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El pulmón tiene diferentes funciones: - Hematosis: intercambio gaseoso a nivel alveolar → Principal función - Regulación del equilibrio ácido-base→ Regula pH sanguíneo. - Propiedades anticoagulantes y antiagregantes→ Células que secretan sustancias con esas propiedades - Función metabólica→ El endotelio pulmonar posee a la enzima convertidora de angiotensina, que vuelve angiotensina I en angiotensina II. - Inmunidad - Función mecánica→ Filtración de sangre y almacenamiento sanguíneo. PRESIÓN ATMOSFÉRICA Es la presión que ejercen las distintas capas de aire sobre el territorio. Cuanto más capa de aire tengo, mayor presión→ En la altura hay menor capa de aire, por ende la presión atmosférica es más baja. El aire atmosférico está compuesto por: - Nitrógeno: 78% - Oxígeno: 21% → El oxígeno al 100% es inflamable y genera radicales libres, es tóxico. - Otros: Helio, CO2 (0,03%), Argón, vapor de H2O: 1% Presión total= 760 mmHg (1015 hPA)→ Sigue la ley de Dalton: La presión de una mezcla de gases está determinada por la suma de las presiones parciales individuales de los gases que forman la mezcla. El aire se moviliza gracias a un gradiente de presión, se va de lugar de mayor presión a uno de menor presión. A la persona que se encuentra en la llanura le ingrese más aire porque la presión atmosférica es alta y hay mucho gradiente de presión. A la persona que se encuentra en la altura le ingresa menos aire porque la presión atmosférica es baja y hay poco gradiente de presión→ Organismo menos oxigenado, hipoxemia, ya que hay poca presión parcial de O2. Riñón tiene Rc para la presión parcial de oxígeno y sensa la hipoxemia, comienza a sintetizar eritropoyetina que, con él con el correr de los días, estimula eritropoyesis en médula ósea y aumenta síntesis de glóbulos rojos. CASCADA DEL OXÍGENO En este gráfico se observa como desciende la presión parcial de oxígeno desde la atmósfera hasta la mitocondria. Fisiologia respiratoria Esto es un resumen, puede tener errores. Con amor, @glomerulito Recordar los siguientes conceptos: Respiración: Oxigenación a nivel tisular, es un fenómeno celular→ Producción de ATP. Ventilación: Intercambio de gas entre la atmósfera y los pulmones y viceversa en un tiempo determinado. Hematosis: Transferencia de gases a nivel pulmonar. Importante: En nuestro sistema (no herméticamente cerrado) la presión total es constante, si agrego un nuevo gas, tengo que disminuir la presión parcial de los demás gases. Fracción inspiratoria de O2 (FIO2)= 21%→ Es la fracción de oxigeno que va a haber en el aire que inspiro. No cambia, es constante. Presión de oxígeno en aire atmosférico (PatmO2) = = 160mmHg En altura varia la presión total del sistema ya que disminuye, entonces al hacer el cálculo de la PatmO2 es menor. Entonces tenemos que en la presión atmosférica (760 mmHg), la presión parcial de O2 es de 160 mmHg. Puede variar. En mi vía aérea el O2 se encuentra con nuevos gases, su presión parcial tiende a disminuir (por la ley de Dalton). El gas que se agrega es la presión parcial de agua (47 mmHg). Presión húmeda La presión de vapor de agua (PvH2O) es el componente del agua que ejerce presión. Depende de la temperatura, si esta aumenta, la presión también lo hace→ Ya que al aumentar la temperatura aumentan las moléculas que pasan de estado líquido a estado gaseoso. A 37ºC (la temperatura en nuestro cuerpo, normalmente se mantiene en este valor) la presión de vapor de agua es de 47 mmHg. Presión inspiratoria de O2 (PIO2) = = 150 mmHg (FIO2 es 21% Patm y PvH2O es 47mmHg) En el alveolo cae la presión parcial de oxígeno de 150 mmHg a 100 mmHg porque me encuentro con un nuevo gas, el dióxido de carbono. Ecuación del gas alveolar: Nos permite calcular la presión alveolar de oxígeno, ya que no la podemos medir. PAO2= PiO2 - + F = 100 mmHg Presión inspirada de oxígeno (PIO2): 150 mmHg. Presión alveolar de CO2 (PACO2): 40 mmHg Factor de corrección (F): 2,1 mmHg → F= FiO2 x PACO2 x (1 - R) Factor metabólico (R): Su valor depende de la dieta. - Si es mixta, este es 0,8. - Si es rica en hidratos de carbono, vale 1 - Si es rica en proteínas, vale 0,7. 760 mmHg (Patm) x 21 [O2] 100 (Patm - PvH2O) x FIO2 100 PACO2 R Por diferencia de presión el CO2 pasa de sangre venosa al alveolo. Por diferencia de presión el O2 pasa del alveolo a sangre arterial. PAO2 se puede modificar por: - Uso de mascarilla, que me aumente fracción inspirada de oxígeno y por ende la presión inspirada de O2 - Hiper/hipoventilación - Temperatura corporal - Presión atmosférica - Dieta Presión arterial de oxígeno: 95 mmHg. Esto se debe que en alveolo tengo hematosis y hay difusión, esta se corta cuando se igualan las presiones. Pero no tengo 100 mmHg por la admisión venosa→ Mezcla de sangre oxigenada con sangre carboxigenada que me justifica el descenso de la presión parcial de oxígeno de 100 a 95 mmHg. Mitocondria: 2 mmHg de presión parcial de O2→ Gran descenso de la presión parcial de oxígeno. A medida que el oxígeno atraviesa las membranas hasta la mitocondria le quitan presión al actuar como resistencias. ANATOMÍA FUNCIONAL DEL APARATO RESPIRATORIO Además de conducir aire desde y hacia los pulmones, la nariz, la boca y la faringe tienen otras funciones como el habla, la deglución y la protección de la vía aérea. Comenzando en la tráquea, la vía aérea se divide 23 veces, terminante en 30000 acinos pulmonares aproximadamente, cada uno contiene más de 10000 alveolos. La pared alveolar está diseñada para proveer una mínima barrera física al intercambio gaseoso, además de ser lo suficientemente fuerte para resistir las grandes fuerzas mecánicas aplicadas sobre el pulmón. VOLÚMENES Y CAPACIDADES Volúmenes - Volumen corriente (VC): Volumen de aire que se desplaza en cada movimiento respiratorio. Persona en reposo, tranquila, moviliza este volumen cuando inspira y espira, no forzado. - Volumen de reserva inspiratorio (VRI): Volumen que puedo inspirar luego de una inspiración tranquila. - Volumen de reserva espiratorio (VRE): Volumen que puede seguir espirando luego de una espiración tranquila - Volumen residual: Volumen que me queda en el pulmón después de una espiración máxima. Volumen que no puedo espirar→ No se puede medir con espirómetro. Se utilizan otros métodos. Capacidades: Es la suma de dos o más volúmenes. - Capacidad vital (CV): Suma del volumen corriente + volumen de reserva inspiratorio + volumen de reserva espiratorio. Es el máximo volumen de aire que yo puedo movilizar en un movimiento respiratorio→ Volumen que espiro partiendo de CPT llegando al VR. - Capacidad residual funcional (CRF): Suma del volumen de reserva inspiratorio + volumen residual. Es el volumen que tengo en los pulmones al finalizar una espiración tranquila→ Punto de reposo del sistema toraco pulmonar. - Capacidad pulmonar total (CPT): Suma de todos los volúmenes. Es el volumen que tengo en mis pulmones luego de una inspiración máxima. - Capacidad inspiratoria: Suma de volumen corriente + volumen de reserva inspiratorio. VENTILACIÓN PULMONAR Intercambio de aire que se genera entre los pulmones y la atmósfera y viceversa, sobre una unidad de tiempo. VP= DP/R→ VP = FR (frecuencia ventilatoria) x VC (volumen corriente) = 6000 ml/min Siendo el volumen corriente: 500 ml y la frecuencia respiratoria aprox 12 por minuto. Frecuencia respiratoria (FR): - Más de 24: Taquipnea - Menos de 12: Bradipnea - Entre 12 y 24: Eupnea (valor normal) Volumen corriente (VC): 500 ml VENTILACIÓN ALVEOLAR El aire que ingresa al alveolo en un minuto, es aquel que hace hematosis. VA= (VC [volumen corriente] - EM [espacio muerto]) x FR (frecuencia respiratoria) = 4200 ml/min ESPACIO MUERTO Es la cantidad de volumen de aire que ingresa al sistema respiratorio y nohace hematosis. Tiene un valor de 150 ml. Hay de 2 tipos: - Anatómico: Aire que ingresa a la vía aérea y queda a nivel de la vía aérea de conducción, donde no hay hematosis. - Alveolar: Alveolos que no realizan hematosis, bien ventilados pero mal perfundidos, alta relación V/Q. El total o fisiológico se calcula como EM = PACO2 - PECO2 / PACO2. Su valor es 150 ml. Lo puedo medir: - Total o fisiológico: Ecuación de Bohr, utiliza CO2→ Mido presiones de CO2 en alveolo y en aire espirado. El principio del método Bohr es que la concentración de CO2 del aire espiral es la concentración de CO2 del aire alveolar diluido por el CO2 del espacio muerto, que no contiene CO2. = → EM= x VC - Anatómico: Método de Fowler, utiliza nitrógeno→ Inspiración profunda con O2 al 100%, mido el nitrógeno (N2) exhalado. Apenas espiro disminuye N2 por el O2 al 100% que quedó. A medida que sigo espirando, se mezcla aire alveolar (con N2) con aire de vía aérea de conducción que no tiene N2, aumenta el N2. Vía aérea se divide en: - De conducción: No realiza hematosis, solo conduce el cambio. - De intercambio: Realiza hematosis, hay barrera hemato alveolar. RELACIÓN TORACO PULMONAR El tórax y el pulmón son estructuras elásticas que están fuera de su posición de reposo. El volumen de reposo del pulmón es cercano a 0. A capacidad residual funcional (CRF) el pulmón, lejos de su punto de reposo genera una fuerza llamada fuerza elástica pulmonar (FEP)→ Tienden a colapsarlo. VD (espacio muerto) VT (volumen corriente) PACO2 - PECO2 PACO2 PACO2 - PECO2 PACO2 A capacidad residual funcional el tórax genera una fuerza opuesta al pulmón llamada fuerza elástica torácica (FET)→ Tienden a expandirlo. Capacidad residual funcional (CRF): Se llega después de una espiración tranquila. Termino de espirar y el sistema toraco pulmonar se encuentra en reposo→ FET = FEP ambas fuerzas tienen misma magnitud pero son de sentido opuesto. La resultante es cero, sistema está en equilibrio. La pleura posee 2 capas (parietal y visceral), entre ellas se encuentra el espacio intrapleural. Es un espacio virtual y contiene pequeñas cantidades de líquido pleural que facilitan el movimiento entre ambas pleuras. La FET y la FEP tienen sentido opuesto, así que al tirar generan en el espacio intrapleural una presión subatmosférica de aproximadamente - 5cm de H2O→ Presión intrapleural Esta no es homogénea a lo largo de toda la cavidad pleural (es subatmosférica). Si estoy parado o sentado, los pulmones son traicionados por la fuerza de la gravedad. - Parte apical: Trata pulmón de separarse del casquete apical y genera presiones más subatmosféricas. - Parte del medio: La presión no es tan subtamosférica. - Parte basal: Tiende a apoyarse sobre la pleura diafragmática. Disminuye la presión intrapleural. Es menos subatmosférica. INSPIRACIÓN Es un proceso activo, con consumo energético, dado por la contracción de los músculos inspiratorios (diafragma, intercostales externos, accesorios). Al inspirar contraigo el diafragma, este desciende. También contraigo los intercostales externos, agrandando en sentido laterolateral y anteroposterior la caja torácica. Expando los alveolos y genero dentro de ellos una presión subatmosférica (-). Aire entra hasta que la presión dentro de los alveolos sea igual a la presión exterior (atmosférica). ESPIRACIÓN La espiración tranquila es un proceso pasivo, sin gasto energético, ya que se produce sin contracción muscular→ Al toser, soplar, hacer ejercicio y espiración forzada, si se contraen los músculos espiratorios. Cuando los músculos inspiratorios dejan de contraerse, el sistema toraco pulmonar tiende a volver a su equilibrio, es decir, su punto de reposo. Disminuyen los volúmenes pulmonares, disminuye el tamaño de los alveolos→ Aumenta la presión alveolar, se hace supra atmosférica (presión dentro del alveolo es mayor a la presión exterior). Aire sale por la diferencia de presión. La relación toraco pulmonar cambió (FEP > FET). Acerqué el tórax un poco a su posición de reposo. Aleje el pulmón de su posición de reposo.
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