anatomia y fisiologÍa respiratoria
TRANSCRIPT
ANATOMIA Y FISIOLOGÍA RESPIRATORiA
EMBRIOLOGÍA
PALADAR
APARATORESPIRATORIO
APARATO DIGESTIVO
VIAS ALTAS
VIAS BAJAS
NARIZ
BOCA
REGULAR PRESIÓN OIDO MEDIO
HUMECTACIÓN
FILTRAR
CALENTAR
EPITELIO
ESCAMOSO
LARINGE
EPIGLOTIS
TRAQUEA
C. CRICOIDES
DÍAMETRO 2 A 2.5 CM
LONGITUD 11 CM
16 A 20 ANILLOS
18 SEGMENTARIOS
1 MILLONBRONQUIOS
ALVEOLOS
300 MILLONES
PLEURA
La función principal de la respiración es proporcionar O2 a las células del organismo y eliminar el exceso de CO2.
Krogh ( 100 ml x kg x hora= 25 atm.)
El hombre emplea dos sistemas uno de respiración y otro de conducción (circulatorio).
Las superficies respiratorias están plegadas en el interior del cuerpo para impedir daño de las membranas delicadas para lo cual requiere, humectación, calentamiento y filtración.
P. Derecho 1.apical
2.posterior
3.anterior
L.superior
P.izquierdo
1.2. apicoposter.
3.anterior
4.superior
5.inferior
4.externo
5.interno L.medio
6.B.superior
7.B.interno
8.B.anterior
9.B.externo
10.B.posterior
L.inferior
6.B.superior
7-8 B.anterointer
9.B.externo
10.B.posterior
20-30 45-55
traquea
derecho izquierdo
Nervios frénico –diafragma
Nervio vago—recurrentes
inervación simpática y parasim-
pática
Irrigación vascular:
A. pulmonar
A. bronquiales
Linfáticos
MECÁNICA RESPIRATORIA
• Ventilación.-Movimiento del aire dentro y fuera de los pulmones.
• Distribución.-Distribución del aire ventilado en cada uno de los 300 millones de alveolos
• Perfusión.-Distribución del gasto cardiaco por igual a 6000 millones de capilares pulmonares
• Difusión.-Trabajo final del pulmón es el intercambio de gases, mismo que sólo puede ser efectivo con un equilibrio normal entre V/Q
MORFOMETRÍA DE LA VÍA AÉREA
• ¿qué determina la corriente • de aire a través de los PUL
• MONES?
• Mecánica R.
• ¿ que elementos se oponen
• al movimientos del aire a
• través de los pulmones?
X P atm
P m X
X
X X
X
P al
P pl
A
B
0 1 2 3 4
A B C D E
5 6
7
Presión pleural
cm de H2O
Vol.corriente (l )
1 0
10
.5 0
0.5
0.5
- - - - CR
F
Presión alveolar
Cm H20
Flujo de aire
(l / seg)
Respiración espontánea
inspiraciónespiración
V
P1 P2
P r
L
¿POR QUE SE MUEVE EL AIRE?
Zona conductora
B. terminal
17 a 18 división
Z. de transición y re
spiratoria
17 o 18 a 23Intercambio 200 a 250 ml/min, en descanso.
Resistencia 5-10 lts/min.
P/impulso 10 mmHg.
Elasticidad para lt de aire
una caida de P/-de 2 cm
H2O
Estabilidad de
los alveolos es
por el surfac-
tante.
V= 1/APr=V.R
Cow
zona silenciosa pulmón
Modelo de tuba del pulmón para mostrar la relación inversa entre velocidad (V) y área (A)
El flujo en las vías aéreas periféricas se acerca a 0
• ¿ Que elementos se oponen a la corriente aérea?• A). Características geométricas de las vías aéreas• 1.resistencia de la vía aérea.• 2.tejido conjuntivo elástico del pulmón.• 3.peso del sistema total (inercia).• Pt=Pr+Pe+Pi• RESISTENCIA (oposición al flujo)• Rt= Rva+Rt• Normalmente el 80% es Rva.
• Magnitud y carácter del flujo• 1.entre mayor es el flujo, mayor es la resistencia• 2.laminal• 3.turbulento• 4.traqueobronquial
P=K2:V
P=K1:V
P=K1V +K2V2
0 1.0
P (cm H2O )
A
B
LAM
INAL
TURBULENTO
V (
L/
SE
G.
)
1
VENTILACIÓN
Volumen corriente 500 ml
Espacio muerto anatómico 150 ml
V. Minuto 7500 ml
Frecuencia respiratoria 15 X min.
Gas alveolar 3000 ml V. Alveolar 5750ml
Sangre capilar Flujo sanguíneo pulmonar
Pulmonar 70ml 5000 ml X min.
Pared capilar 0.1 u.
10-14 u.
West, J.B.
Ventilación alveolar
Presiones parcial y total de los gases
pO2 159.1 149.2 104 100 40
pCO2 0.3 0.3 40 40 46
pH2O 0.0 47 47 47 47
pN2 600.6 563.5 569 573 573
P.tot. 760 760 760 760 760
A.at A.tr G.alv. S.art. S.ven .
Presión parcial O2 (20.93 x 760/100=159)-47=713
La sangre de los capilares pulmonares
5.6 % de CO2 O2 5.6%
0.2093-0.0560=0.1533 x 713=109
CO2 0.0560 x 713 =40. pN2 no cambia
Espacio muerto anatómico y volumen ventilatorio
Espacio muerto anatómico se determina con tablas o en forma gruesa como volumen en ml.=al doble del peso corporal en kilos.
0.0 x% 150 ml=0.0 ml CO2
5.6 x% 150 ml=8.4 ml CO2
5.6 x% 150 ml=8.4 ml CO2
16.8 ml CO2
PREINSPIRACIÓN INSPIRACIÓN FINAL DE INSPIRACIÓN FINAL DE ESPIRACIÓN
V..alv/resp= V.CO2 espirado 16.8/ % CO2 alv. 5.6 x 100=300ml
V.V. DE 1000 ML-E.M.A. 150=850 /1000=85% .
• La Ley de Fick.-La celeridad de traslado de un gas a través de una membrana de tejido, es directamente proporcional al espesor de la membrana.
• a).la superficie de la membrana hematogaseosa del pulmón es 50-100 m2.
• b). El espesor no llega a media micra• c). La celeridad del traslado es proporcional a una
constante de difusión que dependen de las propiedades de la membrana y de cada gas en particular.
• d).La constante es directamente proporcional a la solubilidad del gas e inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular
DIFUSIÓN
ESPIROMETRIA
4 VOLUMENES 4 CAPACIDADES
VRI CI
CRF
CV
VC
VRE
VR
CPT
En 1846, John Hutchinson,idéo
el espirómetro.
VC volumen corriente 300-500
VRI volumen de reserva inspiratorio.
VRE volumen de reserva espiratorio.
VR volumen residual 1200-2400
CPT capacidad pulmonar total 4000 a 5000 ml.
CV capacidad vital 3600-4800
CI capacidad inspiratoria 2660-3600
CRF capacidad residual funcional 2400-3400
10 –
_
8 _
_
6 _
_
4 _
_
2 _
_
0 _
NORMAL
RESTRICTIVO
OBSTRUCTIVO
VEM1 30 %
1 SEG.
VR
VR
VEM1
80%
VR
VEM 1
100%
VO
LUM
EN
PU
LMO
NA
R (
L )
1 SEG.
1 SEG..
PATRONES ESPIROMÉTRICOS
CURVA VOLUMEN / TIEMPO
TIEMPO
FEF 25-75
1 SEG.
VEF-1
25%
75%
F 25-75%
CVF
CURVA VOLUMEN / TIEMPO ( Y / X )
CONTROL DE LA VENTILACIÓN
Elementos básicos del sistema de control respiratorio son:
1. Sensores
2. Control central
3. Efectores
Sensores
a. superficie ventral del bulbo
b. quimioreceptores periféricos (corotídeos,aórticos)
c. receptores pulmonares
I. R. estiramiento pulmonar (reflejo de
Hering-Breue
II. R. irritación III. R. J.
ALTERACIONES DEL INTERCAMBIO GASEOSO
• Relaciones ventilación-perfusión• Hipoventilación:• Equilibrio de O2 entre• demanda y reposición.• Si la PaO2 desciende, la• PaCO2 asciende=Hipoven• tilación.• Primaria y secundaria
PaCO2= V CO2 X K Va
ALTERACIONES DE LA RELACIÓN VENTILACIÓN / PERFUSIÓN
_ 0.8 +
V / P
= 0
60 mm
P-50
CORTO CIRCUITO
FISIOLÓGICO: ( 5%).
ARTERIAS BRONQUIALES
SANGRE VENOSA CORONARIA
COMUNICACIONES CARDÍACAS
ANATÓMICO (ADICIÓN DE SANGRE VENOSA MIXTA)
Qt Qs Qt CaO2
CvO2
CcO2
Qs CcO2- CaO2=
Qt CcO2-CvO2
0
20
40
60
8
0
100
_
_
_
_
_
I I
23
I O2 disuelto=0.003mlx100 mlx1mmHg
0.3 mlO2x100 mmHgx100 ml sangre
Sat.100% 1 gr Hb x 1.39 ml O2 x 15= 20.85 ml
Contenido de O2 x 100 ml= O2 disuelto + el de Hb.
Capacidad=cantidad máxima transportada
de O2 en solución + el de la Hb
Saturación= contenido
capacidad
1.-PO2 x 100 mmHg sat.= 97.5 %
2.PO2 50 mmHg Sat. 85%
3PO2 40 mmHg Sat.75%La curva de la Hb se altera con:
Derecha baja de pH, hipertermia, hipercapnia, 2-3 difosfoglicerato aumenta
Izquierda pH alto,hipotermia, hipocapnia
_ 100
_ 50
_ 0
_ 100
_ 50
_ 0
_ 100
_ 50
_ 0
Sat
ura
ció
n d
e H
b O
2 (%
)
Co
nte
nid
o d
e O
2 (m
l/ 1
00 m
l)
30 _
20_
10_
0 0 30 60 90 120
Hb=20
Hb=15
Hb=10
EFECTOS DE LA ANEMIA Y LA POLICITEMIA SOBRE EL CONTENIDO Y
LA SATURACIÓN DE O2
PO2 (mm Hg)
ANHÍDRIDO CARBÓNICO:
Condiciones basales 200 ml X min.
La curva de disociación del CO2 es esencialmente lineal.
PCO2 de 20 mmHg, el contenido es 64 ml/100 ml.
La Hb desoxigenada, aumenta la capacidad de la sangre para transportar CO2( efecto Haldane).
El CO2 es transportado en tres formas: el 10% como CO2 disuelto, el 20% combinado con la Hb, y el 70% como bicarbonato.
CO2 disuelto=0.063 ml x 100 ml x mmHg.
CO2 +H2O CO3H2 H CO3H.
CO2 disuelto a 47 mmHg (punto venoso), 55 ml x litro
55 ml se divide en 3.5 ml disueltos, 4 ml como carbaminohemoglobina,
47.5 ml en forma de bicarbonato
TRASTORNOS ACIDOBÁSICOS:
Campbell 1972 introdujo el término nanoequivalente (1x10-9=1 mEq).
Concentración H+ normal es de 40 nEq/l
Cifras compatibles con la vida 15-160 nEq/l ( pH 7.8 a 6.8).
Efectos en la variación del pH:
1. variaciones del pH en dirección opuesta al H+.
2. valoración logaritmica del pH altera la valoración cuantitativa de la concentración H+ (para un pH 7-7.1, se requiere doble cantidad de base, de la necesaria para modificar un pH 7.3 a 7.4.
Se tolera disminución 25 nEq H+ y un aumento 120 nEq.
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE (pH)
• pH= pK + log base
• ácido
• HCO3 = 25.4 mEq /l = 20
• H2CO3 1.27 mEq 1
• pK sanguíneo a TCPS es de 6.1
• pH= 6.1 + log 20
• 1
• pH= 6.1 + 1.3=7.4
• El pK es el pH en el cual la mitad de la sustancia se halla disociada y la otra no.
• La sangre puede transportar cualquier gas en solución
• Ley de Henry, la cantidad disuelta es directamente proporcional a la presión del gas
PARÁMETROS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE
• Ph PCO2 HCO3• NORMAL 7.35-7.45 35-45 mmHg 22-28 mEq/l• ACIDOSIS - de 7.35 + de 45 - de 22• ALCALOSIS + de 7.45 - de 35 + de 28• (MANEJO CLÍNICO DE LOS GASES SANGUÍNEOS B. A. SHAPIRO)
• pH--------------------7.40 +- 0.02• PaO2----------------95 +- 5 mmHg• PaCO2--------------40 +- 2 mmHg• Sat art O2----------97 +- 2%• HCO3----------------24 +- 2 mEq/l CO2 t----------------19-21 Vol.• Exc o D. base-----0 +- 2 mEq/ l• Diferencia de O2 P (A- a) < 20 mmHg• ( HARRISON )
La presión parcial de un gas puede ser determinada por medios químicos o medios físicos ( químicos = volumenes % ejm. 1 vol de CO2= 7 mmHg; por medios físicos en mmHg).
•
INSUFICIENCIA RESPIRATORIA
• La insuficiencia respiratoria puede ser a tres niveles:
• Intercambio de gases (pulmonar)
• Transporte ( Hb)
• Celular
• La de origen pulmonar puede dividirse en dos categorias:
• Tipo I solamente por hipoxemia
• Tipo II con hipoxemia e hipercapnía
• La de tipo I habitualmente se presenta en sujetos previamente sanos y de acuerdo con la gravedad , progresión de la patología que la originó puede llegar al síndrome de sufrimiento respiratoro del adulto.
• La de tipo II puede ser aguda o crónica.
Para sujetos previamente sanos:
pH--------------------------7.45 pH----------------------7.30
PaO2----------------------80 mmHg PaO2------------------60
PaCO2-------------------35 mmHg PaCO2-----------------60
HCO3-------------------- 24 mEq /l HCO3------------------22 mEq/l
CO2 t---------------------19 vol% 24----------------------24
Exc------------------------+- 3 Exc---------------------+-2
Diferencia A-aO2------15 Dif. A-a----------------- >25 mmHg
Problemas de ventilación
PaO2---------------65 mmHg
PaCO2-------------65 mmHg
pH-------------------7.30
HCO3--------------24
CO2 t--------------24
Exc.----------------1
G. A-a O2---------15
pH----------------7.38 --------------7.32 ------------7.31 -------------7.36
PaO2------------70 ------------- 60 -------------90 --------------86
PaCO2----------50 --------------50 -------------30 -------------32
HCO3-----------28 --------------18 -------------19 --------------16
CO2 t-----------21 --------------22 -------------17 -------------17
Exc. +6 ------------- _6 ------------- _6 ------------- _5