de abordar donde el aparato respiratorio es el encargado de esta importante tarea, además de este fenómeno el estudio de este aparato nos muestra como ayuda a otros órganos a permanecer en un balance armónico para la correcta supervivencia de lo que conocemos como homeostasis. En este informe referente al aparato respiratorio revisaremos como es que este aparato aporta oxgeno y libera dióxido de carbono del cuerpo$ se mencionaran las partes involucradas en este aparato y su función, es decir se dará una amplia descripción de carácter anatómico y fisiológico.
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DESARROLLO %os órganos respiratorios sirven para el transporte del oxgeno a la sangre y por medio de ella a los te&idos, as como de la expulsión de aire atmosférico del ácido carbónico.
CAVIDADES NASALES. El aire inspirado antes de ponerse en contacto con el delicado te&ido de los pulmones debe ser purificado de partculas de polvo, calentado y humedecido. Esto se consigue en la cavidad nasal$ aparte de esta se distingue la nariz externa, compuesta en parte de un esqueleto óseo, y en parte cartilaginoso. %a cavidad nasal está divida por un tabique llamado septo nasal. '(or detrás óseo y por delante cartilaginoso), en dos mitades simétricas que por delante comunican con el aire atmosférico a través de las nares o narinas 'ventanas de la nariz), y por detrás con la faringe, a través de las coanas. %as paredes de la cavidad &unto con el septo y las conchas están tapizadas por la mucosa que, en la región de las narinas, se continua con la piel, y por detrás, con la mucosa farngea. %a mucosa de la nariz contiene una serie de dispositivos para la elaboración del aire inspirado, en primer lugar está compuesta de un epitelio vibrátil cuyos cilios constituyen un verdadero tapiz en el que se sedimenta el polvo. *racias a la vibración de los cilios en dirección de las coanas, el polvo sedimentado es expulsado al exterior. 3
En segundo lugar, la membrana contiene glándulas mucosas 'glándulas nasales), cuya secreción envuelve las partculas de polvo facilitando su expulsión y humedeciendo el aire. En tercer lugar, el te&ido submucoso es muy rico en capilares venosos, los cuales en la conca inferior y en el borde inferior de la concha media constituyen plexos muy densos, seme&antes a los cuerpos cavernosos, que pueden ponerse turgentes en diversas condiciones$ su lesión provoca hemorragias nasales. Esas formaciones tienen por misión el calentamiento y la regulación de la columna de aire que pasa a través de la nariz.
LARINGE
Está situada a nivel de las vértebras cervicales +V, V y V+, inmediatamente por deba&o del hueso hioideo, en la parte anterior del cuello, donde forma una prominencia que se destaca claramente por deba&o de los tegumentos. (or 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 'aditus laryngis). (or los lados de la laringe se extienden vasos sanguneos importantes del cuello, y por delante está cubierta por los msculos infra hioideos 'mm esternohioideo, esternohioideo, omohioideo), por la fascia vertical y las proporciones superiores de los lóbulos laterales del tiroides. (or deba&o la laringe se contina con la tráquea. %a laringe humana es un instrumento musical sorprendente, que representa la combinación de dos instrumentos$ no de viento y otro de cuerda. El aire aspirado a 4
través de la laringe provoca la vibración de los pliegues vocales 'cuerdas vocales), extendidos como las cuerdas de un violn y en cuyo resultado se originan los sonidos. - diferencia de los instrumentos musicales, en la laringe varan tanto los grados de tensión de los pliegues, como las dimensiones y la forma de la cavidad por donde circula el aire, que se consigue por la contracción de los msculos de la cavidad bucal, de la lengua, la faringe y de la propia laringe, dirigidos por el sistema nervioso. Esto ltimo distingue al hombre de los antropoides, incapaces de regular la columna de aire espirado, lo que es indispensable para el canto y el lengua&e.
TRAQUEA. Es la prolongación de la laringe que se inicia a nivel del borde inferior de la V+ vértebra cervical y termina del borde superior de la V vertebra torácica, donde se bifurca en los dos bronquios, derecho e izquierdo 'bifurcación traqueal). %a longitud de la tráquea oscila entre y // cm, y su diámetro transversal es, por término medio de /0 a /1 mm.
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%a tráquea, en la parte superior de su segmento cervical, es abarcada por la glándula tiroidea, por detrás, se aplica al esófago, y por 2us lados se extienden las arterias carótidas primitivas. -demás del istmo del tiroides, la tráquea está cubierta por delante por los msculos esternohioideo y esternohioideo, excepto en la lnea media donde los bordes del musculo se separan. El espacio comprendido entre la cara posterior de estos msculos, &unto con la fascia que los cubre, ya la cara anterior de la tráquea 'espacio pre traqueal), se encuentra ocupado por te&ido laxo y los vasos sanguneos del tiroides 'a. tiroides superior y plexo venoso). El segmento torácico de la tráquea se relaciona por delante con el mango del esternón, los restos del timo y los vasos. %a situación de la tráquea por delante del esófago está relacionada con su desarrollo, la cual tiene su origen en la pared ventral del intestino anterior. %a pared de la tráquea consta de /3 a 45 anillos cartilaginosos incompletos, cartlagos traqueales 'cartilágines tracheales), unidos entre s por unos ligamentos fibrosos denominados ligamentos anulares 'ligg. -nnularia)$ cada anillo se extiende solamente en dos tercios de circunferencia.
BRONQUIOS.6
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2e inician en la bifurcación de la tráquea, casi en ángulo recto, y se dirigen al hilio del pulmón correspondiente. El derecho es algo más ancho que el izquierdo, en correspondencia con el hecho de que el pulmón derecho es más voluminoso que el izquierdo. -l mismo tiempo, el bronquio izquierdo es casi dos veces más largo que el derecho$ en el derecho el nmero de anillos cartilaginosos es de 3 a 1$ y en el izquierdo de a /4. El bronquio derecho adopta una posición más vertical que el izquierdo, siendo como la prolongación de la tráquea. (or encima del bronquio derecho se extiende en forma de arco postero anterior, la vena ácigos, en dirección a la vena cava superior, sobre el bronquio izquierdo se encuentra el arco de la aorta. %a mucosa de los bronquios tiene una estructura idéntica a la de la tráquea.
PULMONES.
Está situados en la cavidad torácica a los lados del corazón y de los grandes vasos, dentro de los sacos pleurales y separados uno de otro por el mediastino. Este ltimo se extiende desde la columna vertebral por detrás, hasta la pared torácica anterior, por delante. El pulmón derecho es más voluminoso que el izquierdo 'aproximadamente en un /5 7), y al mismo tiempo es algo más corto y ancho, a causa, en primer lugar, de que la cpula diafragmática derecha se encuentra más elevada que la izquierda 'ba&o la acción del voluminoso lóbulo derecho del hgado)$ y en segundo término, 7
debido a que el corazón está situado más a la izquierda que a la derecha, lo que hace disminuir la anchura del pulmón izquierdo. 8ada pulmón tiene la forma de un semicono irregular con una base dirigida hacia aba&o y un ápice o vértice redondeado. El pulmón se divide por unas fisuras en lóbulos, a estas fisuras se les conoce con el nombre de 9isuras lobulares. %a fisura oblicua, que presentan ambos pulmones, tienen un inicio relativamente elevado$ a unos 36: cm más aba&o del ápice, descendiendo luego oblicuamente hacia la cara diafragmática, penetrando profundamente en la substancia pulmonar. Ella separa en cada pulmón, el lóbulo superior del inferior. -demás de esta fisura, en el pulmón derecho existe una segunda fisura. %a 9isura "orizontal, que se extiende a nivel de la cuarta costilla. Esta delimita el lóbulo superior derecho, una zona cuneiforme que constituye el lóbulo medio. !e esta suerte, en el pulmón derecho existen tres lóbulos; superior, medio e inferior. En cambio en el pulmón izquierdo se compone solamente de dos lóbulos; uno superior en el que está incluido el ápice pulmonar$ y otro inferior, más voluminoso que el superior. En el mismo se incluye casi toda la cara diafragmática y gran parte del borde posterior, obtuso, del pulmón. En el borde anterior del pulmón izquierdo en su parte inferior, se encuentra la incisura cardiaca del pulmón izquierdo, donde el pulmón, como si estuviera desplazado por el corazón, de&a al descubierto una parte considerable del pericardio. (or deba&o, esa incisura está limitada por un saliente del borde anterior denominado %ngula. %a %ngula y la parte del pulmón próxima a la misma corresponden al lóbulo medio del pulmón derecho.
FUNCION DE LOS PULMONES %a función básica de los pulmones es el intercambio gaseoso 'oxigenación de la sangre y eliminación del anhdrido carbónico de la misma). %a penetración en los pulmones del aire saturado de oxgeno y la expulsión del aire al exterior están 8
asegurados tanto por los movimientos activos de la pared torácica y del diafragma, como por la capacidad retráctil del propio pulmón en combinación con la actividad de las vas respiratorias. En este proceso, sobre la actividad retráctil y la ventilación de los lóbulos inferiores influyen poderosamente el diafragma y la parte inferior del tórax, mientras que la ventilación y las variaciones de volumen de los lóbulos superiores se realizan principalmente con ayuda de los movimientos de la parte superior del tórax. El papel fisiológico de los pulmones no se reduce exclusivamente al intercambio gaseoso. 2u complicada estructura anatómica corresponde también a la comple&idad de sus manifestaciones funcionales$ actividad de las paredes bronquiales en la respiración, función secretora eliminatoria, participación en los cambios metabólicos 'acuoso, lipoide y salino, con la regulación del balance del cloro) lo que tiene importancia en el mantenimiento del equilibrio acido base en el organismo. Existen también indicaciones sobre la combinación de funciones de complementación reciproca de los pulmones y el hgado reunidas en el concepto de sistema hematopulmonar. 2e considera definitivamente comprobada la existencia en los pulmones de un sistema celular potentemente desarrollado, que manifiesta propiedades fagocitarias.
SACOS PLEURALES Y MEDIASTINO
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En la cavidad torácica existen tres sacos serosos aislados entre si$ uno para cada pulmón y otro medio para el corazón. %a serosa del pulmón se denomina pleura y está compuesta de dos ho&as, una visceral, 'pleura pulmonar) y otra parietal, 'pleura parietal).
La pleura pulmonar. Envuelve al pulmón y se adhiere ntimamente a la substancia del mismo que no puede ser despegada sin alterar la integridad de su te&ido$ penetra en las cisuras pulmonares, aislando de esta suerte, los lóbulos del pulmón uno del otro. En los bordes agudos de los pulmones se encuentran las protrusiones papilares de las pleuras. %a pleura pulmonar, que envuelve al pulmón por todos lados, se encuentra directamente en la pleura parietal a nivel de la raz. En el borde inferior de la raz del pulmón, las ho&as serosas de sus caras anterior y posterior se unen formando un pliegue, el ligamento pulmonar que desciende verticalmente por la cara medial del pulmón y se inserta en el diafragma.
La pleura pare!al. 8onstituye la ho&a externa de la bolsa serosa de los pulmones. (or su cara externa está adherida a las paredes de la cavidad torácica, mientras que la interna está dirigida directamente hacia la pleura pulmonar. %a cara interna de la pleura se encuentra tapizada por el mesotelio y lubricada por una peque
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FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO %os ob&etivos de la respiración son proporcionar oxgeno a los te&idos y retirar el dióxido de carbono. (ara conseguir esos ob&etivos la respiración se puede dividir en cuatro funciones principales; /. Ven!la"#n pulmonar , que se refiere al flu&o de entrada y salida de aire entre la atmosfera y los alveolos pulmonares. 4. D$u%#n &e o'()eno * &#'&o &e "ar+ono entre los alveolos y la sangre =. Tran%por!e &e o'()eno * &#'&o &e "ar+ono en la sangre y los lquidos corporales hacia las células de los te&idos corporales. >. Re)ula"#n &e la ,en!la"#n y otras facetas de la respiración.
MECANICA DE LA VENTILACION PULMONAR ?sculos que causan la expansión y contracción pulmonar %os pulmones se pueden contraer y expandir de dos maneras; /. mediante el movimiento hacia arriba y hacia aba&o del diafragma para alargar o acortar la cavidad torácica. 4. ?ediante la elevación y el descenso de las costillas para aumentar y reducir el diámetro anteroposterior de la cavidad torácica. %a respiración tranquila normal se consigue casi totalmente por el primer mecanismo, es decir, por el movimiento del diafragma. !urante la inspiración la contracción del diafragma tira hacia deba&o de las superficies inferiores de los pulmones. !espués durante la espiración el diafragma simplemente se rela&a, y el retroceso elástico de los pulmones, de la pared torácica y de las estructuras abdominales comprime los pulmones y expulsa el aire. 2in embargo durante la respiración forzada las fuerzas elásticas no son suficientemente potentes para producir la expiración rápida necesaria, de modo que se consigue una fuerza adicional principalmente mediante la contracción de los msculos abdominales, que e=mpu&an el contenido abdominal hacia arriba contra la pared inferior del diafragma, comprimiendo de esta manera los pulmones. El segundo método para expandir los pulmones es elevar la ca&a torácica. Esto expande los pulmones porque, en la posición de reposo natural, las costillas están 11
inclinadas hacia aba&o, lo que permite que el esternón se desplace hacia aba&o y hacia atrás hacia la columna vertebral, pero cuando la ca&a costal se eleva, las costillas se desplazan hacia adelante casi en lnea recta, de modo que el esternón también se mueve hacia adelante, ale&ándose de la columna vertebral y haciendo que el diámetro anteroposterior del tórax sea aproximadamente un 45 7 mayor durante la inspiración máxima que durante la espiración. (or tanto, todos los msculos que elevan la ca&a torácica se clasifican como msculos inspiratorios y los msculos que hacen descender la ca&a torácica se clasifican como msculos espiratorios. %os msculos más importantes que elevan la ca&a torácica son los intercostales externos, aunque otros msculos que contribuyen son; /. %os msculos esternocleidomastoideos, que elevan el esternón 4. %os serratos anteriores, que elevan muchas de las costillas =. %os escalenos, que elevan las dos primeras costillas. %os msculos que tiran hacia aba&o de la cara costal durante la espiración son principalmente; /. %os rectos del abdomen, que tienen el potente efecto de empu&ar hacia aba&o las costillas inferiores al mismo tiempo que ellos y algunos otros msculos abdominales también comprimen el contenido abdominal hacia arriba contra el diafragma, y 4. %os intercostales internos.
8ontraccion y expansion de la ca&a toracica durante la espiracion y la inspiracion, que muestra la contraccion diafragmatica, la funcion de los musculos intercostales y la elevacion y descenso de la ca&a costal.
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MOVIMIENTOS DE ENTRADA Y SALIDA DEL AIRE DE LOS PULMONES Y PRESIONES QUE ORIGINAN EL MOVIMIENTO El pulmon es una estructura elastica que se colapsa como un globo y expulsa el aire atraves de la traquea siempre que no haya ninguna fuerza que lo mantenga insuflado. -demas, no hay uniones entre el pulmon y las paredes de la ca&a toracica, excepto en el punto en el que esta suspendido del mediatino en el hilio. (or el contrario, el pulmon flota en la cavidad toracica, rodeado por una capa delgada de liquido pleural que lubrica el movimiento de los pulmones en el interior de la cavidad. -demas, la aspiracion continua del exceso de liquido hacia los conductos linfaticos mantiene una ligera presion negativa entre la superficie visceral del pulmon y la superficie pleural parietal de la cavidad toracica. (or tanto, los pulmones estan su&etos a la pared toracica como si estuvieran pegados, excepto por que estan bien lubricados y se pueden deslizar libremente cuando el torax se expande y se contrae.
PRESION PLEURAL Y SUS CAMBIOS DURANTE LA RESPIRACION %a presion pleural es la presion del liquido que esta en el delgado espacio que hay entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared toracica. 8omo se ha se
PRESION ALVEOLAR
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%a presion alveolar es la presion del aire que hay en el interior de los alveolos pulmonares. 8uando la glotis esta abierta y no hay flu&o de aire hacia el interior de los pulmones, las presiones en todas las partes del arbol respiratorio, hasta los alveolos, son iguales a la presion atmosferica, que se considera que es la presion de referencia cero en las vias aereas 'es decir, presion de 5 cm "4@). para que se produzca un movimiento de entrada de aire hacia los alveolos durante la inspiracion, la presion de los alveolos debe disminuir hasta un val
DISTENSIBILIDAD DE LOS PULMONES El volumen que se expanden los pulmones por cada aumento unitario de presion transpulmonar 'si se da tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio) se denomina distensibilidad pulmonar. %a distensibilidad pulmonar total de los dos pulmones en con&unto en el ser humano adulto normal es en promedio de aproximadamente 455 ml de aire por cada cm "4A de presion transpulmonar. Es decir, cada vez que la presion transpulmonar aumenta / cm "4@, el volumen pulmonar, despues de /5 a 45 segundos, se expande 455 ml.
ENERGIA NECESARIA PARA LA RESPIRACION. !urante la respiracion tranquila normal para la ventilacion pulmonar solo es necesario entre = 7 y el 0 7 de la energia total que consume el cuerpo. (ero durante el e&ercicio intenso la cantidad de energia necesaria puede aumentar hasta 05 veces, especialmente si la persona tiene cualquier grado de aumento de la resistencia de las vias aereas o de disminucion de la distensibilidad pulmonar. (or tanto una de las principaleslimitaciones de la intensidad del esfuerzo que se puede realizar es la capacidad de la persona de proporcionar energia muscular suficiente para el proceso respiratorio de manera aislada.
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES Bn metodo sencillo para estudiar la ventilacion pulmonar es registrar el movimiento del volumen de aire que entra y sale de los pulmones, lo que se
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denomina espirometria. %a manera de hacerlo es con un espirometro basico tipico, que esta formado por un tambor invertido sobre una camara de agua, con el tambor equilibrado por un peso. En el tambor hay gas respiratorio, habitualmente aire u oxigeno$ un tubo conecta la boca con la camara de gas. 8uando se respira hacia el interior y el exterior de la camara, el tambior se eleva y desciende, y se hace un registro adecuado en una ho&a de papel en movimiento.
Espirómetro básico tpico.
VOLUMENES PULMONARES Enseguida observaremos cuatro volmenes pulmonares que, sumados, son iguales al volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones. El significado de cada uno de estos volmenes es el siguiente; /. Volumen corriente.6 es el volumen de aire que se inspira o se espira en cada respiración normal$ es igual a aproximadamente 055 ml en el varón adulto. 4. El volumen de reserva inspiratoria.6 es el volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y por encima del 15
mismo cuando la persona inspira con una fuerza plena, habitualmente es igual a =555 ml aproximadamente. =. Volumen de reserva espiratoria.6 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 de //55 ml aproximadamente. >. Volumen residual.6 es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada$ este volumen es en promedio de /455 ml aproximadamente.
!iagrama que muestra los movimientos respiratorios durante la respiración normal y durante la espiración y espiración máximas.
Volumen mnu!o.6 es la cantidad total de aire nuevo que pasa hacia las vas respiratorias en cada minuto$ es igual al volumen corriente multiplicado por la frecuencia respiratoria por minuto. El volumen corriente normal es de aproximadamente 055 ml y la frecuencia respiratoria normal es de 16
aproximadamente /4 respiraciones por minuto. (or tanto, el volumen respiratorio por minuto es en promedio 3 % C min. Bna persona puede vivir durante un periodo breve con un volumen respiratorio de tan solo /,04 % C min. D una frecuencia respiratoria de solo 4 a > respiraciones por minuto. %a frecuencia respiratoria aumenta de manera ocasional a >5 a 05 por minuto, y el volumen corriente se puede hacer tan grande como la capacidad vital, aproximadamente de >355 ml en un varón adulto &oven. Esto puede dar un volumen respiratorio minuto mayor de 455 % C min, o más de =5 veces el valor normal. %a mayor parte de las personas no puede mantener más de la mitad a dos tercios de estos valores durante más de un minuto.
Ven!la"#n al,eolar .6 la función de la ventilación pulmonar es renovar continuamente el aire de las zonas de intercambio gaseoso de los pulmones, en las que el aire está próximo a la sangre pulmonar. Estas zonas incluyen los alveolos, los sacos alveolares, los conductos alveolares y los conductos respiratorios. %a velocidad a la que llega a estas zonas el aire nuevo se denomina ventilación alveolar.
MOCO QUE RECUBRE LAS VIAS RESPIRARTORIAS #odas las vas respiratorias, desde la nariz a los bronquiolos terminales, están humedecidas por una capa de moco que recubre toda la superficie. El moco es secretado en parte por las células caliciformes mucosas individuales del recubrimiento epitelial de las vas aéreas y en parte por peque
partculas peque
INTERCAMBIO CAPILAR DEL L-QUIDO EN LOS PULMONES Y DINAMICA DEL L-QUIDO INTERSTICIAL PULMONAR %a dinámica del intercambio de lquido a través de las membranas capilares pulmonares es cualitativamente la misma que en los te&idos periféricos. 2in embargo, cuantitativamente hay diferencias importantes, como se se mm "g, en comparación con menos de la mitad de este valor en los te&idos periféricos. >. %as paredes alveolares son muy delgadas, y el epitelio alveolar que recubre las paredes alveolares es tan débil que se puede romper si la presión positiva en los espacios intersticiales es mayor que la presión del aire 18
alveolar 'mayor de 5 mm "g), lo que permite el paso de lquido desde los espacios intersticiales hacia los alveolos. !espués de que los alveolos se hayan ventilado con aire limpio, la siguiente fase del proceso respiratorio es la difusión de oxigeno desde los alveolos hacia la sangre pulmonar y la difusión del dióxido de carbono en la dirección opuesta, desde la sangre. El proceso de difusión es simplemente el movimiento aleatorio de moléculas que entrecruzan su trayectoria en todas las direcciones a través de la membrana respiratoria y los lquidos adyacentes. 2in embargo, en fisiologa respiratoria no solo interesa el mecanismo básico mediante el que se produce la difusión, sino también la velocidad a la que ocurre$ este es un problema mucho más comple&o, que precisa un conocimiento más profundo de la fsica de la difusión y del intercambio gaseoso.
FISICA DE LA DIFUSION GASEOSA Y PRESIONES PARCIALES DE GASES #odos los gases importantes en fisiologia respiratoria son moleculas simples que se mueven libremente entre si, que es el proceso que se denomina difusion. Esto tambien se aplica a los gases que estan disueltos en los liquidos y en los te&idos del cuerpo. (ara que se produzca la difusion debe haber una fuente de energia. Esta procede del movimiento cinetico de las propias particulas. Excepto a la temperatura del cero absoluto, todas las moleculas de toda la materia estan experimentando movimiento de manera continua. En el caso de las moleculas libres que no estan unidas fisicamente a otras, esto significa un movimiento lineal a una velocidad elevada hasta que chocan con otras moleculas. !espues rebotan en direcciones nuevas y siguen chocando de nuevo con otras moleculas. !e esta forma, las moleculas se mueven de manera rapida y aleatoria entre si.
UMIDIFICACION DE AIRE EN LAS VIAS RESPIRATORIAS
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El aire atmosferico esta compuesto casi totalmente por oxigeno y itrogeno, normalmente casi no contiene dioxido de carbono y poco vapor de agua. 2in embargo, tan pronto como el aire atmosferico entra en las vias respiratorias esta expuesto a los liquidos que recubren las superficies respiratorias.incluso antes de que el aire entre en los alveolos, se humidifica totalmente 'a todos los efectos practicos). %a presion parcial de vapor de agua a una temperatura corporal normal de =:F8 es de >: mm "g, que es, por tanto, la presion parcial de vapor de agua alveolar, como la presion total en los alveiolos no puede aumentar por encima de la presion atmosferica ':35 mm "g a nivel del mar), este vapor de agua simplemente diluye todos los demas gases que estan en el aire inspirado
CONCENTRACION Y PRESION PARCIAL DE CO/ EN LOS ALVEOLOS El dióxido de carbono se forma continuamente en el cuerpo y después se transporta por la sangre hacia los alveolos$ se elimina continuamente de los alveolos por la ventilación. -+GE E2([email protected] el aire espirado es una combinación del aire del espacio muerto y del aire alveolar$ por tanto, su composición global está determinada por; /. %a cantidad de aire espirado que es aire del espacio muerto 4. %a cantidad que es aire alveolar. %a primera porción de este aire, que es aire del espacio muerto de las vas aéreas respiratorias, es aire humidificado tpico, después cada vez más aire alveolar se mezcla con el aire del espacio muerto hasta que finalmente se ha eliminado el aire del espacio muerto y solo se espira aire alveolar al final de la espiración. (or tanto, el método para obtener aire alveolar para su estudio es simplemente obtener una muestra de la ltima porción del aire espirado después de que una espiración forzada haya eliminado todo el aire del espacio muerto. El aire espirado normal, que contiene tanto aire del espacio muerto como aire alveolar, tiene concentraciones y porciones parciales de gases, es decir 20
concentraciones que están entre las del aire alveolar y las del aire atmosférico humidificado.
Bnidad respiratoria
TRANSPORTE DE O0IGENO Y DIO0IDO DE CARBONO EN LA SANGRE Y LIQUIDOS TISULARES Bna vez que el oxgeno ha difundido desde los alveolos hacia la sangre pulmonar, es transportado hacia los capilares de los te&idos periféricos combinado casi totalmente con la hemoglobina. %a presencia de hemoglobina en los eritrocitos permite que la sangre transporte de =5 a /55 veces más oxigeno de lo que podra transportar en forma de oxgeno disuelto en el agua de la sangre. En las células de los te&idos corporales, el oxgeno reacciona con varios nutrientes para formar grandes cantidades de dióxido de carbono, este dióxido de carbono entra en los capilares tisulares y es transportado de nuevo hacia los pulmones. El dióxido de carbono al igual que el oxgeno, también se combina en la sangre con sustancias qumicas que aumentan de /0 a 45 veces el transporte de dióxido de carbono.
TRANSPORTE DE O0IGENO A LA SANGRE ARTERIAL 21
-proximadamente el 1 7 de la sangre que entra en la aurcula izquierda desde los pulmones acaba de atravesar los capilares alveolares y se ha oxigenado hasta una (@4 de aproximadamente /5> mm "g. @tro 4 7 de la sangre ha pasado desde la aorta a través de la circulación bronquial, que vasculariza principalmente los te&idos profundos de los pulmones y no está expuesta al aire pulmonar. Este flu&o sanguneo se denomina flu&o de derivación, lo que significa que la sangre se deriva y no atraviesa las zonas de intercambio gaseoso. 8uando sale de los pulmones, la (@4 de la sangre que pasa por la derivación es aproximadamente la de la sangre venosa sistémica normal, de aproximadamente >5 mm "g. 8uando esta sangre se combina en las venas pulmonares con la sangre oxigenada procedente de los capilares alveolares, esta denominada mezcla venosa de sangre, hace que la (@4 de la sangre que entra en el corazón izquierdo y que es bombeada hacia la aorta disminuya hasta aproximadamente 0 ?m "g.
FUNCION DE LA EMOGLOBINA EN EL TRANSPORTE DE O0IGENO En condiciones normales aproximadamente el : 7 del oxgeno que se transporta desde los pulmones a los te&idos es transportado en combinación qumica con la hemoglobina de los eritrocitos. El = 7 restante se transporta en estado disuelto en el agua del plasma y de las células de la sangre. -s, en condiciones normales el oxgeno es transportado hacia los te&idos casi totalmente por la hemoglobina.
CANTIDAD MA0IMA DE O0IGENO QUE SE PUEDE COMBINAR CON LA EMOGLOBINA DE LA SANGRE. %a sangre de una persona normal contiene aproximadamente /0 g de hemoglobina por cada /55 ml de sangre, y cada gramo de hemoglobina se puede unir a un máximo de /,=> ml de oxigeno '/,= ml cuando la hemoglobina es qumicamente pura$ las impurezas, como la metahemoglobina, reducen esta cantidad). (or tanto, /0 x /,=> es igual a 45,/ lo que significa que, en promedio, los /0 g de hemoglobina de /55 ml de sangre se pueden combinar con un total de casi exactamente 45 ml de oxigeno si la hemoglobina está saturada al /55 7. Esto generalmente se expresa como 45 volmenes por ciento, en una persona normal 22
estos valores también se pueden expresar en la curva de disociación oxigeno6 hemoglobina, en forma de volumen porcentual de oxigeno$ en lugar de la saturación porcentual de la hemoglobina como se muestra en la siguiente escala.
8urva de disociación oxigeno hemoglobina En esta imagen se demuestra un aumento progresivo del porcenta&e de hemoglobina unida al oxgeno a medida que aumenta la (@4 sangunea, lo que se denomina, saturación porcentual de hemoglobina. 8omo la sangre que sale de los pulmones y entra en las arterias sistémicas habitualmente tiene una (@4 de aproximadamente 0 mm "g, se puede ver en la curva de disociación que la saturación de oxigeno habitual de la sangre arterial sistémica es en promedio del : 7. (or el contrario en la sangre venosa, que vuelve desde los te&idos periféricos la (@4 es de aproximadamente >5 mm "g, y la saturación de la hemoglobina es en promedio del :0 7.
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TRANSPORTE DEL DIO0IDO DE CARBONO EN LA SANGRE (ara comenzar el proceso del transporte del dióxido de carbono, el dióxido de carbono difunde desde las células de los te&idos en forma de dióxido de carbono molecular disuelto. 8uando entra en los capilares tisulares el dióxido de carbono inicia una serie de reacciones fsicas y qumicas casi instantáneas, las cuales son esenciales para el transporte de dióxido de carbono.
#ransporte del dióxido de carbono en la sangre
TRANSPORTE DEL DIO0IDO DE CARBONO EN ESTADO DISUELTO Bna peque0 mm "g y la de la sangre arterial es de >5 mm "g. %a cantidad de dióxido de carbono que esta disuelto en el lquido de la sangre a >0 mm "g es de aproximadamente 4,: mlCdl '4,: volmenes por ciento). %a cantidad disuelta a >5 mm "g es aproximadamente 4,> ml o una diferencia de 5,= ml. (or tanto, solo se transportan aproximadamente 5,= ml de dióxido de carbono en forma disuelta por cada /55 ml
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de flu&o sanguneo. Esto es aproximadamente el : 7 de todo el dióxido de carbono que se transporta normalmente.
VARIACION DE LA ACIDES DE LA SANGRE DURANTE EL TRANSPORTE DE DIO0IDO DE CARBONO El ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono entra en la sangre en los te&idos periféricos reduce el (" sanguneo. 2in embargo, la reacción de este acido con los amortiguadores acido básicos evite que aumente mucho la concentración de iones hidrogeno 'y que disminuya mucho el p"). "abitualmente la sangre arterial tiene un p" de aproximadamente :,>/, y cuando la sangre adquiere dióxido de carbono en los capilares tisulares el p" disminuye hasta un valor venoso de aproximadamente :,=:, en otras palabras, se produce un cambio del p" de 5,5> unidades. 8uando el dióxido de carbono se libera desde la sangre en los pulmones ocurre lo contrario, y el p" aumenta de nuevo hasta el valor arterial de :,>/. !urante el e&ercicio intenso y en otras situaciones de actividad metabólica elevada, o cuando el flu&o sanguneo que atraviesa los te&idos es lento, la disminución del p" en la sangre tisular 'y en los propios te&idos) puede ser de hasta 5,0, aproximadamente /4 veces el valor normal, lo que produce una acidosis tisular significativa.
De!ermna"on &el p %an)uneo.1 El p" sanguineo se mide utilizando un electrodo de p" de vidrio del tipo que se utiliza en todos los laboratorios quimicos. 2in embargo.los electrodos que se utilizan con este fin estan miniaturizados. El volta&e que genera el electrodo de vidrio es una medida directa del p", y generalmente se lee directamente en la escala de un voltimetro, o se registra en un grafico.
De!ermna"on &el CO/ %an)uneo.1 #ambien se puede utilizar un medidor de p" con un electrodo de vidrio para determinar el 8@4 sanguineo de la siguiente manera; cuando se expone una solucion debil de bicarbonato sodico al gas dioxido de carbono, el dioxido de
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carbono se disuelve en la solucion hasta que se establece un estado de equilibrio. En este estado de equilibrio el p" de la solucion es una funcion de las concentraciones del dioxido de carbono y el ion bicarbonato segn la ecuacion de "enderson6hasselbalch.
8uando se utiliza el electrodo de vidrio para medir el 8@4 en la sangre, un electrodo de vidrio en miniatura está rodeado por una delgada membrana de plástico. En el espacio que hay entre el electrodo y la membrana de plástico hay una solución de bicarbonato sódico de concentración conocida después se per funde la sangre sobre la superficie externa de la membrana de plástico, permitiendo que el dióxido de carbono difunda desde la sangre hacia la solución de bicarbonato. 2olo es necesaria una gota de sangre o poco más. - continuación se mide se mide el p" con el electrodo de vidrio y el 8o4 se calcula utilizando la fórmula que se presenta más arriba.
ENFERMEDADES QUE AFECTEN AL APARATO RESPIRATORIO Farn)!% +nflamación de la mucosa que reviste la faringe con deglución difcil, amgdalas inflamadas y fiebre más a menos elevada. (osibles causas de la faringitis son infecciosas vricas, infecciones bacterianas o reacciones alérgicas.
El re%$r(o "om2n 'también llamado catarro). Es una enfermedad infecciosa viral leve de la nariz y la garganta, el sistema respiratorio superior. 2us sntomas son estornudos, secreción nasal, goteoCcongestión nasal 'a menudo ocurren simultáneamente, o uno en cada fosa nasal), picor, dolor o flema en la garganta, tos , dolor de cabeza y una sensación de malestar general$ normalmente duran entre = y /5 das. Es la enfermedad más comn de todas.
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La neumon(a. ?e&or conocida como pulmona, es la infección del parénquima pulmonar producida por un agente infeccioso. %a puerta de entrada del agente infeccioso suele ser la va aérea. %os sntomas caractersticos son tos, dolor torácico y fiebre, aunque no siempre aparecen. -ntes de la llegada de los antibióticos, la neumona tena resultados mortales, pero hoy es una enfermedad realmente curable.
El "3n"er &e pulm#n. Es el responsable de los mayores ndices de mortalidad a escala mundial. Es la primera causa de mortalidad por cáncer en el varón y la tercera, después del de colon y mama, en la mu&er 'En Estados Bnidos a 4553 ya representa la primera causa de muerte por cáncer en mu&eres)
En$%ema pulmonar. Está caracterizado por pérdida de la elasticidad pulmonar, destrucción de las estructuras que soportan el alveolo y destrucción de capilares que suministran sangre al alveolo. El resultado de todo ello es el colapso de las peque
CONCLUSIONES4 8omo conclusión de este informe, mencionaremos que el aparato respiratorio pasa por varios procesos para aportar oxgeno a cada una de las células que componen nuestro cuerpo a través de la sangre, tomando el aire atmosférico a través de las ventanas nasales ayudando con la filtración del mismo y con la humidificación, ayudándonos del epitelio de las mucosas respiratorias las cuales están lubricadas con moco que atrapa las partculas que después serán expulsadas por el refle&o de la tos, el oxgeno que se transporta se hace a través 27
de los eritrocitos, la hemoglobina la encontramos en cantidad de /0 g por cada /55 ml de sangre, mientras que el dióxido de carbono lo encontramos en cantidades de 5,= ml en forma disuelta por cada /55 ml de sangre$ la respiración tiene un gasto de energa de = a 0 7 del consumo total de energa del cuerpo. (ara lograr la correcta oxigenación del cuerpo, se pasa por los siguientes procesos; ventilación pulmonar, difusión de oxgeno y dióxido de carbono, transporte de oxgeno y dióxido de carbono, y la regulación de la ventilación.
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