Respiración

Respiración Los objetivos de la respiración son: Suministrar oxigeno a los tejidos y Eliminar dióxido de carbono.

Respiración Para alcanzar dichos objetivos, la respiración puede dividirse en cuatro acontecimientos funcionales principales: Ventilación pulmonar Difusión del O2 y del CO2 entre los alveolos y la sangre Transporte del O2 y CO2 en la sangre y en los líquidos corporales, y Regulación de la ventilación

Ventilación pulmonar

Mecánica de la ventilación pulmonar Los músculos que producen la expansión y la contracción de los pulmones: Por el movimiento hacia abajo y hacia arriba del diafragma para alargar y acortar la cavidad torácica. Por elevación y descenso de las costillas para aumentar y disminuir el diámetro de la caja torácica.

Mecánica de la ventilación pulmonar Durante la inspiración, la contracción del diafragma tira la superficie inferior de los pulmones hacia abajo. Después, durante la espiración, el diafragma simplemente se relaja, y es el retroceso elástico de los pulmones, de la pared torácica y de las estructuras abdominales el que comprime los pulmones.

Músculos que producen la expansión y la contracción de los pulmones Músculos que tiran la caja torácica hacia arriba (Inspiración) Intercostales Esternocleidomastoideos Serratos anteriores Escalenos

Músculos que producen la expansión y la contracción de los pulmones Músculos que tiran la caja torácica hacia abajo (Espiración) Rectos abdominales Intercostales internos

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones El pulmón es una estructura elástica que se colapsa como un globo y expulsa todo su aire por la tráquea, si no existe una fuerza que lo mantenga inflado. No hay fijación entre el pulmón y las paredes de la caja torácica. Excepto en el punto que esta suspendido en el mediastino en el hilio.

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Flota literalmente en la cavidad torácica, rodeado de una fina capa de liquido pleural que lubrica sus movimientos. La aspiración continua del exceso de liquido hacia los conductos linfáticos mantiene una ligera presión negativa

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Presión pleural Es la presión del liquido en el estrecho espacio existente entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica. El valor normal al principio de la espiración es de aproximadamente -5 cm de agua es la presión necesaria para mantener los pulmones expandidos hasta su nivel de reposo Durante la inspiración normal es de -7,5 cms de H2O

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Presión alveolar Es la presión del aire en el interior de los alveolos pulmonares. Cuando la glotis esta abierta y no fluye aire hacia el interior de los pulmones la presión alveolar es igual a 0 cm de agua.

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Presión alveolar Durante la inspiración la presión de los alveolos debe caer a un valor discretamente inferior a la presión atmosférica: -1 cm de agua. Esta diferencia es suficiente para desplazar 0.5 litros de aire al interior de los pulmones en dos segundos.

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Presión alveolar Durante la espiración ocurre lo contrario: la presión alveolar se eleva hasta +1 cm de agua aproximadamente. Esto hace salir 0.5 litros de aire inspirados fuera de los pulmones durante los 2 ó 3 segundos de la espiración.

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Presión transpulmonar Es la diferencia de presión entre la presión de los alveolos y la presión de la superficie externa de los pulmones. Representa una medida de las fuerzas elásticas de los pulmones que tienden a colapsar los pulmones en cada grado de expansión, denominada presión de retroceso elástico.

Presiones que originan el movimiento de entrada y salida de aire de los pulmones Distensibilidad pulmonar El grado de expansión de los pulmones por unidad de incremento de la presión transpulmonar se denomina distensibilidad. El valor total de ambos pulmones en el ser humano adulto medio es en promedio de unos 200 mL de aire por centímetro de presión transpulmonar de agua.

Surfactante, tensión superficial y colapso de los alveolos Principio de la presión superficial En los alveolos la superficie del agua esta intentando contraerse. Esta trata de forzar el aire fuera de los alveolos a través de los bronquios, y al hacerlo, los alveolos intenten colapsarse. El efecto neto es que se genera una fuerza contráctil elástica de los pulmones completos, que se denomina fuerza elástica de tensión superficial.

Surfactante, tensión superficial y colapso de los alveolos El agente tensoactivo y sus efectos sobre la tensión superficial Es secretado por las células epiteliales alveolares del tipo II, que constituyen el 10% de la superficie alveolar. Es una mezcla compleja de varios fosfolípidos (dipalmitoilfosfatidilcolina) proteínas (apoproteinas) e iones (calcio). No se disuelve uniformemente con el agua que reviste los alveolos .

Efectos de la caja torácica sobre la expansibilidad pulmonar La caja torácica tiene sus propias características elásticas y de viscosidad. Incluso sino hubieran pulmones en el tórax, se requeriría un esfuerzo muscular para expandir la caja torácica.

Efectos de la caja torácica sobre la expansibilidad pulmonar Distensibilidad del conjunto de pulmones y tórax La distensibilidad del sistema combinado de pulmones y de caja torácica es casi exactamente la mitad que la de los pulmones solos: 110 mL de Volumen por centímetro de agua en el sistema combinado, en comparación con 220 mL/cm en los pulmones solos.

“Trabajo” de la respiración Los músculos respiratorios solo “trabajan” para inspirar, pero no para espirar.

“Trabajo” de la respiración El trabajo de inspiración puede dividirse en tres fracciones: El requerido para expandir los pulmones en contra de las fuerzas elásticas de los pulmones y del tórax, denominado trabajo de distensibilidad o trabajo elástico.

“Trabajo” de la respiración 2. El requerido para vencer la viscosidad de los pulmones y de las estructuras de la cavidad torácica, denominado trabajo de resistencia tisular.

“Trabajo” de la respiración 3. El preciso para vencer la resistencia de la vía respiratoria durante el movimiento del aire a los pulmones, denominado trabajo de resistencia de la vía respiratoria.

Energía requerida para la respiración Durante la respiración normal tranquila, solo el 3-5% del total del gasto energético corporal se consume en el proceso ventilatorio pulmonar. Puede aumentar hasta 50 veces durante el ejercicio, especialmente si la persona tiene algún grado de aumento de la resistencia de la vía respiratoria o disminución de la distensibilidad pulmonar.