Práctica N01 Función respiratoria

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U N I V E R S I D A D P R I V A D A D E T A C N A
F A C U L T A D D E C I E N C I A S D E L A S A L U D 
E S C U E L A P R O F E S I O N A L D E M E D I C I N A H U M A N A
ALUMNA:
Allison Mery Pareja Rondinel
DOCENTE:
PATRICIO CRUZ MÈNDEZ
PRÁCTICA N°01
FUNCIÓN RESPIRATORIA
PRÁCTICA N°01
FUNCIÓN RESPIRATORIA
VOLÚMENES PULMONARES, ESPACIO MUERTO Y VENTILACIÓN ALVEOLAR 
Este caso te guiará a través de algunos cálculos básicos importantes para la fisiología
respiratoria. Usa la información entregada para responder las preguntas.
La figura nos muestra el registro de una persona inspirando y espirando a través de un
espirómetro. Este instrumento permite que el individuo en estudio respire a través de una
boquilla dentro de una campana calibrada y sellada por agua. Los desplazamientos de
esta campana, producidos por la entrada y salida de aire, se trasmiten a un elemento
inscriptor que traza una curva en un papel calibrado. La persona realiza una respiración
normal, seguida de una inspiración máxima, una espiración máxima y otra respiración
normal (El volumen de aire que queda en el pulmón después de la espiración máxima no
es medible por espirometría, pero puede ser determinado mediante otras técnicas).
Diagrama de espirometría mostrando una respiración
de volumen corriente, seguida de una inspiración y
espiración máximas. 
Frecuencia respiratoria 12 resp/minuto 
PaCO2 (presión arterial CO2) 40 mm Hg 
PaO2 (presión arterial O2) 100 mm Hg 
PECO2 (PCO2 aire expirado) 30 mm Hg 
PIO2 (PO2 aire inspirado humidificado) 150 mmHg 
PICO2 (PCO2 en aire inspirado) 0
VCO2 (tasa producción CO2) 200 ml/min
VO2 (Tasa consumo O2) 250 ml/min
VALORES PARA EL CASO 
PARÁMETRO VALOR
 PCO2: presión parcial de dióxido de carbono; PO2: presión parcial de oxígeno
PREGUNTASPREGUNTASPREGUNTAS
Usando la información entregada en la tabla y figura. Calcule los valores de: 
Volumen corriente (VC) 
Capacidad inspiratoria (CI) 
Volumen de reserva espiratoria (VRE) 
Capacidad residual funcional (CRF) 
Capacidad vital (CV) 
Capacidad pulmonar total (CPT) 
1.
(Sugerencia: Puede ser útil que etiquetes el diagrama de la espirometría con los
nombres de los volúmenes y capacidades pulmonares) .
V O L U M E N C O R R I E N T E
El volumen corriente es la respiración tranquila que supone una
inspiración y espiración. El volumen corriente normal es de 500 ml o
0,5 l 
C A P A C I D A D I N S P I R A T O R I A
Dado que la información designada en la tabla y la figuran son valores normales.
Entones: 
2. ¿Cuál es el nombre del volumen de aire que queda en los pulmones después de una
espiración forzada máxima y que no es medible por la espirometría? ¿Qué otro
volumen o capacidad pulmonar no es medible por espirometría? 
V O L U M E N D E R E S E R V A E S P I R A T O R I A
C A P A C I D A D R E S I D U A L F U N C I O N A L 
C A P A C I D A D V I T A L
C A P A C I D A D P U L M O N A R T O T A L
El volumen residual es el aire que queda en los pulmones luego de una espiración
forzada. No se puede utilizar de manera directa el espirómetro porque el aire residual
no se puede espirar hacia el espirómetro, usualmente se halla mediante métodos
complejos de mayor complejidad.
La otra capacidad que considero que no es medible por el espirómetro es la
capacidad residual funcional, que es la suma del volumen residual más el volumen
de reserva espiratoria, y la capacidad pulmonar total, que representa la suma de
todos los volúmenes, dado que estas capacidades tienen como conformante el
volumen residual, y este volumen no es medible por el espirómetro, tampoco pueden
ser determinados por espirometría.
3. ¿Qué significa el término espacio muerto fisiológico? ¿Cómo se podría calcular o
estimar el volumen del espacio muerto fisiológico? ¿Cuál es el volumen del espacio
muerto fisiológico en este caso? 
La capacidad inspiratoria (CI) es la suma del volumen corriente y el volumen de
reserva inspiratorio. El valor normal de la CI es de 3500 ml (500 ml + 3000 ml)
El volumen de reserva espiratoria (VRE) es el volumen adicional de aire que se puede
espirar por debajo de l volumen corriente. El valor normal del VRE es de 1200 ml.
Es la suma del volumen de reserva espiratorio (VRE) más el volumen residual (VR). El
valor normal es de 2300 ml (1200 ml + 1100 ml)
La capacidad vital está compuesta por el volumen de reserva inspiratoria (VRI) más
el volumen de reserva espiratoria (VRE) más el volumen corriente (VC). Y es de unos
4600 ml .
La capacidad pulmonar total (CPT) es la suma de todos los volúmenes: es la
capacidad vital (CV) más el volumen residual (VR), y suele ser de 5800ml. 
VD= VC x PaCO₂ - PECO₂ 
VD= VC x PaCO₂ - PECO₂ 
VD= 500 ml x 40 mmHg - 30 mmHg 
VD= 500 x 10
40 
El espacio muerto fisiológico es la suma del
espacio muerto anatómico y el alveolar. 
El espacio muerto fisiológico se estima mediante el siguiente método, en donde se
basa en la determinación de la presión parcial de CO₂ (PCO2) del aire mixto espirado
(PECO2) en los 3 supuestos que:
Prácticamente, todo el CO₂ espirado proviene del intercambio de CO₂ con los
alvéolos.
No hay CO₂ inspirado
El espacio muerto fisiológico no experimenta el intercambio gaseoso, por ende,
tampoco se produce el intercambio de CO₂
1.
2.
3.
Si el espacio muerto fisiológico es 0 entonces la PECO₂ será igual a la PCO2 alveolar PA
CO₂.
Por lo tanto, la PCO2 de la sangre arterial (PaCO₂) es igual a la PCO2 del aire alveolar
(PACO₂). Es entonces, que el espacio muerto fisiológico se halla por la siguiente ecuación:
Basándonos en esto, el espacio muerto alveolar
es el aire que no llega a los alvéolos y se quedan
en las vías aéreas, así mismo no participan en el
intercambio gaseoso, debido a que justamente el
aire no llega a los alvéolos. Mientras que el
espacio muerto alveolar representa a los
alvéolos que no tiene flujo sanguíneo, al no tener
flujo sanguíneo, pues la sangre no llega a los
alvéolos y por ende, tampoco hay intercambio
gaseoso.
PaCO₂ 
VD= Espacio muerto fisiológivo 
VC= Volumen corriente
PaCO₂ = PCO₂ de sangre arterial
PECO₂ = PCO₂ de aire mezclado espirado
En este caso el espacio muerto fisiológico es el siguiente:
PaCO₂ 
40 mmHg
VD= 125 ml
4. ¿Cuál es el valor de la ventilación minuto (volumen/minuto: volumen de aire que
una persona moviliza a través de la respiración en un minuto)? 
El valor de ventilación se halla cuando se multiplica el volumen corriente (VC) por la
frecuencia respiratoria por minuto (f). Entonces la ecuación sería la siguiente: 
VE= VC x f
VE= 500 ml x 12 resp.
resp. min.
VE= 6000 ml/ min = 6 l/min
El valor de la ventilación por minuto es 6 l/min
5. ¿Cuál es el valor de la ventilación alveolar? 
El valor de la ventilación alveolar se halla mediante la siguiente ecuación:
V = (500 - 125) x 12 
V =4500 ml/min = 4,5 l /min
f= 12
VC= 500 ml
VEM= Volumen del espacio muerto
fisiológico (125 ml)
Entonces el valor es de 4,5 l/min
V = (VC-V ) x fA EM
A
A
6. ¿Cuál es la ecuación de la ventilación alveolar? Use la ecuación para calcular la
PACO2 (presión parcial de dióxido de carbono alveolar) en este caso. 
Ecuación de ventilación alveolar:
V = VCO₂ x K 
P CO = VCO₂ x K 
V
A 2
A
PACO₂
Reordenando:
A
VA= Ventilación alveolar (ml/ min)
VCO2 = Tasa de producción de C02
PACO2 = PC02 alveolar
K = constante (863 mmHg) 
P CO = VCO₂ x K 
V
A 2
A
PAC02 = 200 ml /min x 863 mmHg 
4500 ml /min
PAC02 = 38, 35 mmHg
PA02 = Pi O2 - (Pa CO2/ QR)
PA02 = Pi O2 - (PaCO2/ QR)
8. Investigue los valores de Frecuencia respiratoria (RR), Volumen corriente (VT),
Capacidad vital (VC), volumen espiratorio máximo en el primer segundo (FEV1) y
capacidad pulmonar total (TLC) en reposo de un persona sana
Frecuencia respiratoria: 8-16 respiraciones/min
Volumen corriente: 500 ml
Capacidad vital: 3000 ml - 5000 ml
Volumen espiratorio máximo en el primer segundo : 4 l
Capacidad pulmonar total: 5,800 ml - 6000 ml
7. ¿Cuál es el valor de la presión parcial de oxígeno alveolar
(PAO2)?
PA02= Presión alveolar de O2
Pi02= Presión inspirada de oxígeno
PaCo2= Presión arterial de CO2
QR= Cuociente respiratorio (0,8)
PA02 = 150 - (38,35/ 0,8)
Recordando que la
PACO2 es igual a la
PaCO2
PA02 = 150 - 47,93
PA02 = 102.07 mmHg
CPT= CV + VR
Esto se debe a que la capacidad pulmonar total, es la suma de los 4 volúmenes, en otras
palabras, de la capacidad vital y el volumen residual, reordenándolo me quedo con esta
expresión
VR= CPT-CV
9. Explique ¿por qué no puede determinarse el Volumen
Residual (RV) mediante la espirometría ordinaria? ¿y cómo
determinará este valor en la actividad práctica?
El volumen residual es el volumen de aire que queda en los pulmones
después de una espiración forzada máxima, debido a que el volumen
residual es el aire que queda en los pulmones, no se puede espirar
hacia el espirómetro, por ende, no modifica el registro que hace el
espirómetro.
Para hallarlo utilizaría la siguiente ecuación:
VR= CPT-CV
Dado que los valores descritos en la tabla son normales para hallar el volumen residual,
reemplazaré los valores de capacidad pulmonar total y capacidad vital, que ya indique
anteriormente en la pregunta 1 
10. Investigue los valores de Capacidad vital máxima (FVC), volumen espiratorio
máximo en el primer segundo (FEV1) y el cuociente FEV1/FVC en una persona sana,
con enfermedad obstructiva y enfermedad restrictiva?
VR= 5800 - 4600
VR= 1200
El valor del volumen pulmonar total es de 1200 ml.
Capacidad vital máxima (FVC): 4,7 l
Volumen espiratorio máximo en el primer segundo (FEV1): 4 l 
Cuoeficiente en una persona sana: 0,8
Cuoeficiente en una persona con una enfermedad obstructiva: > 0,8
Cuoefiente en una persona con una enfermedad restrictiva: < 0,8
La CVF y el VEMS 1 son índices utiles de algún tipo de
enfermedad pulmonar, específicamente la fracción entre
VEMS1/ CVF. De modo que el cociente VEMS1/CVF en una
persona sana es de 0,8, es decir, el 80% de la capacidad vital
puede espirarse en el primer segundo.
Mientras que un paciente que presenta una
enfermedad pulmonar obstructiva como el asma o
EPOC, se va a ver que tanto la CVF como el VEMS1
están reducidos, pero en mayor cantidad el VEMS1,
por ello es que el cociente VEMS1/ CVF es reducido,
menor del 0,8.
Cuando un paciente presenta una enfermedad pulmonar
restrictiva, como por ejemplo, la fibrosis, tanto CVF como
el VEMS1 están reducidos, pero el VEMS1 menos que el
CVF, es por ello que el cociente VEMS1/CVF se encuentra
aumentado, mayor del 0,8.
 Músculos en Inspiración Músculos en Espiración
 Diafragma 
 Intercostales externos 
 Escalenos, paraescalenos 
 Esternocleidomastoideo Intercostales internos
 Trapecio Abdominales
 Pectorales 
11. Complete con los músculos que participan en las etapas de la respiración tanto
activa como pasiva
Respiración pasiva o
reposo
 
Respiración activa o
en ejercicio
Proceso pasivo
12 ¿Cuál o cuáles de las siguientes condiciones tiende/n a aumentar la resistencia de
la vía aérea? y explique brevemente porque descartó a las otras opciones
a. Estimulación parasimpática de la musculatura bronquial
b. Aumento de la actividad musígena.
c. Respirar a través de la nariz, en vez de por la boca.
 El músculo liso bronquial está inervado por fibras
nerviosas parasimpáticas, las cuales causan la 
 constricción del músculo liso bronquial, disminuyendo el
diámetro de la vía aérea y aumentando la resistencia al
flujo aéreo. 
Las 3 opciones aumentan la resistencia de las vías aéreas
El aumento de la actividad musígena bloque al alvéolo, disminuye su radio y al
disminuir el radio, recordando que el radio es inversamente a la tensión superficial.
Entonces como disminuye el radio, aumenta la tensión superficial y la tensión
superficial es como parecido a la resistencia .
Cuando respiramos por la boca y no por la nariz, se produce mayor resistencia, ya
que es en la nariz y la nasolaringe donde se produce la mayor parte del
calentamiento, humidificación y filtración del aire antes que alcance la región crítica
donde se produce el intercambio gaseoso. Entonces,si el aire ingresa directamente
por la boca, no lleva a cabo los pasos especiales ya antes mencionado, en
consecuencia, el aire ingresa frío y seco, además ingresan diferentes tipos de
partículas que dificultad el paso del aire por las vías aéreas, creando una resistencia.
V= A x d
G x P
V= Volumen de gas
A= Área disponible de difusión
G= Grosor de la membrana
 P= Diferencia de presiones
d= Coeficiente de difusión
d. Solubilidad y peso molecular de los gases. La difusión del gas a través de la
membrana depende de la solubilidad de este gas. Por ejemplo, el CO2 difunde
aproximadamente 20 veces más rápido que el O2 debido a que posee mayor solubilidad.
13 ¿Cuáles son los factores que afectan la difusión de gases según la ecuación de
Fick? Y de un ejemplo de cada uno de estos factores
La ventilación alveolar asegura en el alvéolo una presión parcial de 02 superior en la
sangre y una presión CO₂ inferior en la sangre, donde se produce el intercambio gaseoso
a través de la membrana alveolo-capilar. Es por ello que los principales factores que
influyen en la difusión están definidos en la ley de Fick
a. Superficie de intercambio: El pulmón tiene aproximadamente 300 millones de
alvéolos, con un diámetro de 1 mm, entonces el área disponible del intercambio es de 80
m2.
b. Grosor de la membrana: Para que el aire pase de los pulmones a la sangre atraviesa
una membrana de 0,1 a 0,4 micrones, Esta membrana no representa ningún tipo de
obstáculo, pero en enfermedades pulmonares puede convertirse en un obstáculo.
c. Diferencia de presiones: Es la fuerza de impulso para ls difusión del gas. Por ejemplo,
si la Po2 del aire alveolar es de 100 mmHg y la PO2 de la sangre venosa mezclada que
entra en el capilar pulmonar es de 40 mmHg, la diferencia de presión seria de 60 mmHg
14. Tomando en cuenta la relación ventilación/perfusión que hay en
los pulmones, indique en que parte de éstos se pueden encontrar
alveolos con una alta ventilación y baja perfusión y viceversa. ¿En
qué segmento de los pulmones se encuentra la mejor relación
ventilación/perfusión para el intercambio gaseoso
En bipedestación, el flujo sanguíneo es menor en el vértice del pulmón y es
máximo en la base del plmón 
Zona 1. En bipedestación, ya que el
efecto gravitacional no es uniforme,
la presión arterial (Pa) en el vértice
del pulmón es más baja que la
presión alveolar, si esto pasaría los
capilares estarían comprimidos por
la mayor presión alveolar, por lo que
los capilares se cierran y se reduce
el paso del flujo sanguíneo
Zona 2. La Pa es mayor en la zona 2
que la zona 1. Pero aun así, la
presión alveolar sigue siendo mayor
que la presión venosa pulmonar.
Zona 3. En efecto gravitacional aumenta las presiones arteriales y venosas,
volviéndose superiores a la presión alveolar 
En este sentido, en el vértice de los pulmones se produce una alta ventilación y una baja
perfusión, ya que al no haber el paso de mucho flujo sanguíneo, no se produce mucho
intercambio gaseoso. Mientras que en la base del pulmón existe una baja ventilación y una
alta perfusión, produciéndose el paso del flujo sanguíneo para el intercambio gaseoso.
El segmento o zona de los pulmones que presenta una mejor relación ventilación/perfusión
es tanto la zona 2 como la 3
15. La siguiente figura muestra el radio (r), presión (P) y la tendencia al colapso en 3
tamaños diferentes de alveolos. Ud. debe registrar en la tabla siguiente, silas
variables: aumentan, Disminuyen o no se alteran. Tome como referencia el alvéolo
mediano sin surfactante.
 Alvéolo grande Alvéolo mediano
Alvéolo pequeño sin
surfactante
Radio Aumenta Disminuye No se altera
Presión Disminuye Aumenta No se altera
Tendencial
colapso
Disminuye Aumenta Disminuye
16. ¿Qué estructuras nerviosas contienen el centro de control de la respiración?
Nombre la función de cada una de ellas.
El alvéolo grande no presenta surfactante, este al ser un alvéolo grande tiene un radio
grande y por la ley de Laplace, en donde el radio es inversamente proporcional a la
presión de colapso en el alvéolo, se demuestra que la presión es disminuida y por ende
la tensión superficial es menor, ya que se necesita una presión pequeña para evitar el
colapso.
Mientras que el alvéolo mediano que no tiene surfactante, primero al no poseer el
surfactante la tensión superficial aumenta por la atracción de moléculas del líquido
que envuelven al alvéolo, es por ello que la presión aumenta. Recordando la ley de
Laplace que la tensión superficial es directamente proporcional con la presión del
colapso. Al haber una mayor tensión superficial, hay una mayor presión y por ende
hay un mayor colapso de los alvéolos.
Por último, el alvéolo pequeño con surfactante, si bien presenta un radio pequeño, pero
al poseer surfactante, esto permite que el alvéolo permanezca abierto, porque la
presión de colapso se ha reducido
La respiración está controlada por centros situados en el tronco cerebral. Este sistema de
control consta de cuatro partes: (1) quimiorreceptores de O2 y de CO2; (2)
mecanorreceptores en los pulmones y en las articulaciones; (3) centros de control de la
respiración en el tronco encefálico (bulbo raquídeo y protuberancia), y (4) músculos
respiratorios, cuya actividad es dirigida por los centros del tronco encefálico
1.Centro respiratorio bulbar
Centro inspiratorio: Este grupo de neuronas recibe información sensorial procedente
de quimiorreceptores periféricos a través del nervio glosofaríngeo y del nervio vago y
de los mecanorreceptores del pulmón a través del nervio vago. El centro inspiratorio
envía la respuesta motora al diafragma a través del nervio frénico, encargándose
principalmente de la inspiración.
Centro espiratorio: Es responsable principalmente de la espiración, el cual es un
proceso pasivo
17. Explique el mecanismo de acción de los quimiorreceptores bulbares o centrales y los
perfiféricos a las siguientes sustancias:pO2 arterial, pCO2 arterial, pH arterial y pH de
LCR (Líquido cefalorraquídeo).
2. Centro apnéusico
La estimulación del centro apnéustico en la da lugar a la apneusis que es un patrón de
respiración anormal con inspiraciones espasmódicas prolongadas, seguidas de un breve
movimiento espiratorio.
3. Centro neumotáxico 
El centro neumotáxico inactiva la inspiración, reduciendo la ráfaga de potenciales de
acción en el nervio frénico
Quimiorreceptores bulbares o centrales
Los quimiorreceptores del tronco encefálico son sensibles a los cambios en el pH del
líquido cefalorraquídeo (LCR), de forma que si el pH del LCR baja, se origina un aumento de
la frecuencia respiratoria (hiperventilación) y si el pH del LCR aumenta, disminuye la
frecuencia respiratoria. Así mismo, responden de forma indirecta, a los cambios en la Pco2
arterial.
El objetivo de los quimiorreceptores centrales es mantener la Pco2 arterial dentro del
intervalo normal, si es posible. Por tanto, los aumentos de la Pco2 arterial dan lugar a
incrementos de la Pco2 en el cerebro y en el LCR, lo que reduce el pH del LCR. Una
disminución del pH del LCR es detectada por los quimiorreceptores centrales de H+, que
indican al centro inspiratorio que debe aumentar la frecuencia respiratoria. Entonces se
espirará más CO2 y la Pco2 arterial disminuirá hasta un valor normal.
Disminuciones de la Po2 arterial.
Incrementos de la Pco2 arterial
Disminuciones del pH arterial
Quimiorreceptores periféricos
Los quimiorreceptores periféricos detectan cada uno de los siguientes cambios de la
composición de la sangre arterial, que causan un aumento en la frecuencia respiratoria:
Responden cuando la Po2 disminuye por debajo de 60mmHg. De esta forma, si la Po2
arterial está entre 100mmHg y 60mmHg, la frecuencia respiratoria es prácticamente
constante. Sin embargo, si la Po2 arterial es inferior a 60mmHg, la frecuencia respiratoria
aumenta de forma brusca y lineal.
Su efecto es menos importante que su respuesta a las disminuciones de la Po2 arterial.
Las disminuciones del pH arterial causan un aumento de la ventilación mediado por
quimiorreceptores periféricos de H+