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Fisiología respiratoria 
 
Contenidos 
 
●Concepto de respiración. Cascada del oxígeno. Ventilación pulmonar. Espacio muerto. 
Ventilación alveolar. Distensibilidad tóraco-pulmonar. Agente surfactante pulmonar. 
●Mecánica ventilatoria. Músculos ventilatorios. Evaluación de los volúmenes y capacidades 
pulmonares: espirometría estática y dinámica. 
●Relación ventilación / perfusión. 
●Difusión pulmonar. Transporte de gases por la sangre. Curva de saturación de oxígeno de la 
hemoglobina. Efecto Bohr y Haldane. Concepto de hipoxemia, hipoxia e hipercapnia. 
●Regulación nerviosa de la ventilación. 
●Adaptación respiratoria al ejercicio. 
 
Objetivos 
 
El alumno debe ser capaz de: 
●comprender los principios generales de la mecánica respiratoria durante la inspiración y la 
espiración en reposo y forzadas. 
●conocer los volúmenes y capacidades pulmonares. 
●conocer las características del transporte de oxígeno y del dióxido de carbono. 
●analizar la curva de saturación de oxígeno por la hemoglobina y los factores que la modifican. 
●comprender la relación entre la ventilación alveolar y la perfusión del sistema respiratorio. 
●analizar conceptos de la regulación nerviosa de la ventilación 
●evaluar los cambios producidos en la ventilación, la presión arterial y el transporte de oxígeno 
durante el ejercicio. 
 
Guía de estudio para rendir exámenes regulatorios, promocionales y finales 
 
1)Diferencie los conceptos: ventilación pulmonar y ventilación alveolar. 
2)Identifique: espacio muerto anatómico y espacio muerto fisiológico. 
3)¿Qué se entiende por ventilación activa y pasiva? ¿Qué músculos participan de la inspiración 
y espiración? ¿A cuáles se los considera principales y a cuáles accesorios? 
4)Analice los cambios en las presiones alveolares e intrapleural a lo largo del ciclo respiratorio. 
5)¿Qué entiende por compliance o distensibilidad pulmonar? ¿Qué es el agente surfactante y 
qué función cumple? 
6)¿En qué zona del pulmón se encuentra mayor diferencia de presión intrapleural? En 
consecuencia ¿qué alvéolos (basales o apicales) se encuentran más distendidos? 
7)¿Cómo varía la perfusión (llegada de sangre) de los alvéolos a lo largo de todo el pulmón 
como consecuencia de la gravedad y del volumen de estos? 
8)Si se analiza la relación entre la ventilación y la perfusión (V/Q) de los alvéolos se definen 
zonas de alta y zonas de baja relación V/Q ¿Cuáles son? 
9)Espirometría estática determinada mediante el espirómetro de agua o de campana: 
El sujeto respira a través de la cavidad bucal en un sistema cerrado, constituido por un cilindro 
o campana, llena de aire o de oxígeno. Dentro del dispositivo así constituido se coloca un 
recipiente con hidróxido de calcio, sustancia capaz de absorber el CO2 eliminado. Con cada 
movimiento respiratorio, la campana que contiene la mezcla gaseosa oscila en sentido vertical. 
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A medida que el sujeto va respirando, los movimientos respiratorios realizados son registrados 
por un sistema de inscripción en un quimógrafo. 
Espirómetro de agua. a) Boquilla. b) Tubo del espirómetro. c) Campana. d) Cilindro de doble 
pared. e) Agua para sellar la campana. 
Defina e identifique en el siguiente registro espirométrico los volúmenes y capacidades 
pulmonares. Indique cuáles son los valores normales de estos parámetros en un adulto joven. 
 
 
 
Figura 1: Volúmenes y capacidades pulmonares. 
 
10)¿Es posible medir el volumen residual mediante la espirometría antes descripta? ¿Qué 
técnica se emplea para medir dicho volumen? 
11)Analice los cambios en las presiones alveolares e intrapleural a lo largo del ciclo 
respiratorio. 
12) ¿Cómo se realiza una espirometría forzada? ¿Cuál es su utilidad clínica? 
13)Describa la composición gaseosa del aire atmosférico. ¿Cómo se calcula la presión parcial 
de un gas? 
14)¿A qué se denomina hematosis? Una vez que el oxígeno pasa de los alvéolos a la sangre 
determina una pO2 arterial. ¿Cómo es ésta con respecto a la pO2 alveolar? ¿A qué se debe 
esta diferencia? 
15)¿Cómo se trasportan el O2 y el CO2 en la sangre arterial y venosa? 
16)Defina: contenido de O2, capacidad y saturación de O2 de la hemoglobina. 
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17)Grafique la curva de disociación de la hemoglobina (% saturación vs. pO2). ¿A qué se debe 
la forma sigmoidea de la curva y cómo se interpreta la zona de la meseta? 
18)¿Qué factores modifican la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y en qué forma lo 
hacen? Relacione los conceptos anteriores con el efecto Bohr y el efecto Haldane. 
19)Diferencie los términos hipoxia e hipoxemia. 
20)Enumere los centros bulbares y protuberanciales que participan en el control de la 
ventilación y explique cómo funcionan. 
21)Explique el papel de los quimiorreceptores centrales y periféricos en la regulación de la 
ventilación 
22)¿A qué se denomina reflejo de Hering-Breuer? ¿Cuáles son los receptores involucrados? 
¿Cuáles son las respuestas de éstos frente a estímulos adecuados en el control de la 
ventilación? 
 
CONOCIMIENTOS QUE LOS ALUMNOS DEBEN TENER PARA 
ASISTIR A SEMINARIOS Y TRABAJOS PRÁCTICOS QUE SE DICTAN 
EN CLASES TEÓRICAS 
 
- Mecánica de la respiración 
- Manejo de presiones pulmonares 
- Volúmenes y capacidades pulmonares 
- Relación ventilación-perfusión 
- Difusión y transporte de gases 
- Regulación de la ventilación 
 
Bibliografía 
 
• Fisiología Médica. W. F. Boron& E. L. Boulpaep. 2017 (3° edición). Elsiever España. 
• Fisiología médica. Fundamentos de medicina clínica. R.A. Rhoades & D. R. Bell. 2018 
(5° edición). Wolters Kluwer España. 
• Fisiología. Tresguerres. 2005 (3º edición). Ed McGraw-Hill 
• Tratado de Fisiología Médica. Guyton- Hall. 2006 (11º edición) Elsevier España 
• Fisiología Respiratoria. West 2000 (5º edición). Ed Panamericana 
• Fisiología Médica. Gannong 2010 (23º edición). Ed McGraw-Hill 
• Fisiopatología Pulmonar. West 2002 (6º edición). Ed Panamericana 
• Fisiología Humana. Stuart Ira Fox (14° edición). Ed McGraw-Hill 
• Clase teórica. 
 
 
 
 
 
 
 
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Actividades de Seminario 
 
1) Organización del aparato respiratorio en el ser humano 
En el siguiente esquema se representan los principales componentes del sistema respiratorio. 
Analice el siguiente esquema y responda: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: El sistema respiratorio y valores de presiones parciales de los gases a nivel 
atmosférico, alveolar, arterial y venoso (modificado de Boron & Boulpaep, 3° edición). 
 
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A) Un sistema convectivo externo formado por las vías respiratorias superiores, las grandes 
vías respiratorias pulmonares, la cavidad torácica y los músculos de la respiración que permite 
que se lleve a cabo la ventilación pulmonar y alveolar. 
• ¿Cuál es la diferencia entre la ventilación alveolar y la ventilación pulmonar? ¿Cómo 
se calculan? 
• ¿Qué diferencias encuentra entre los valores de las presiones parciales de oxígeno y de 
dióxido de carbono correspondientes al aire atmosférico inspirado y al aire alveolar? 
¿A qué se deben? 
 
B) Una superficie donde se realiza el intercambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre de 
los capilares que perfunden a los alvéolos. Este proceso se denomina hematosis y se produce 
por difusión pasiva de los gases. 
• Indique los factores que permitan que se lleve correctamente la hematosis. 
 
C) Un aparato circulatorio responsable de transportar los gases. La circulación menor o 
pulmonar es la que está involucrada en la hematosis. Por otra parte, la circulación mayor o 
sistémica transporta, mediante diferentes mecanismos, el oxígeno y el dióxido de carbono en 
la sangre arterial hacia los tejidos y desde estos últimos de regreso al corazón derecho mediante 
la sangre venosa. 
• ¿Qué entiende por el término respiración? 
• ¿Cómo se modifican las presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en la 
sangre arterial,en los tejidos y en la sangre venosa? 
• ¿Qué entiende por los siguientes términos: hipoxia, hipoxemia, hipercapnia? 
 
D) Un sistema de regulación de la ventilación mediada por el sistema nervioso central y 
diversos sensores, como por ejemplo los quimiorreceptores que detectan cambios en los 
niveles sanguíneos de los gases y el pH. Este tema será analizado en el trabajo práctico. 
 
 
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2) Difusión y transporte de gases 
A) Analizando la siguiente figura, describa las diferentes formas en que son transportados el 
O2 y el CO2 en sangre venosa y arterial. 
 
 
Figura 2: Transporte de gases en sangre. 
 
B) Esquematice el porcentaje de saturación de la hemoglobina (Hb) por el oxígeno en función 
de la presión parcial de oxígeno. 
● Defina y ubique en el gráfico la presión P50. 
● Marque en este gráfico los valores que corresponden a las presiones parciales de 
oxígeno arterial y venosa. ¿Cuál es el % de saturación de la Hb por el oxígeno a estas 
presiones parciales de oxígeno? 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 3: Saturación de hemoglobina en función de la presión parcial de O2 
 
C) Basándose en esta curva explique los siguientes términos: 
• Cooperativismo 
• Saturación de O2 
• Capacidad de O2 
 
D) Esquematice en el gráfico anterior el porcentaje de saturación de la mioglobina por el 
oxígeno en función de la presión parcial de oxígeno. ¿A qué se debe la diferencia entre las 
curvas de disociación de oxígeno de Hb y mioglobina? ¿Cuál es la relevancia fisiológica de 
estas diferencias? 
E) ¿Cómo se modifica la curva de disociación de Hb y la afinidad de la Hb por el oxígeno ante 
cambios en el pH, la pCO2, la temperatura y las concentraciones de 2,3 DPG? ¿A qué se 
denomina el efecto Bohr?, ¿A qué se denomina el efecto Haldane? 
 
F) La Hb fetal (HbF) y la materna tienen diferentes propiedades de unión al oxígeno. ¿Cuál 
tiene mayor afinidad por el oxígeno? Esquematice el porcentaje de saturación de la Hb por el 
oxígeno en función de la presión parcial de oxígeno para la HbF y para la Hb materna. 
 
G) Explique el término “contenido de O2”. Grafique en el siguiente par de ejes como se 
modifica el contenido de oxígeno sanguíneo en función de la presión parcial de oxígeno en un 
individuo sano. 
• Contenido de oxígeno disuelto en sangre (línea punteada ......) 
• Contenido de oxígeno transportado por Hb (línea entrecortada - - -) 
• Contenido de oxígeno total (línea continua) 
 
 
 
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Figura 4: Contenido de oxígeno en función de la presión parcial de oxígeno para las 
situaciones listadas en el punto 2) G) 
 
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3) Mecánica ventilatoria y ciclos respiratorios 
 
A) Analice los siguientes esquemas en el que se representan las diferentes presiones y fuerzas 
presentes en el sistema respiratorio. 
 
 
 
Figura 5: Sistema respiratorio y presiones a lo largo de este (adaptado de Rhoades& Bell, 5° 
edición). 
 
• En un individuo en posición erguida ¿Cómo se modifica la presión intrapleural desde 
el ápice a la base del pulmón? En consecuencia ¿qué alvéolos (basales o apicales) se 
encuentran más distendidos? ¿Y si está en posición decúbito supina? 
• Durante la inspiración, ¿qué alvéolos (basales o apicales) se distienden más? En 
consecuencia, ¿Cómo se modifica la ventilación desde el ápice a la base del pulmón? 
• ¿Cómo se modifica la perfusión desde el ápice a la base del pulmón? ¿Y la relación 
ventilación-perfusión? 
 
 
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B) Ciclo respiratorio en reposo: inspiración y espiración 
 
Analice qué sucede con la fuerza elástica pulmonar, la fuerza elástica torácica, la presión 
alveolar, la presión intrapleural, el volumen pulmonar y el flujo de aire durante un ciclo 
respiratorio de un individuo en reposo. 
 
Las fases inspiratorias y espiratorias, ¿Implican la contracción de músculos respiratorios? 
¿Cuáles? 
• Figura 6: a. Variaciones en presiones, volúmenes y flujo a lo largo de un ciclo 
respiratorio normal en reposo. b. Cambios esquemáticos en el pulmón a lo largo de un 
ciclo respiratorio en reposo. 
 
 
 
 
 
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Actividades de Trabajo Práctico 
 
1) Ciclo respiratorio forzado: inspiración y espiración 
 
• Analice el siguiente esquema que describe los cambios observados en un individuo que 
realiza una inspiración y espiración forzada. 
• Las fases inspiratorias y espiratorias forzadas, ¿Implican la contracción de músculos 
respiratorios? ¿Cuáles? 
 
 
Figura 1: Cambios esquemáticos en el pulmón a lo largo de un ciclo respiratorio forzado. 
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2) Regulación de la ventilación 
Video: Neurografía en la rata 
En una rata anestesiada con etiluretano (1g /kg peso corporal). Se realiza una incisión medial 
en el cuello del animal y profundiza hasta encontrar la tráquea y los nervios vagos. Se canaliza 
la tráquea con una cánula de tres vías. Una de las vías se conecta al neumógrafo (cápsula de 
Marey) y la otra queda libre y se ocluye durante el registro en el quimógrafo 
Figura 2: Esquema representativo de la canulación de la tráquea con la cánula en Y y conexión 
de esta con la cápsula de Marey y el quimógrafo. 
 
En el video se observarán los registros obtenidos durante la inspiración y la espiración durante: 
-la respiración tranquila luego de la traqueotomía 
-la oclusión de la vía libre de la cápsula de Marey 
-el corte de los nervios vagos 
-la estimulación eléctrica del cabo centrípeto de los nervios vagos 
 
A) ¿Qué cambios se observan en la amplitud y frecuencia de los registros? 
B) ¿Cómo relaciona estos cambios con la frecuencia respiratoria, el volumen corriente y 
la ventilación pulmonar? 
C) ¿Cómo espera encontrar las presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en 
sangre arterial luego de varios minutos de ocluida la vía libre? 
D) ¿Dónde se ubican y qué función cumplen las estructuras responsables de sensar los 
cambios en las presiones parciales de oxígeno, dióxido de carbono y pH? 
E) ¿A qué mecanismos fisiológicos se debe la respuesta observada luego de seccionar o 
estimular los nervios vagos? 
 
 
 
 
 
 
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3) Elasticidad y distensibilidad pulmonar 
Video: Pulmón aislado: experimento de Funke 
 
Una vez realizado el experimento de la neurografía, se efectúa el neumotórax para el 
experimento de Funke. Es importante no dañar los pulmones al extraerlos de la caja torácica. 
Visualizar el diafragma y el nervio frénico. Una vez aislados los pulmones enteros, con la 
tráquea y los bronquios intactos se colocan en un frasco que cierre herméticamente. Este frasco 
comunica con el exterior mediante dos cánulas de vidrio, una de las cuales se adapta 
previamente a la tráquea. Posteriormente se debe aspirar, disminuyendo la presión en el 
interior del frasco. 
A) En el experimento observado: ¿cómo se encuentran los pulmones antes de aspirar aire? 
¿Qué mantiene a los pulmones distendidos en la cavidad torácica? 
B) ¿Qué se observa al aspirar aire del interior del frasco? 
C) ¿A qué se debe la elasticidad de los pulmones?, ¿Qué es el agente surfactante y cuáles 
son sus funciones? 
D) Teniendo en cuenta la composición y función de la barrera alveolo-capilar, explique la 
siguiente afirmación: 
“La tensión superficial de la película líquida que reviste los alvéolos participa en la elasticidad 
pulmonar. El agente surfactante contribuye a la distensibilidad pulmonar y permite que los 
alvéolos de diferente radio presenten iguales presiones en su interior, evitando su colapso.” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Esquema de la barrera alveolo capilar. Nótese el recubrimiento de la superficie 
alveolar por parte del líquido surfactante, así como las células que componen la mencionada 
barrera (modificado de Stuart Ira Fox, 14° edición). 
 
 
 
 
O2 
CO2 
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4) Determinación de la pO2 y el %SO2 en una muestra de sangre mediante gasometría 
 
En el siguiente video se muestracómo se determinan estos parámetros en un laboratorio de 
Análisis Clínicos. Para ello ingresa a: https://youtu.be/l9-0UjEXU9M 
 
¿Será lo mismo realizar estas determinaciones en una muestra de sangre arterial o venosa? 
 
 
 
5. Actividad de autoevaluación e integración: 
 
Regulación de la ventilación y la función cardiovascular durante el ejercicio 
 
Los invitamos a ver un video (https://youtu.be/O81xsE7izAE), que grabamos en la Cátedra, 
donde te explicamos las adaptaciones cardiovasculares durante el ejercicio en un individuo 
entrenado y otro no entrenado. 
Luego de mirar el video respondan la siguiente autoevaluación: 
https://forms.gle/AKCRDfmpQk1K8swv8 
 
 
 
 
 
 
https://youtu.be/l9-0UjEXU9M
https://forms.gle/AKCRDfmpQk1K8swv8