FISIOLOGIA RESPIRATORIA DR. JOSÉ CARLOS MORALES NÁJERA
PRINCIPIOS BASICOS: FÍSICA DE LOS GASES La ventilación y la perfusión pulmonares y la transferencia de los gases obedecen estrictamente a fuerzas físicas, tal vez mas que en ningún otro sistema vital. TRES PRINCIPIOS FISICOS DE LOS GASES: 1. EL GAS OCUPA UN VOLUMEN (V) 2. EL GAS EJERCE UNA PRESION (P) DENTRO DE ESTE VOLUMEN 3. EL GAS TIENE UNA TEMPERATURA (T)
LEY DE DALTON 159, 21% 0.4, 0% Nitrógeno Oxígeno Otros 600.6, 79% TOTAL: 760 mmhg La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de esta mezcla.
QUE ES LA DIFUSION? MOVIMIENTO A TRAVES DE UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE La difusión ocurre en respuesta a diferencias, o sea GRADIENTES, de presión: el gas pasa de lado de mayor presión hacia el lado de menor presión, para establecer el equilibrio. (igualar la presión a cada lado de la membrana)
LEY HENRY Oxígeno físicamente disuelto: Ley de Henry: la cantidad disuelta de un gas es directamente proporcional a la presión parcial: Coeficiente de solubilidad: por cada mmhg de Po2 hay.003 ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre.
DIFUSION FISIOLOGICA Si se expone un recipiente con sangre venosa que es la sangre que llega al pulmón, el aire atmosférico a nivel del mar, ocurriría lo siguiente: 1. La sangre venosa tiene una presión parcial de bióxido de carbono (PCO2) de 46 mmhg y una presión parcial de oxigeno (PO2) de 40 mmhg. 2. El aire ambiente tiene PCO2 de 0 y PO2 de 159 mmhg. 3. Por consiguiente, el CO2, saldría hacia la atmosfera, y el oxigeno entraría de la atmósfera a la sangre
EL AIRE O GAS ALVEOLAR El aire inspirado o atmosférico es inspirado a través de todas las vías aéreas, pasando desde la nariz hasta los bronquios, para llegar al alvéolo( trayecto denominado espacio muerto) En este trayecto se mezcla con gases: Bioxido de carbono (CO2) que va de salida, proveniente de la sangre del capilar pulmonar y que normalmente ocupa este espacio. Vapor de agua, producido por los tejidos para humidificar el aire respiratorio.
Existe una barrera, o membrana permeable a los gases, entre el alveolo (aire) y la sangre capilar (liquido). Este proceso se conoce como difusión alveolo-capilar y es un fenómeno pasivo.
La arterialización de la sangres es diferente en diferentes regiones, los valores normales de PO2 y PCO2 son determinadas por la altura en la que viven las personas.
INTERCAMBIO GASESOSO
MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN LA VENTILACIÓN, SE HACE POR DOS MOVIMIENTOS: LA INSPIRACION Y LA ESPIRACIÓN. LA INSPIRACION: - Aumento de volumen del tórax producido por la contracción del diafragma y los intercostales. - Elevación de la Primera y Segunda costilla por los músculos escalenos. LA ESPIRACIÓN: - Retracción pasiva del pulmón por su elasticidad propia proveniente de las fibras del parénquima.
MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN El tórax es un espacio cerrado. Los Pulmones son sostenidos por la presión negativa, o sea subatmosférica, de la pleura. La Presión negativa de la cavidad pleural resulta de la tendencia del pulmón a retraerse y colapsar. Esto se conoce como presión intrapleural o intratoracica. Esta presión intrapleural normal es de -3 a -5 mmhg.
MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN
EL ALVEOLO PULMONAR Es la unidad anatómica respiratoria básica. Es un pequeño saco que contiene gas constantemente renovado por el aire atmosférico. Separado de la sangre de los capilares pulmonares por una membrana permeable a los gases, LA MEMEBRANA ALVEOLO CAPILAR.
DETERMINANTES RESPIRACIÓN La función primordial del pulmón es la de mantener presiones parciales de oxigeno y de bióxido de carbono en la sangre arterial, esta es la función fisiológica de LA RESPIRACIÓN. DEPENDE DE: 1. DIFUSIÓN 2. VENTILACIÓN 3. PERFUSIÓN
Mecanismo de difusión Ley de Fick: La velocidad de traslado de un gas a través de una membrana es directamen-te proporcional a la superficie del tejido y al gradiente de concentración del gas, e inversamente proporcional al grosor de la membrana Constante (D): Características intrínsecas de la membrana Solubilidad del gas PM del gas. Todos los gases atraviesan la pared alveolar mediante difusión pasiva 5µ
VOLUMENES PULMONARES El volumen de gas inspirado durante el proceso normal de la respiración se llama VOLUMEN CORRIENTE (tidal volumen), Su valor normal es de 6-8 ml /kg de peso = 400-500 ml adulto. VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA (VRI): Es el que un individuo puede inspirar por encima del volumen corriente.
VOLUMENES PULMONARES VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA (VRE): es el que el individuo puede espirar por debajo del volumen corriente. VOLUMEN RESIDUAL: Es el volumen que queda en el pulmón aun después de una espiración forzada. CAPACIDAD VITAL: Volumen máximo de gas que puede ser inspirado después de una máxima espiración.
VOLUMENES PULMONARES CAPACIDAD FUNCIONAL RESIDUAL (CFR): Es el volumen de gas total que permanece en los pulmones después de una espiración normal (VR + VRE)
PERFUSIÓN VOLUMEN DE SANGRE QUE FLUYE A TRAVES DE LOS CAPILARES QUE RODEAN LOS ALVEOLOS PULMONARES. LOS CAPILARES PULMONARES TIENEN UNA PERFUSION DE 5 LITROS DE SANGRE POR MINUTO
HEMOGLOBINA Es un pigmento respiratorio, una proteína conjugada formada por la unión del grupo hem, con una globina de cuatro cadenas de polipeptidos. Un adulto normal tiene de 12 a 15 gr de hemoglobina en 100 ml, o sea 12 15 gr/dl.
HEMOGLOBINA Oxígeno físicamente disuelto: Ley de Henry: la cantidad disuelta de un gas es directamente proporcional a la presión parcial: Coeficiente de solubilidad: por cada mmhg de Po2 hay.003 ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre.
Cálculo del contenido de oxígeno en la sangre ( Hb.34 SatO ) ( PO.003) + 2 1 2
Contenido de oxígeno en la sangre a nivel del mar ( Hb.34 SatO ) ( PO.003) 1 2 + 2 ( 15 1.34.974) + (100.003) = 19.88 ml/100 ml sangre
CURVA OXIHEMOGLOBINA
CURVA OXIHEMOGLOBINA
EQUILIBRIO ACIDO - BASE CO + 2 H 2O CO3H 2 H + CO3 + H ph = pk + log CO3H H CO 2 3 ph = CO3H 6.1+ log 0.03 P CO 2
Individuo sano 20 ph = 6.1+ log.03(35) ph = 6.1+ log 20 ph ph = = 6.1+ 1.3 7.4
EQUILIBRIO ACIDO - BASE
BIBLIOGRAFIA Nunn JF. The atmosphere, Nunn s Applied Respiratory Physiology. LUMB AB. Fifth Edition. Butterworth Heinemann. 2000. Shapiro BA, Peruzzi WT. Manejo clínico de los Gases Sanguíneos. 5ta Edición, Bogota buenos Aires, Editorial Panamericana 1996. West JB. Fisiología Respiratoria 6ta Edición. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana, 2002.