Fisiología respiratoria
CÁTEDRA DE FISIOLOGÍA HUMANA 2012 Bioq. Esp. Claudia Patricia Serrano
Fisiología respiratoria • Vías aéreas, funciones. • Mecánica respiratoria, volúmenes y capacidades. • Frecuencia Respiratoria. • Ventilación pulmonar. • Hematosis. • Transporte gases. • Curva de disociación O2 – Hb. p50. • Regulación. • Funciones no respiratorias del pulmón.
Aparato respiratorio
Funciones principales • Intercambio de gases entre la atmósfera y la sangre • Regulación homeostática del pH arterial • Protección frente a patógenos y sustancias irritantes • Vocalización
Respiración 1. Intercambio de aire entre la atmósfera y los pulmones 2. Intercambio de O2 y CO2 entre los pulmones y la sangre 3. Transporte de O2 y CO2 por la sangre 4. Intercambio de gases entre la sangre y los tejidos
RESPIRACIÓN 1. Aparato respiratorio 1. Vías aéreas
2. Los alvéolos 3. Huesos y músculos del tórax
2. Aparato circulatorio
Vías aéreas, funciones • Vías respiratorias – – – – – –
Fosas nasales Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquiolos
Funciones • Calentamiento : 37º • Humidificación : 100% • Filtración : células caliciformes- mucus Ig A, movimiento mucociliar, reflejo de la tos y estornudo.
Ventilación pulmonar
Links de interes • http://www.youtube.com/watch?v=mYLwn ONbrC4 • http://www.youtube.com/watch?v=cCcUtDhA3k&feature=fvwrel • http://www.youtube.com/watch?v=nCjyhN ckKCg&feature=fvwrel
Cambios en la presión durante la respiración en reposo
Volúmenes •Volumen corriente o tidal (VC ó VT): volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal; es de unos 500mL aproximadamente. •Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima del volumen corriente normal; habitualmente es igual a unos 3,000ml. •Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire que se puede espirar mediante espiración forzada, después de una espiración corriente normal, normalmente es de unos 1,100ml. •Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones tras la espiración forzada, supone en promedio unos 1,200ml aproximadamente.
Capacidades • Capacidad Inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al máximo sus pulmones (3,500mL aprox). CI = VC + VRI • Capacidad Residual Funcional (CRF): Es la cantidad de aire que permanece en el sistema respiratorio. Esa cantidad es la mínima que hay dentro de un pulmón, y no puede ser expulsada. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal (2,300mL aprox). CRF = VRE + VR • Capacidad Vital (CV): Es la cantidad de aire que es posible expulsar de los pulmones después de haber inspirado completamente. Son alrededor de 4.6 litros. Es la máxima cantidad de aire que puede expulsar una persona de los pulmones después de una inspiración máxima y espiración máxima (4,600mL aprox). CV = VRI + VC + VRE • Capacidad Pulmonar Total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato respiratorio, después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a aproximadamente 6 litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el máximo esfuerzo posible (5,800mL aprox). CPT = CV + VR
3,000ml. 3,500ml
4,600ml 5,800ml
500ml
1,100ml
1,200ml
2,300ml
Mecánica respiratoria, volúmenes y PRESION INTRAPLEURAL capacidades Inspiración
-8
Espiración
-3
Frecuencia Respiratoria • • • • • • •
Recién nacido 30-45 respiraciones/ min Niño: 25 - 30 respiraciones/ min Adulto: 12-20 respiraciones/ min hombre:16respiraciones/ min mujer: 18 respiraciones/ min Ejercicios moderados: 35–45 respiraciones/ min Atletas: 60 - 70 respiraciones/ min
William D. McArdle, Frank I. Katch & Victor L. Katch, Exercise Physiology: Energy, Nutrition, and Human Physiology, Lippincott Williams & Wilkins, 2006,ISBN 0-7817-4990-5, p. 270
Hematosis
HEMATOSIS
HEMATOSIS
BARRERA HEMATOALVEOLAR
Transporte gases
Transporte de gases • CO2 • Disuelto 70% • Hb 23% • Disuelto 7%
• O2 • Hb 98% • Disuelto 2%
Otros gases • CO • HCN
• Metahemoglobina
Curva de disociación O2
p50
Efecto Bohr
Regulación • Las neuronas del bulbo raquídeo controlan la respiración • Las neuronas de la protuberancia modulan la ventilación • El patrón rítmico de la respiración surge de una red de neuronas de descarga espontánea • La ventilación está regulada por varios reflejos ligados a quimiorreceptores y por centros cerebrales superiores
Las neuronas del bulbo raquídeo controlan la respiración • • • • • •
Generador central de patrón Protuberancia Bulbo raquídeo: Grupo respiratorio dorsal (inspiración) Grupo respiratorio ventral (espiración) Bucle de retroalimentacion positiva rápida – “Rampa”
CO2, O2 y pH influyen en la ventilación • Quimiorreceptores periféricos: • Detectan cambios de pO2, pH, pCO2 del plasma • Quimiorreceptores centrales: • Responde a cambios de CO2 en LCR
Sensor de O2 en el cuerpo carotídeo PO2 baja Canales de K+ cerrados
Vaso sanguíneo
PO2 baja Célula del glomo
despolarización Ca2+
Potencial de acción DOPA
Ca2+
Quimiorreceptores centrales Aumenta PCO2
CO2 + H2O
Vaso sanguíneo
H2CO3
H+ / HCO3LCR
Centros de control de la respiración
Bulbo raquídeo Aumento de la ventilación
Reflejos protectores • • • •
Broncoconstricción Reflejos de irritación (Tos – Estornudo) Reflejo de insuflación de Hering – Breuer Control local ventilación perfusión
• Centros cerebrales superiores
Funciones no respiratorias del pulmón
MUCHAS GRACIAS!
