Transporte de gases
Transporte del Oxígeno Cadena polipeptídica Hierro Grupo Hem 1 g Hb 1.39 ml O 2 15 g Hb 20.8 ml O 2 20 ml O2 / 100 ml 1.000 ml O 2 /5 litros
Curva de disociación de la Hemoglobina Consumo basal (en reposo): 25% del O2 circulante Consumo máx: 75% del O2 circulante
Curva de disociación de la HB: Efecto de la tº, ph,, PCO 2, 2-3DPG2 Saturación de la hemoglobina (%) < PCO2 < tº > ph > PCO2 > tº < ph 2-33 DFG
Efecto de Temperatura, CO 2 y ph en la curva de disociación de Hemoglobina
Curva de disociación de la hemoglobina en los capilares pulmonares y en los capilares tisulares Curva izquierda: capilares pulmonares. Curva derecha: capilares tisulares. P CO2, concentración de H + y la temperatura son más elevados en los capilares tisulares, lo que hace que disminuya la afinidad de la Hb por el O 2, y se cede más O 2 a los tejidos. En consecuencia, por cada 100 dl de sangre que perfunden los tejidos, se descargan 6 ml más de O 2 de la sangre a los tejidos (V 1 y V 2 )
Transporte del CO 2 Disuelto Unido a proteinas (carbamino) Protones (Disociación de hemoglobina)
CO 2 Carbamino CO 2 CO 2 CO 2 Carbamino-Hb CO 2 AC + H 2 0 H 2 CO 3 HCO - 3 Na + Cl - HCO - 3 Cl - + H + Hb- Hb-O 2 O 2 O 2 Célula Glóbulo rojo
En los tejidos Importancia relativa del mecanismo de transporte de O 2 y CO 2 En los pulmones
Efecto Haldane Relación del transporte de CO 2 y saturación de la Hemoglobina: a mayor saturación de la Hb, menor transporte de CO 2
Efecto Haldane en el organismo En los capilares tisulares hay baja P O2 (A), aumentando la afinidad de la Hb por CO 2. Cuando llega la sangre a los capilares pulmonares (B) la P O2 aumenta, disminuye la afinidad de la Hb por el CO 2, y entrega el CO 2 (C). Llega la sangre nuevamente a los capilares tisulares (D), donde disminuye la P O2, pasa a (A) y capta CO 2
Equilibrio ácido-base ac CO 2 + H 2 0 H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Alcalosis respiratoria: Hiperventilación Acidosis respiratoria: Hipoventilación Alcalosis/Acidosis metabólica
Regulación del ph Situación PCO 2 H 2 CO 3 HCO - 3 H + ph Acidosis > > > > < Respiratoria Alcalosis < < < < > Respiratoria Acidosis = (<) = (<) < > < Metabólica Alcalosis = (>) = (>) > < > Metabólica
Frecuencia respiratoria: 15 min Volumen corriente: 500 ml Espacio muerto: 150 ml VC alveolar: 350 ml Ventilación pulmonar: 7500 ml/min Ventilación alveolar: 5000 ml/min Perfusión: 5 l/min Relación V / Q = 1
Relación Ventilación / Perfusión PO2 perfusión es mayor que Ventilación Ventilación es mayor que perfusión PO2
Patrones de flujo en la circulación pulmonar Capilares no serán perfundidos Capilares oscilan entre estados cerrado y abierto Capilares siempre abiertos
PO 2 > 100 mmhg PCO 2 < 40 mmhg Buena V Mala Q PO 2 = 100 mmhg PCO 2 = 40 mmhg Relación V/Q PO 2 < 100 mmhg PCO 2 > 40 mmhg Mala V Buena Q
PO 2 160 mmhg PCO 2 <0 mmhg PO 2 160 mmhg PCO 2 <0 mmhg PO 2 40 mmhg PCO 2 45 mmhg PO 2 100 mmhg PCO 2 40 mmhg PO 2 160 mmhg PCO 2 0 mmhg PO 2 40 mmhg PCO 2 45 mmhg PO 2 40 mmhg PCO 2 45 mmhg
PO 2 y PCO 2 en diferentes segmentos
El flujo sanguíneo se regula mediante vasoconstricción de los capilares que irrigan alvéolos mal ventilados, disminuyendo su perfusión. Autorregulación
CIRCULACIÓN PULMONAR Circulación pulmonar: relacionada con el sistema de intercambio gaseoso Circulación bronquial: abastece de sangre arterial al pulmón para las necesidades de sus células Ambos sistemas producen uniones (anastomosis), lo que hace que la sangre de la vena pulmonar, es decir la que se ha oxigenado, no esté oxigenada al 100%.
Control de la ventilación Centro respiratorio Receptores Efectores
Centro ventilatorio Centro Pneumotáxico - Centro Apneusico + - N. Inspiratorias N. Espiratorias
Centro Apnéusico: estimula neuronas del Grupo Respiratorio Dorsal (GRD: centro inspiratorio), el que, mediante depolarizaciones alternadas, envía impulsos a músculos inspiratorios. La espiración es pasiva en la respiración reposada, encontrándose las neuronas del Grupo Respiratorio Ventral (GRV: centro espiratorio) inactivas. Respiración forzada: activación de neuronas del GRV, que envían impulsos activando músculos de la espiración. Los centros respiratorios del bulbo interactúan con los centros medulares, otorgando un patrón de respiración regular. Centro Neumotáxico: limita inspiración, inhibiendo al centro apneusico.
Influencias sobre los centros respiratorios medulares (+) Influencias exitatorias: aumentan frecuencia de los impulsos a los músculos de la respiración, produciendo respiraciones más rápidas y profundas. (-) inhibición: efecto inverso. (±) impulsos excitatorios o inhibitorios, dependiendo de los receptores o regiones del cerebro que activan.
Efecto más importante Principal estimulador de la ventilación Aumento del CO 2
Quimioreceptores centrales
Quimioreceptores centrales
Quimioreceptores Periféricos: Efecto de la PCO 2 y el ph
Quimioreceptores Periféricos: Efecto del ph (acido láctico)
Quimioreceptores Periféricos: Efecto de la PO 2
Otros Reflejos Hering Breuer: recept. estiram. en pulmón Recept. piel: (+) frío, dolor, fricción Recept. vías aéreas: (-) tragar, sumergirse (+) tos, estornudos Barorreceptores: (-) retorno venoso Recept. estiram. msc. y artic: (+) ejercicio
Bronquios y Bronquiolos : Musculatura lisa. Parasimpático: broncoconstricción Simpático: modula broncoconstricción. Catecolaminas circ.: broncodilatación (β2) Sustancias irritantes: broncoconstricción Histaminas: broncoconstricción
Otros factores que afectan la ventilación Dolor, emociones Voluntario irritantes Hiperinsuflación
Factores que reducen el calibre e incrementan la resistancia de las vías aéreas a. contracción del músculo liso bronquial b. secreción bronquial: acumulación c. SNA: Efecto sobre secreción y contracción del msc liso. parasimpático parasimpático (muscarinic) (muscarinic) simpático simpático (β2) (β2) broncoconstricción broncoconstricción aumenta aumenta secreción secreción broncodilatación broncodilatación disminuye secreción (?) disminuye secreción (?) Raw Raw Raw Raw d. irritantes: estimulan secreción; pueden causar broncoconstricción e. inflamación: estimula secreción, pueden causar edema e inflamación (broquiolitis) f. reflejos: traqueal y bronquial g. temperatura: inspiración de aire frío puede causar contracción msc liso h. agentes que actúan directamente sobre la msc lisa bronquial 1) constrictores: histamina, acetilcolina 2) dilatadores: epinefrina, atropina, CO 2
Tos: Inspiración profunda, cierre de la glotis espiración forzada desde los pulmones. Apertura violenta de la glotis. Expulsión de partículas y mucus desde el tracto respiratorio inferior. Estornudo: Similar a la tos, pero con la úvula que cierra el paso hacia la cavidad oral. Aire sale por la nariz y la boca. Despeja vías aéreas superiores. Llanto y Risa: Respuestas emocionales. Inspiración, seguida de liberación del aire en una serie de espiraciones cortas. Hipo: Inspiraciones sorpresivas producto de espasmos del diafragma. Se presume que se debe a irritación del diafragma o nervio frénico. Suspiro: Inspiración muy profunda. Ventilación de todos los alvéolos, lo que no ocurre durante la respiración en reposo. Ayuda a la prensa abdominal: Inspiración profunda y retención del aire.