Salud y Fisiología Humanas I 3ª Parte: Intercambio de gases. Tema 2 de Biología NS Diploma BI Curso

Transcripción

1 Salud y Fisiología Humanas I 3ª Parte: Intercambio de gases Tema 2 de Biología NS Diploma BI Curso

2 Estructura del sistema respiratorio Tráquea Sistema respiratorio Bronquios Bronquiolos Pulmones

3 Ventilación no es respiración Ventilación: Movimiento de entrada y salida del aire (inspiración y espiración) en los pulmones. Intercambio gaseoso: Intercambio por difusión de oxígeno y dióxido de carbono entre la sangre y los alvéolos. Respiración celular: Producción de energía (ATP) en el interior celular (mitocondria).

4 Necesidad de la ventilación Para que el intercambio gaseoso sea eficiente, un alto gradiente de concentración debe mantenerse en el alvéolo, lo que se consgiue con el sistema de ventilación. La inspiración incrementa el gradiente de concentración de O 2 entre el alvéolo y la sangre, permitiendo que difunda hacia la sangre. La espiración elimina el CO 2 (y O 2 no utilizado), incrementando el gradiente de concentración de CO 2 entre el alvéolo y la sangre, permitiendo que difunda hacia el aire.

5 Músculos implicados en la ventilación El diafragma es un músculo que divide la cavidad torácica de la abdominal, y junto con los músculos intercostales (situados entre las costillas) es el responsable de los mecanismos respiratorios de ventilación, que se pueden dividir en dos: los de inspiración y los de espiración.

6 Mecanismo de ventilación Inspiración (inhalación): Diafragma se contrae (baja). Músculos intercostales externos se contraen (suben). Músculos intercostales internos y el músculo abdominal se relajan. Al aumentar el volumen de los pulmones, la presión en ellos disminuye, y por tanto, el aire entra. Espiración (exhalación): Diafragma se relaja (sube). Músculos intercostales externos se relajan (bajan). Músculos intercostales internos y el músculo abdominal se contraen. Al disminuir el volumen de los pulmones, la presión en ellos aumenta, y por tanto, el aire sale.

7 Mecanismo de ventilación Inspiración (inhalación) El diafragma se contrae y se aplana hacia abajo. Los músculos intercostales externos se contraen, tirando de la caja toráxica hacia arriba y hacia fuera. Los músculos intercostales internos y el músculo abdominal se relajan. Esto incrementa el volumen del tórax, pulmones y alvéolos pulmonares. Esto disminuye la presión del aire en el alvéolo por debajo de la atmosférica (Ley de Boyle), por lo que el aire entra para igualar la presión.

8 Mecanismo de ventilación El diafragma se relaja y se curva hacia arriba. Los músculos intercostales externos se relajan, permitiendo a las costillas caer hacia abajo. Los músculos intercostales internos y el músculo abdominal se contraen. Esto disminuye el volumen del tórax, pulmones y alvéolos pulmonares. Espiración (exhalación) Esto incrementa la presión del aire en el alvéolo por encima de la atmosférica (Ley de Boyle), por lo que el aire sale para igualar la presión. Videos 1 y 2 Animación1

9 Mecanismo de ventilación Inhalación Estructura Exhalación Se contrae, aplanándose y aumentando el volumen abdominal Se contrae, tirando de las costillas hacia arriba y hacia fuera Se relajan Diafragma Músculos intercostales externos Músculos intercostales internos Se relaja, curvándose al ser empujado por la presión abdominal Se relaja, dejando caer las costillas Se contrae Se relaja Músculo abdominal Se contrae Aumenta Disminuye por debajo de la presión atmosférica Volumen capacidad toráxica Presión del aire en el interior pulmonar Disminuye Aumenta por encima de la presión atmosférica Entra Flujo de aire Sale

10 Estructura y función de los alvéolos Los alvéolos están rodeados de una densa red de capilares que transportan sangre desoxigenada desde el corazón. Tanto la pared de los alveólos como la de los capilares, está formada de una única capa de células epiteliales. El grosor conjunto de la pared alveolar y capilar es muy pequeña (5 µm). Animación2

11 Estructura y función de los alvéolos Los alvéolos están bien adaptados para realizar su función, ya que: Capilares Alvéolos 1. Incrementan la superficie de intercambio (700 millones = 70 m 2 ). 2. Corta distancia de difusión sangre-alvéolo. 3. Superficie húmeda, para facilitar la difusión del oxígeno. 4. Densa red capilar. 5. Alto gradiente de concentración. Saco alveolar

12 Estructura y función de los alvéolos El intercambio gaseoso en los alvéolos tiene lugar por difusión. Sangre Oxigenada Corazón (arteria pulmonar) Sangre desoxigenada Corazón (vena pulmonar) Video3 Animación3