FISIOLOGIA RESPIRATORIA

Contenidos Respiración, generalidades. Volúmenes y capacidades pulmonares, medición. Ruidos respiratorios normales. Espirometria. Equilibrio Acido – Base

APARATO RESPIRATORIO

- Transpote de oxigeno y dioxido de carbono: en sangre y tejidos ida y vuelta - Regulación de la respiración FUNCION RESPIRATORIA La respiración tienen como objetivo proporcionar oxígeno y retirar dióxido de carbono - La ventilación (movimiento de aire desde el exterior al interior). Para que la ventilación sea efectiva se necesita que los centros respiratorios funcionen correctamente, que se conserven las propiedades mecánicas de la caja torácica (músculos respiratorios, estructura ósea) y del propio tejido pulmonar - La difusión (El intercambio de gases ): se lleva a cabo en la membrana alveolo- capilar la sangre y los tejidos.Los gases son transportados hasta los tejidos

Constitución del sistema respiratorio Sistema de tubos Aparato de difusión Dispositivo mecánico

laringe traquea bronquio Sistema de tubos

Aparato de difusión 300 millones de alveolos 60 – 80 m 2

Dispositivo mecánico

VENTILACION PULMONAR consiste en : – La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. – La espiración, o salida de aire

diafragma costillas Los pulmones se expanden o contraen por los movimientos del diafragma hacia arriba y hacia abajo y la elevación y descenso de las costillas

Volúmenes y capacidades pulmonares VVP= 500 ml VRI= 3000 ml VRE=1100 ml VR=1200 ml Capac.Insp.= 3500 ml Capac.Func.Res.=2300 ml Capac Vital= 4600 ml CPT= 5800 ml

espirometría Estas pruebas están indicadas para: la valoración inicial de los pacientes con disnea; valoración inicial de los pacientes con cualquier enfermedad respiratoria; seguimiento de los pacientes con procesos respiratorios crónicos; valoración preoperatorio de enfermos con riesgo de complicaciones respiratorias; despistaje de afectación respiratoria en sujetos asintomáticos Se conoce como espirometría la determinación, mediante un espirómetro o un neumotacógrafo, de los volúmenes pulmonares (espirometría simple) y la rapidez con que estos pueden ser movilizados (flujos respiratorios) (espirometría forzada).

Los parámetros más utilizados de una espirometría forzada son: Capacidad vital forzada (FVC); que es la cantidad de aire expulsada enérgicamente tras un esfuerzo inspiratorio máximo. Volumen espiratorio forzado en el primero segundo 1 segundo (FEV1); que es la cantidad de aire expulsada enérgicamente en el primer segundo. FEF flujo de un volumen de 1 lt (0,2 – 1,2 lt) FMF que es la velocidad del flujo aéreo durante la mitad media de la prueba de la FVC (es decir, el % de la FVC).

En la espirometría simple los parámetros más útiles son: Capacidad Vital; que es el volumen de aire que se elimina lentamente de los pulmones en una espiración máxima Capacidad Residual Funcional; que es el volumen de gas que permanece en los pulmones después de una espiración normal, no forzada. Capacidad Pulmonar Total; que es el total de aire que se encuentra en los pulmones incluyendo el que no se puede eliminar. Estos valores se consideran normales cuando son de un 80% o más del valor que tendría una persona sana.

volumen tiempo Capacidad vital

volumen tiempo Capacidad vital forzada 123 Capac vital cronometrada o vol espiratorio forzado 0,2 1,2 Flujo espiratorio forzado Espacio muerto: volumen de las vías aéreas y los pulmones que no participa en el intercambio

Espacio muerto anatómico: ml 350 ml Volumen Corriente: 500 ml Espacio muerto fisiológico: volumen total de los pulmonesque no participa en el intercambio gaseosos

volumen tiempo % 25% Flujo medio forzado= diferencia de volumen diferencia de tiempo

Patrón obstructivo: FVC normal. VEF1 disminuido. VEF1/CVF disminuido Enfermedad Obstructiva: Es cualquier condición que afecte el interior de las vías aéreas produciendo, dificultad a la espiración

Patrón restrictivo: CVF disminuido. VEF1 disminuido. VEF1/CVF normal. Enfermedad Restrictiva: Es cualquier condición que afecte la capacidad de expansión de los pulmones para recibir una cantidad normal de aire limitando la inspiración.

Patrón mixto: CVF disminuido. VEF1 disminuido. FEV1/FVC disminuido.

DESCANSO

Equilibrio ácido base

pH de los líquidos orgánicos Concentración H + = 40 nmol/l o mmol/l o moles/l pH = / – – 7.45 Sorensen: -log H = pH Rango de muerte 7.8

Repercusiones de las variaciones de pH Metabolismo del potasio Solubilidad de las sales óseas Afinidad hacia los sustratos de las proteínas transportadoras Frecuencia respiratoria Grado de conciencia Excitabilidad eléctrica Contractilidad Metabolismo oxidativo

Fuentes de producción de ácido Exógenas Endógenas

Ácidos volátiles: CO mmol/dia CO2+H2OH2OH 2 CO 3 H+ + HCO 3 1) Concentración H+= 40 nmol/l o mmol/l o moles/l

2)Ácidos fijos mmol/día 3) Ácidos orgánicos

Sistemas de defensa Sistemas buffer Pulmones Riñones

Sistemas buffer Una solución es amortiguadora, reguladora o tampón si la [H+], es decir el pH de una solución no se ve afectada significativamente por la adición de pequeñas cantidades o volúmenes de ácidos y bases. Los sistemas buffer o amortiguadoras o tampón, son ácidos débiles compuestas por una forma protonada y otra no protonada al pH fisiológico

Sistemas buffer HA H+ + A- Ka= H+ A- HA log Ka = log H + log A- HA pKa = pH + log A- HA pH = pK + log A- HA Ecuación de Henderson-Hasselbach

pH = pK + log A- HA pK es próximo al pH Concentraciones altas Buffer óptimo:

Proteínas hemoglobina pK= 7.4 Buffer LIC

Sistema fosfato H 2 PO 4 - H + + HPO 4 = pK= 6,8 Buffer LIC Buffer liquido tubular renal

Sistema bicarbonato CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - pK= 3.7 pH = pK + log HCO 3 - H 2 CO 3 pH = pK + log HCO 3 - = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = 7.4 CO pCO2 1 pK = 6.1 Es el buffer mas importante del organismo Henderson-Hasselbach

Sistema bicarbonato CO2 El sistema bicarbonato puede regular independientemente las concentraciones de sus componentes

Principio isohídrico pH = pK + log HCO 3 0,03 x pCO 2 = pK + log HPO 4 = H 2 PO 4 - = pK + log Hb- HHb = pK + log Prot- HProt

Sistema respiratorio H2CO3 H+ + HCO3- pCO 2 ∞ 1 VA

Quimiorreceptor es un receptor que responde a cambios en la composición química el líquido que lo rodea

Sistema respiratorio

pO 2 pCO 2 pH Quimiorreceptores centrales ↑↓ Quimiorreceptores periféricos ↓↑↓ Sistema respiratorio pCO 2 ∞ 1 VA ↑FR La detección de cambios en la PCO2 por los quimiorreceptores periféricos es menos importante que la detección de los cambios en la PCO2 por los quimiorreceptores centrales. El efecto del pH es independiente de los cambios en la PCO2 arterial y está mediado solo por quimiorreceptores de los cuerpos carotideos

Regulación renal CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Regulan el HCO 3 - reabsorbido Generan HCO 3 -

Fluido tubular Regulación renal: secreción de H + Fluido tubular Túbulo proximalNefrona distal 80% 4320 mEq/dia HCO mEq/dia H + 50 – 100 mEq/dia 5% Túbulo proximal

Buffer amoníaco : NH 4 + NH 3 + H + sangre Fluido tubular pK = 9.3 hígado La formación de amonio a partir de la glutamina aumenta con la disminución de pH NH 3 /NH 4 + = 1/100 // NH 4 + La hiperkalemia inhibe producción de NH 4 +

Buffer fosfato : H 2 PO 4 - H + + HPO 4 = pK= 6.8 HPO 4 =/ H 2 PO 4 - = 4/1 La cantidad de fosfato se mantiene constante aun en estados acidóticos Es un buffer importante en el nefrón distal Es el principal componente de los ácidos titulables

Control de la secreción de H + pH secreción de H + Secreción de H + pH arterial Concentración K plasmático Masa de tejido renal funcionante Inhibidores de la AC Contracción de volumen Expansión de volumen Disminución carga filtrada de HCO 3 - aldosterona Diuréticos que inhiben la reabsorción de Na Aumento de aniones impermeantes (-)

Alteraciones del equilibrio acido base Acidosis Alcalosis metabólica respiratoria

Acidosis respiratoria Aumento de la concentración de H + debido a un aumento de pCO 2 : Hipoventilación Hipoventilación central, anomalías en la actividad de los centros respiratorios Alteraciones en el fuelle ventilatorio: músculos ventilatorios, caja torácica y vías aéreas Anomalías en la producción de CO 2 por el metabolismo celular Alteraciones del parénquima pulmonar pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO2 1

Alcalosis respiratoria Disminución de la concentración de H + debido a disminución de pCO 2 : hiperventilación pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO2 1 Aumento de los estímulos a los receptores Aumento de la actividad de los centros respiratorios

Acidosis metabólica Aumento en la concentración de H+ debido a un descenso del HCO 3 - plasmático Acumulación de un acido no volátil: cetoacidos, acido láctico, etc Pérdida de bicarbonato Anión GAP: Na + – (Cl - + HCO 3 - ) pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO2 1

Alcalosis metabólica pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO2 1 Disminución en la concentración de H+ debido a un aumento del HCO 3 - plasmático Disminución del filtrado glomerular Aumento en la reabsorción tubular de bicarbonato

Valores normales pH7.4 +/ pCO /- 5 mmHg HCO /- 2 mEq/l EB0 +/- 2 GAP12 +/- 4

Fenómeno metabólico pH pCO 2 o pH pCO 2 Fenómeno respiratorio pH pCO2 o pH pCO2

Ej: pH = 7.32 pCO 2 = 38 HCO 3 = 21 pCO 2 = = Fenómeno metabólico pH pCO 2 pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO 2 1

Fenómeno metabólico pH pCO 2 Ej: pH = 7.45 pCO 2 = 45 HCO 3 = 34 pCO 2 = 47 pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO 2 1

Fenómeno respiratorio pH pCO2 Ej pH = 7.32 pCO 2 = 50 HCO 3 = 25 pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO 2 1 Ej pH = 7.32 pCO 2 = 50 HCO 3 = 28.5

Fenómeno respiratorio pH pCO2 pH = pK + log HCO 3 - = pK + 20 = pCO 2 1 Ej : pH = 7.50 pCO 2 = 30 HCO 3 = 22 Ej : pH = 7.50 pCO 2 = 30 HCO 3 = 19