Estrutura y funcion del Sistema Respiratorio. Hussein Ali Mustapha. MEDICINA-UPE 2014

La respiracion le proporciona al organismo um mecanismo de intercambio de gases. Es el proceso mediante el cual el oxigeno del aire es transferido a la sangre y el dioxido de carbono es eliminado del organismo.

Organizacion estructural del sistema respiratorio El sistema respiratorio esta constituido por las vias aereas y los pulmones, donde se produce el intercambio gaseoso. Los espacios aereos del sistema respiratorio pueden ser divididos estructuralmente en dos partes: Las vias aereas de conduccion, a traves de las cuales el aire se desplaza cuando ingresa y sale de los pulmones. Tejido respiratorio, donde se preoduce em realidad el intercambio gaseoso.

Vias respiratoria de conduccion Las vias aereas de conduccion abarcan las: Las fosas nasales; La boca; La nasofaringe; La laringe; Arbol traqueobronquial. El aire es calentado, filtrado y humidificado mientras pasa por estas estructuras.

Los pulmones y las vias respiratorias. Los pulmones son los organos funcionales del sistema respiratorio. Ademas de su papel en el intercambio gaseoso, inactivan sustancias vasoactivas como la bradicinina, convierten a la angiontensina I em angiotensina II, y sirven como reservorios de sangre.

Los pulmones y las vias respiratorias. Los lobulillos, que son las unidades funcionales del pulmon, estan constituidos por los bronquiolos respiratorios, los alveolos y los capilares pulmonares. Es en ellos donde se cumple el intercambio gaseoso. El oxigeno se difunde desde los alveolos hacia la sangre a traves de la membrana del capilar alveolar, y el dioxido de carbono de la sangre se difunde hacia el alveolo.

Los pulmones y las vias respiratorias.

Alveolos. Celulas tipo I: Son responsables por la troca gaseosa del pulmon, consistem em celulas escamosas que revestem la mayor parte de la superficie de los alveolos. Celulas tipo II: Producen el surfactante y consistituen las celulas progenitoras das celulas tipo I, consisten em pequenas celulas cuboideas.

Pleura: Es uma membrana serosa fina y transparente, constituida por dos capas, que cubre la cavidad toracica y envuelve a los pulmones. La capa parietal externa es adyacente a la pared toracica. La capa viseral interna se adhiere a la superficie externa del pulmon.

Intercambio gaseoso entre la atmosfera y los pulmones. El movimiento del aire entre la atmosfera y los pulmones sigue las leyes de la fisica en la medida que se relaciona con los gases. El aire en los alveolos como tiene una mezcla de gases, como nitrogeno, oxigeno, dioxido de carbono y vapor de agua. Con la exepsion del vapor de agua, cada gas ejerce una presion que es determinada por la presion atmosferica y la concentracion del gas en la mezcla. El aire se desplaza hacia los pulmones a lo largo de um gradiente de presion.

Presiones respiratorias.

La caja toracica y los musculos respiratorios. La respiracion es el movimiento de gases entre la atmosfera y los pulmones. Requiere un sistema de vias aereas abiertas y cambios de presion como resultado de la accion de los musculos respiratorios que modifican el volumen de la caja toracica. El diafragma es principal musculo de inspiracion , asistido por los musculos intercostales externos. Los musculos escalenos y esternocleidomastoideo elevan las costillas y actuan como musculos accesorios en la inspiracion.

Cont... La espiracion es principalmente pasiva, ayuda por la retraccion elastica de los musculos respiratorios que se distendieron durante la inpiracion. Cuando es necesario, los musculos abdominales y los intercostales internos pueden ser ultilizados para aumentar el esfuerzo espiratorio.

Volumen corriente: es el volumen de aire que entra y sale de los pulmones en un solo ciclo respiratorio, valor normal de 500ml. Volumen de reserva inspiratoria: es el maximo volumen de aire que se introduce en los pulmones con una inspiracion forzada. Valor normal de 3000ml. Volumen de reserva espiratoria: es el volumen de aire que se puede extraer de los pulmones despues de una espiracion normal. Valor normal de 1200ml. Volumen residual: es el volumen de aire que permanece en los pulmones despues de una espiracion aunque sea forzada. Su valor es de 1200ml. Capacidad residual funcional: es la suma del volumen de reserva espiratoria y el volumen residual 2400ml.

Intercambio y transporte de gases. Las principales funciones de los pulmones son la oxigenacion de la sangre y la eliminacion del dioxido de carbono. El intercambio de gases pulmonar convencionalmente es dividido em tres procesos: Ventilacion. Perfusion. Difusion.

Ventilacion. Es el movimiento de aire entre la atmosfera y los pulmones. La ventilacion pulmonar se refiere al intercambio total de gases entre la atmosfera y los pulmones, y la ventilacion alveolar, a la ventilacion em la porcion de intercambio gaseoso de los pulmones.

Distribucion de la ventilacion La distribucion de la ventilacion alveolar y del flujo sanguineo capilar pulmonar elevados, la ventilacion es mayor en las regiones inferiores de los pulmones. En la posicion erecta tambien produce uma reduccion del flujo sanguineo hacia las partes superiores del pulmon, a causa a la distancia por encima del nivel del corazon y la p.a media baja en la circulacion pulmonar.

Espacio muerto Es el volumen del aire que se moviliza com cada respiracion pero que no participa en el intercambio gaseoso. Hay dos tipos de espacio muerto: Espacio muerto anatomico:contenido en las vias aereas de conduccion. Espacio muerto alveolar:contenido en la porcion respiratoria del pulmon. Espacio muerto anatomico + Espacio muerto alveolar=Espacio muerto fisiologico.

Distribucion del flujo sanguineo y posicion corporal. En la posicion erecta, la distancia del pulmon por encima del nivel del corazon puede exceder las capacidades de perfusion de la presion media de la arteria pulmonar (aprox. 12mmHg); por lo tanto, el flujo sanguineo en el vertice es menos que en la base de los pulmones. En decubito dorsal los pulmones y el corazon estan al mismo nivel, y el flujo sanguineo hacia el vertice y la base de los pulmones resulta mas uniforme.

Vasoconstriccion inducida por hipoxia. Los vasos sanguineos de la circulacion pulmonar experimentan la vasoconstriccion pronunciada cuando estan expuestos a la hipoxia. Cuando el nivel de oxigeno alveolar desciende por debajo de 60mmHg, puede producirse vasoconstriccion importante, y com niveles bajos de oxigeno, el flujo local puede quedar casi abolido. La hipoxia prolongada puede conducir a hipertension pulmonar y aumento de la carga de trabajo en el corazon derecho. El pH sanguineo bajo tambien ocasiona vasocontriccion, especialmente cuando existe hipoxia alveolar.

Difusion. La difusion de los gases en los pulmones es influida por cuatro factores: La superficie disponible para la difusion; El espesor de la membrana alveolocapilar a traves de la cual los gases se difunden; Las diferencias en la presion parcial del gas em cualquier lado de la membrana; Las caracteristicas del gas.

Transporte de oxigeno y co2 La sangre transporta el oxigeno hacia las celulas y devuelve dioxido de carbono hacia los pulmones. El oxigeno es transportado en dos formas:En combinacion quimica con la hemobglobina y disuelto en el plasma(PO2). La hemoglobina es transportador eficiente de O2, y entre 98% y el 99% del O2 es transportado de esta forma. El Co2 es tranportado como carbaminohemoglobina (30%), disuelto (10%) y como bicarbonato (60%).

Control de respiracion. El sistema respiratorio requiere estimulo continuo del sistema nervioso. La actividad del diafragma, de los musculos intercostales, del esternocleidomastoideo y de otos musculos accesorios que controlan la ventilacion esta integrada por neuronas que se localizan en la protuberancia y el bulbo raquideo.

Regulacion de la respiracion. El control de la respiracion tiene componentes automaticos y voluntarios: En la regulacion automatica de la ventilacion intervienen dos tipos de receptores: Receptores pulmonares: que protegen las estructuras respiratorias. Quimioreceptores: monitorizan la funcion del intercambio gaseoso de los pulmones al captar cambios en los niveles sanguineos de Co2, O2 y pH.

Representacion esquematica de la actividad en el centro respiratorio.

Receptores pulmonares. Hay tres tipos de receptores pulmonares: Receptores de estiramiento: que controlan la insuflacion pulmonar. Receptores de irritacion: que protegen contra los efectos daninos de los inhalantes toxicos. Receptores Justacapilares: que captarian la congestion pulmonar.

Quimioreceptores: Existem dos grupos de quimirreceptores: Quimiorreceptores centrales: Son especialmente sensibles a los cambios en los niveles de Co2. Quimiorreceptores perifericos: Reaccionam a los niveles de O2 en la sangre arterial.

Regulacion de la respiracion. La regulacion voluntaria de la ventilacion integra la respiracion com actos voluntarios, como hablar, soplar y cantar. Estos actos, que son iniciados por la corteza motora y la corteza premotora, causan suspension temporal de la respiracion automatica.

Reflejo de la tos. Protege a los pulmones de la acumulacion de secreciones y del ingreso de sustancias irritantes y nocivas. Es uno de los mecanismos de defesa principales del tracto respiratorio.

Disnea. Es uma sensacion subjetiva de dificultad en la respiracion. Se observa al menos em tres grupos de enfermedades cardiopulmonares: Las neumonias; Asma; Enfisema. La causa de la disnea es desconocida.

Las alteraciones en los patrones respiratorios son: Taquipnea:Respiracion rapida. Hiperpnea: Aumento de la frecuencia y la profundidad respiratoria. Bradipnea: Frecuencia respiratoria anormalmente lenta. Hiperventilacion: Respiracion en excesso de la necesaria para el mantenimineto de um nivel de PCO2 normal. Hipoventilacion:Ventilacion inadecuada.

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