APARATO RESPIRATORIO. Dr. Mourad Akaarir Departamento de Biología

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1 APARATO RESPIRATORIO Dr. Mourad Akaarir Departamento de Biología

2 Funciones del aparato respiratorio Suministrar oxígeno a los tejidos y la eliminación de dióxido de carbonocontribuir a la regulación del equilibrio ácido-base en la sangre Permitir la vocalización Participar en la defensa contra patógenos y partículas exógenas en las vías respiratorias Facilitar un camino para la pérdida de agua y calor (a través de la espiración de aire que se ha humedecido y calentado durante la inspiración) Mejorar el retorno venoso Activar ciertas proteínas plasmáticas a medida que pasan por la circulación pulmonar.

3 Relación entre la respiración externa y la respiración interna 1. Ventilación pulmonar, el movimiento de entrada (inspiración) y salida (espiración) de aire de los pulmones. Vías aéreas Alvéolos pulmonares 2. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre los espacios aéreos pulmonares y la sangre mediante la difusión Circulación pulmonar 3. Transporte de oxígeno y dióxido de carbono entre los pulmones y los tejidos del organismo gracias al sangre. Circulación sistémica 4. Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre la sangre y los tejidos mediante la difusión Células Respiración celular Nutrientes 5. La respiración interna es el uso del oxígeno y la producción de dióxido de carbono de las células, principalmente dentro de la mitocondria.

4 Anatomía del sistema respiratorio Zona conductora Faringe Laringe Cavidad nasal Cuerdas vocales Vías respiratorias superiores Lengua Epiglotis Laringe Esófago Tráquea Tráquea Zona conductora Pulmón derecho Pulmón izquierdo Bronquio derecho Bronquio izquierdo Vías respiratorias inferiores Anillos de cartílago Bronquio primario Bronquio secundario Bronquio terciario Diafragma Zona respiratoria Bronquiolo Alvéolos Cilios Célula caliciforme Partículas de polvo Membrana basal Capa de agua y sal Núcleo de célula epitelial Capa de moco Epitelio de la tráquea Las células ciliadas barren el moco hacia la faringe Las células caliciformes secretan un líquido viscoso (moco) que cubre las vías respiratorias y atrapa partículas exógenas inhaladas en el aire. Las células ciliadas se mueven como a latigazos para propulsar el moco hacia la glotis y después a la faringe, donde es deglutido.

5 Anatomía de la zona respiratoria Bronquiolo terminal Red capilar Bronquiolo respiratorio Poros alveolares Alvéolos Saco alveolar Célula tipo I Célula tipo II Capilar Poros alveolares Eritrocitos Capilar Endotelio capilar Epitelio alveolar Membrana basal fusionada Capilar Macrófago alveolar Espacio de aire alveolar Membrana respiratoria

6 Pared torácica y saco pleural Músculo intercostal Pulmón Pared torácica Músculo intercostal Costilla Pleura parietal Pleura visceral Diafragma Espacio intrapleural Pared torácica Saco pleural Costillas Músculos intercostales P = Patm Cuchillo El pulmón colapsa hasta su tamaño no estirado Membranas pleurales Diafragma En reposo las fuerzas que actúan sobre el pulmón y la pared torácica están equilibradas. La caja torácica se expande levemente Si la cavidad pleural sellada se abre hacia la atmósfera, entra aire Sin la fuerza negativa de la presión intrapleural el pulmón se colapsaría, debido a las fuerzas de retracción elástica.

7 Esternocleidomastoideo Escalenos Intercostales internos Intercostales externos Diafragma Abdominales Palv < Patm Inspiración Músculos inspiratorios Músculos espiratorios Palv > Patm Espiración Palv = Patm Reposo Diafragma contraído. El volumen torácico aumenta Diafragma relajado El volumen torácico disminuye Diafragma relajado

8 Espirometría: Técnica para medir los volúmenes de aire inspirado y espirado Mientras que el paciente respira aire, un bolígrafo unido a través de un sistema de poleas registra los cambios en el volumen de aire de la campana invertida.

9 Volúmenes y capacidades pulmonares medidas con espirometría (Hombre sano de 70 kg) Final de la inspiración máxima) 5700 Volumen (ml) Final de la inspiración normal 2700 Volumen de reserva inspiratoria (3000 ml) Volumen corriente (500 ml) Capacidad inspiratoria (3500 ml) Capacidad pulmonar total (5700 ml) Volumen de reserva espiratoria (1000 ml) Final de la espiración normal Final de la espiración máxima Capacidad vital (4500 ml) Capacidad residual funcional (2200ml) Volumen residual (1200 ml) Tiempo Espirometría: Evaluación de la función pulmonar Enfermedades pulmonares obstructivas (incremento de la resistencia de las vías respiratorias) Enfermedades pulmonares restrictivas (disminución de la distensibilidad pulmonar)

10 r1 < r2, P1 > P2 a. El alvéolo pequeño se colapsa en el grande Célula tipo II (Secreción del surfactante pulmonar) El surfactante pulmonar es un complejo de lípidos y proteínas capaz de reducir significativamente la tensión superficial dentro de los alvéolos pulmonares evitando que estos colapsen durante la espiración. r1 < r2, P1 = P2 b. Los alvéolos no se colapsan

11 Movimiento de O2 y CO2 en los tejidos pulmonares y sistémicos 6 1 Intercambio de CO2 en el espacio alvéolocapilar 5 2 Transporte de CO2 4 Intercambio de O2 en el espacio alvéolocapilar Transporte de O2 3 Intercambio de CO2 en las células Intercambio de O2 en las células

12 El intercambio de O2 y CO2 entre los alvéolos y la sangre ocurre por difusión simple a través de la membrana respiratoria. La membrana respiratoria facilita una gran área de superficie y una corta distancia para la difusión.

13 Hemoglobina y transporte de O2 Hb.O2: oxihemoglobina Hb: desoxihemoglobina

14 Transporte de CO2 en la sangre carbaminohemoglobina AC:Anhidrasa carbónica

15 Control de la ventilación El descenso de la PO2 arterial tiene efecto mínimo en la ventilación-minuto hasta que la PO2 arterial cae por debajo de 60 mmhg El aumento de la PCO2 arterial tiene un gran efecto sobre la ventilación-minuto cuando la PCO2 sube o baja demasiado Los quimiorrecpetores centrales (bulbo raquídeo) y periféricos (cuerpos carotídeos) controlan la PO2 y PCO2

16 Papel del aparato respiratorio en la homeostasis ácido-base El ph sanguíneo está muy regulado para mantenerse entre 7,38 y 7,42 y así conserva el funcionamiento normal de las proteínas necesarias par la homeostasis. ph 7,35 : acidósis ph 7,45: alcalósis La principal contribución del aparato respiratorio en el equilibrio acido-base es la regulación de la PCO2 arterial. Como el CO2 puede convertirse en ácido carbónico, un cambio en la PCO2 puede causar acidosis o alcalosis respiratoria. Los pulmones regulan la concentración de dióxido de carbono mientras que los riñones regulan la concentración de iones de bicarbonato.

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