TEMA 4: SISTEMA RESPIRATORIO.

Transcripción

1 TEMA 4: SISTEMA RESPIRATORIO. 1. INTRODUCCIÓN. 2. ANATOMÍA DEL SISTEMA RESPIRATORIO. 3. MECÁNICA DE LA REPIRACIÓN Respiración externa o pulmonar Respiración interna o celular. 4. VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES. 5. RESPUESTA VENTILATORIA AL EJERCICIO. 1

2 1. INTRODUCCIÓN. Todos los animales superiores necesitan oxígeno para mantener sus procesos metabólicos. El hombre, como animal superior, ha de realizar un continuo intercambio de gases con el medio ambiente. El sistema respiratorio es un conjunto de elementos del organismo utilizado para captar el oxígeno del aire inspirado y la posterior eliminación de dióxido de carbono producido en el metabolismo celular. La respiración es un doble proceso mediante el cual se realiza el intercambio de gases en los tejidos (respiración interna o celular) y en los pulmones (respiración externa o pulmonar). 2. ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO. El sistema respiratorio está constituido por: Las fosas nasales: comunican el aparato respiratorio con el exterior, están constituidas por tejido óseo y cartilaginoso, tapizado por mucosa. Esta mucosa contribuye al filtrado y humedecimiento del aire que llega desde el exterior cargado de partículas y frío. Razón por la que se recomienda inspirar a través de la nariz. La faringe: Órgano tubular y musculoso que se ubica en el cuello. Comunica la cavidad nasal con la laringe y la boca con el esófago. Por la faringe pasan los alimentos (para el esófago) y el aire que va y hacia los pulmones, por lo que es un órgano que pertenece a los sistemas digestivo y respiratorio. Por su situación, la faringe se comunica con las fosas nasales (nasofaringe), con la boca (orofaringe o bucofaringe) y con la laringe (laringofaringe). 2

3 La laringe: es conducto del aparato respiratorio y órgano de la fonación, ya que en ella se encuentran las cuerdas vocales. Se extiende desde la faringe hasta la tráquea. Está constituida por un conjunto de anillos cartilaginosos que están unidos entre sí por músculos y ligamentos tapizados en su interior por mucosa. El primer anillo es el cartílago tiroides, donde se localiza la conocida nuez, en la parte superior del tiroides se halla la epiglotis, membrana que contribuye al cierre de la laringe durante la deglución para obligar al bolo alimenticio a pasar al esófago. La tráquea: Es un órgano con forma de tubo, de estructura cartilaginosa, que comunica la laringe con los bronquios, luego su función es llevar el aire a los bronquios. Está formada por numerosos anillos de cartílago (20-22) conectados entre sí por fibras musculares y tejido conectivo. Las medidas aproximadas en humanos son de centímetros de longitud y 2 a 2,5 centímetros de diámetro.. La mitad de los anillos se ubican a la altura del cuello, mientras que la otra mitad se aloja en la cavidad torácica, a la altura del esternón. La tráquea se bifurca cerca del corazón, dando lugar a dos bronquios. Está tapizada con mucosidad y unos pelillos llamados cilios que ayudan a limpiar las vías expulsando las sustancias contaminantes hacia la faringe y aquí se produce la expectoración. Los bronquios: su estructura es semejante a la tráquea, aparecen como la división de la tráquea, se dirigen hacia abajo y afuera en dirección a los pulmones. Una vez dentro de los pulmones, el bronquio derecho se divide en 3 y el izquierdo en 2, progresivamente se ramifican dando lugar a vías de menor calibre, bronquiolos y alvéolos, y es en éstos donde se produce el intercambio de gases entre el aire y la sangre que transporta los capilares que lo rodean. 3

4 Los pulmones: son 2 órganos huecos, situados dentro de la cavidad torácica, a ambos lados del corazón y protegidos por las costillas, 1 derecho con 3 lóbulos (más grande) y otro izquierdo con 2 lóbulos. Tienen forma de cono, con su base apoyada en el diafragma. Son estructuras esponjosas que albergan gran cantidad de alveolos (300 millones aprox) Están rodeados por una membrana, llamada pleura. La principal función de los pulmones es establecer el intercambio gaseoso con la sangre. Es por esa razón que los alvéolos están en estrecho contacto con los capilares. Además, actúan como un filtro externo ante la contaminación del aire, mediante sus células mucociliares y macrófagos alveolares. FIGURA 1 (ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO) 4

5 3. MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN Respiración externa o pulmonar. El aire penetra en los pulmones a causa de los movimientos respiratorios de inspiración y sale al exterior en la espiración (que no expiración que es muerte). Inspiración: es un proceso activo en el que el aire es captado y llevado hacia el interior de los pulmones. Está provocada por la contracción del músculo diafragma que desciende, empujando hacia abajo las vísceras abdominales y aumentando la cavidad torácica en el sentido vertical; y por la contracción de los músculos intercostales externos que al elevar el esternón y mover las costillas, que tienden a ponerse horizontales, ensanchan el tórax en sentido transversal. Si la inspiración es profunda, también intervienen los músculos escalenos, el esternocleidomastoideo, el trapecio y los pectorales. Espiración: es un proceso pasivo que provoca la expulsión del aire desde el interior de los pulmones hacia el exterior. Comienzan cuando los músculos inspiratorios se relajan para permitir que las fibras elásticas de los pulmones recuperen su posición de reposo. El diafragma sube, las costillas vuelven a su sitio y la capacidad del tórax y el volumen pulmonar disminuye. Este momento suele estar ayudado por los músculos recto abdominal, transverso del abdomen y oblicuos. En situación de espiración forzada es necesaria la actuación de los intercostales internos. 5

6 3.2. Respiración interna o celular. Cada alvéolo tiene una finísima pared rodeada por una tupida red de capilares sanguíneos, por los que circulan los glóbulos rojos que serán los transportistas del O2 y del CO2. Es a nivel de estos alvéolos pulmonares donde se efectúa el doble intercambio de gases del modo siguiente: A través de la membrana alvéolo/capilar pasa el O2 a la sangre y el CO2 desde la sangre hacia el alveolo para ser expulsado al exterior del organismo, todo ello obedeciendo a las leyes físicas de la transmisión de gases a través de membranas: los gases se difunden desde las zonas de mayor concentración a las más bajas. La sangre llega a los pulmones saturada de CO2 y se desprende de él al mismo tiempo que se carga de O2, para pasar a distribuirlo por el organismo; simultáneamente el aire alveolar se empobrece de O2 y se carga de CO2, que será expulsado inmediatamente al exterior. 6

7 4. VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES. La secuencia de movimientos inspiración-espiración se repite de forma automática veces por minuto en reposo y es lo que denominamos frecuencia respiratoria (FR). En cada inspiración se introducen unos 500 cc de aire, denominado volumen corriente (VC). Si multiplicamos la FR y el VC obtenemos el volumen minuto (Vol min), que en reposo tiene un valor de 6-8 litros/minuto. V min = FR x VC = 6-8 l/min Un espirograma, es un registro gráfico de los movimientos respiratorios; en el siguiente, podemos ver los movimientos inspiratorios y espiratorios en una respiración tranquila seguida de una inspiración máxima y una espiración forzada, volviendo a una respiración basal. VC (volumen corriente): es el volumen de aire inspirado y espirado en un ciclo normal, no forzado, suele ser de 500 cc. VRI (volumen de reserva inspiratorio): es el volumen que puede entrar mediante una inspiración profunda después de una normal, suele ser 3000 cc. VRE (volumen de reserva espiratorio): es el volumen de aire que puede ser expulsado mediante una espiración forzada después de una normal, suele ser de 1500cc. VR (volumen residual): es el volumen de aire que no interviene en los movimientos respiratorios, puede ser unos 1200 cc. Este volumen es necesario 7

8 para que el pulmón no se colapse y no se mide por espirometría, sino con otras técnicas más complejas. La combinación de 2 ó 3 volúmenes, dan lugar a las capacidades. CRF (capacidad residual funcional): VR + VRE CI (capacidad inspiratoria): VC + VRI CV (capacidad vital): VC + VRI + VRE. Cantidad máxima de aire que somos capaces de desplazar en una respiración forzada. CPT (capacidad pulmonar total): Cantidad total de aire que el pulmón es capaz de contener, incluido el volumen residual. 5. RESPUESTA VENTILATORIA AL EJERCICIO. La frecuencia respiratoria, que recordamos es el número de ciclos completos (inspiración-espiración) por minuto, hemos dicho que es de ciclos por minuto, en reposo y en adultos. En niños de 2 a 5 años, sin embargo, es de ciclos/minuto. Cuando se realiza un trabajo físico, es necesario adecuar el aporte de O2 a la intensidad y duración de trabajo. Para ello, el aparato respiratorio debe incrementar el VC o la FR. Debido a que el aumento de la FR supone a su vez un aumento del trabajo respiratorio, el primer paso en la adaptación al ejercicio consiste en una elevación del VC, y cuando éste ya no puede aumentar más, es cuando la FR se dispara, hasta alcanzar ciclos/minuto. 8

9 VOCABULARIO. - Apnea: aguantar sin coger aire después de la inspiración. - Disnea: aguantar sin coger aire después de la espiración. - Hipoxia: situación en la que la célula recibe pequeñas cantidades de O2. - Anoxia: ausencia total de O2, es difícil que ocurra. - Bradipnea: disminución de la frecuencia respiratoria. - Taquipnea: aceleración de la frecuencia respiratoria. 9