ANATOMA Y FISIOLOGA BSICA DEL APARATO RESPIRATORIOEs un conjunto de rganos que tienen la funcin vital de realizar la respiracin llevar la o2 hasta los glbulos rojos de la sangre de todo el cuerpo, eliminando el co2 de manera continua por que el aparato respiratorio debe de estar en optimas condiciones para el buen funcionamiento de este y de todo el organismo esta constituido por fosas nasales, faringe, laringe, traquea, bronquios y pulmones.Cada proceso de respiracin se compone de una inspiracin que es la absorcin de oxigeno y una espiracin que expulsa el dixido de carbono.Al inspirar el aire, este entra por las fosas nasales, pasa por la faringe, la laringe y la traquea. las mucosas que recubren la traquea y los bronquios poseen una pestaas que se mantienen en continuo movimiento para recoger las partculas de polvo y otros cuerpos extraos y enviarlas de nuevo en la laringe. El rbol bronquial conduce al aire hacia los alvolos pulmunales donde se se efecta el intercambio gaseoso entre la sangre y el aire exterior. la sangre purifica el oxigeno se encarga de oxigenar todos los tejidos y clulas del organismo. Finalmente el bixido de carbono se elimina por la sangre y se expulsa por los pulmones durante la inspiracin. a este proceso de oxigenacin y perdida de gas carbnico, realizado por la sangre se le denomina hematosis. FOSAS NASALESSe encuentran situadas en la parte media de la cara recubiertas por la mucosa pituitaria y que ya se describi en los rganos de los sentidos. Estas fosas forman un conjunto con la faringe, laringe, traquea y bronquios un todo funcional denominado vas respiratorias superiores, los cuales no son simples pasadizos de aire si no que son increbles maquinas de filtrado y limpieza. tiene las siguientes funciones: Proteger el cuerpo de las pelculas de polvo que flotan en el aire sobre las cuales viajan los grmenes de las mas peligrosas enfermedades. para realizar esta funcin cuenta con los siguientes mecanismos:a) Los pelos de las fosas nasales capturan a las peligrosas partculas de polvo. sin embargo, muchas de ellas franquean estas estructuras, pero lo ms probable es que se vean atrapadas en:b) La mucosa de las fosas nasales la cual fabrica una sustancia gomosa como un liquido acuoso, en le cual queda adherido el polvo. al ahogarse en esta mucosidad es expulsado al sonarse, toser o estornudar.c) El epitelio que reviste la traquea y los bronquios esta formado por millones de clulas ciliadas. estas tambin capturan el polvo como lo hacen los pelos, y luego con una accin sincronizada mas perfecta que la del mejor adiestra del ftbol, lo vuelven hacer subir a la nariz con un sencillo movimiento semejante a la de un remo.estas son algunas de las razones por las que no se debe respirar por la boca ya que el aire no es filtrado ni acondicionado y produce severo daos a los pulmones: Acondicionamiento del aire inspirado: le dan el aire inspirado la temperatura del cuerpo par que no llegue a los pulmones ni muy fri ni muy caliente. Las vas respiratorias superiores sirven tambin como cmara de resonancia. cuando una persona tiene obstruidas las fosas nasales, su voz es gangosa. Fonacin, esta funcin la realiza la laringe. FARINGE:Es un conjunto membranoso situado por detrs y por debajo de las fosas nasales.Preemite el paso del aire inspirado, de fosas amsales a la laringe, as como permite el paso del alimento de la boca al esfago.LARINGE:Organo que se encuentra situado en el cuello por debajo de la faringe y por ariba de la traquea. esta constituido por cartlagos y membranas musculares. Los cartlagos son los siguientes:A) TIROIDES: se encuentra en la parte anterior y se le conoce como manzana de adn.B) CRICOIDES: se encuentra en la parte de debajo del anterior.C) ARITENOIDES: son dos cartlagos que cierran por de atrs de la laringe. D) EPIGLOTIS: este cartlago funciona a manera de una tapa, cerrando la laringe durante la deglucin. Entre los cartilagote encuentran las cuerdas bucales, las cuales vibran al paso del aire emitido por los sonidos, las cuerdas bucales estn dispuestas en dos partes: superiores e inferiores, las podemos hacer vibrar aunque no pase el aire, ya que posee un msculo voluntario llamado tiroaritennoide. por esta razn las cuerdas bucales inferiores se les denomina cuerdas bucales verdaderas.TRAQUEA: Organo que se encuentra situado por debajo de ia laringe y formado de 15 a 20 cartlagos de semicrculos sobrepuestos. cada anillo esta serrado por detrs, por el msculo liso.BRONQUIOS: Son conductos cartilaginosos que se originan de la traquea y penetran los pulmones existen dos bronquios: bronquio derecho, es mas vertical mas corto y tiene mayor calibre que el izquierdo cada bronquio penetra el pulmn correspondiente junto con la atera estas ramificaciones son parecidas a las ramas y ramillas que brotan en el tronco de un tronco de un rbol. Los bronquios se abren en los alvolos.PULMONES: Es una parte inferior tiene unas ramificaciones mas pequeas las que pasa el aire atmosfrico y en su parte final se une a los alvolos que estn formadas unos sacos pequeos que tienen una capa delgada de clulas y es tan rodeadas de los vasos capilares que proporcionan la circulacin a los pulmones.El pulmn derecho es un poco ms grande que el izquierdo y esta dividido en 3 tubulos el superior, el medio. los pulmones estn cubiertos por una membrana transparente denominado pleural una adherida a las costilla se denomina pleura parietal. otra adherida al pulmn se le denomina pleura visceral. Los pulmones no se duermen en sus laureles: una vez que dejen llegar o2 a la sangre, simultneamente, entre ella co2 se desecho que resulta de la combustin de los compuestos de la clula. recogidos de ellos y llevados por la sangre en su viaje a los pulmones para tomar, mas oxigeno.El intercambio entre oxigeno y dixido de carbono se le denomina hematosis aunque los dos gases pasen por la misma membrana tiene poco que ver el uno con el otro, son como desconocidos que suben y bajan de un tren a una sola sea. de los pulmones del cuerpo con la misma ruta que sigui el oxigeno para entrar.RESPIRACIN: El proceso de la respiracin se divide en 4 etapas.1.- Ventilacin pulmonar: en la que se realiza entrada y salida del aire entre la atmsfera y los alvolos pulmonares. 2.- La difusin: del oxigeno y del bixido de carbono que se realiza entre los alvolos pulmonares y la sangre.3.- El transporte de oxigeno y el 1602 en la sangre.ENFERMEDADES RESPIRATORIASLas enfermedades ms comunes del aparato respiratorio son: catarro comnbronquitis y la faringoamigdalitis producidas por bacterias o virus que se contagian al estar en contacto con alguna persona que padezca la enfermedad la tuberculosis pulmonar es producida por el bacilo dic, esta es muy comn en los pases subdesarrollados ataca a cualquier persona y puede entrar al organismo por inhalacin, ingestin o inoculacin.Si bien es cierto que el exceso de co2 seria venenoso para el cuerpo, su eliminacin completa resultara mortal se retiene en la sangre una pequea parte. es necesaria para la vida como unos de los grandes reguladores de los procesos qumicos del cuerpo. No solo se conservan el grado conveniente de cidas en los lquidos orgnicos si no que tambin controla el mecanismo interno de la respiracin y cuando aumente el co2 estimula el centro respiratorio y aumenta la frecuencia ventilatoria por esta razn podemos realizar la inspiracin y la inspiracin aun.Es muy raro que uno se acuerde de la respiracin hasta el solo hecho de pensarlo altera la forma de hacerlo.Se cuenta que un ciempis haba logrado manejar perfectamente sus muchas patas hasta que cierto dia pens a preguntarse como poda manejar tantas patas al mismo tiempo, se sent a cavilar sobre ello y este fue su fin. ya no volvi a manejarlas bien. Hay muchas cosas que se hacen mejor cuando uno se preocupa. el propio centro respiratorio puede volverse mas lento el ritmo respiratorio, y a veces hasta detenerlo totalmente por unos segundos o puede aceleradlo si es necesario. HIGIENE DEL APARATO RESPIRATORIO Son alguna recomendaciones higinicas mdicas las siguientes: a) No usar gotas prescripcin mdica.b) No extraer secreciones nasales usando los dedos c) Evitar cambios bruscos de temperatura que pueden ser la causa de bronquitis o faringoamigdalitis etc. d) Evitar en lo imposible el smog. RESUMENEl aparato respiratorio es un conjunto de rganos que tiene como funcin transportar el oxigeno del medio ambiente en la sangre y el co2 en sentido inverso. esta constituido por fosas nasales, faringe, laringe, traque, bronquios y pulmones.PARTESCONSTITUCINFUNCIN

FOSAS NASALESCONDUCTOS CON PELO Y UNA MUCOSA BASCULA RIZADA FILTRAR EL AIRECALENTAR EL AIREHUMEDECER EL AIRE PERCEPCIN OLFATIVA

FARINGECONDUCTO MSCULO MEMBRANOSOCONDUCE EL AIRE HACIA LA LARINGE

LARINGEFORMADA POR LOS CARTLAGOS, TIROIDES, CRICOIDES, ARITENOIDES Y EPIGLOTIS CUERDAS BUCALESFONACIN

TRAQUEA CONDUCTO FORMADO POR 15 ANILLOS CARTILAGINOSOSCONDUCE EL AIRE HACIA LOS BRONQUIOS

BRONQUIOSDERECHO: CONDUCTO FORMADO POR CARTLAGOS EN FORMA DE ANILLOS ES MAS VERTICAL, MAS CORTO Y TIENE MAYOR CALIBRE.IZQUIERDO: ES MAS HORIZONTAL, MAS LARGO Y DE MENOR CALIBRE CONDUCE EL AIRE HACIA LOS BRONQUIOLOS

BRONQUOLOSCONDUCTO DE PEQUEO CALIBRE QUE TERMINAN EN LOS ALVOLOS CONDUCE EL AIRE HACIA LOS ALVOLOS

PULMONESDOS (DERECHO E IZQUIERDO) SACOS FORMADOS POR MILLONES DE ALVOLOS.CONTIENEN AL AIRE INSPIRADO

ALVOLOSSACOS DIMINUTOS FORMADOS POR UNA MEMBRANA MUY DELGADA QUE SE RELACIONA CON UN CAPILAR.HEMATOSIS INTERCAMBIO GASEOSO

3.1 Ventilacin o volumen/minutoSe define la ventilacin pulmonar como el volumen de aire que se mueve entre el interior de los pulmones y el exterior por unidad de tiempo, siendo esta unidad normalmente el minuto. Su determinacin se realiza mediante el producto del volumen corriente por la frecuencia respiratoria. Para un individuo adulto, sano, de unos 70 kg de peso con una frecuencia respiratoria entre 12 y 15 ciclos/minuto y un volumen corriente de 500 a 600 ml, la ventilacin sera de 6 a 7 litros/minuto. Aunque el volumen corriente podra tomarse tanto en la inspiracin como en la espiracin, se considera habitualmente el del aire espirado, estrictamente considerado debera ser la media entre el volumen inspirado y el espirado.De todo el volumen corriente que se inspira aproximadamente 1/3 no llega a la superficie de intercambio, sino que sirve para rellenar las vas areas o zona de conduccin. Este volumen de unos 150 ml aproximadamente, se denomina espacio muerto ya que no puede ser usado para el intercambio gaseoso. En condiciones en que algunos alvolos reciben aire pero no estn suficientemente irrigados, se incluye su volumen en regin de no intercambio y se denomina a este volumen espacio muerto fisiolgico. En condiciones normales este valor es muy pequeo, unos 5 ml y no se tiene en consideracin.El volumen de aire que llega hasta la regin de intercambio o alveolar sera de unos 350 ml en un ciclo basal y multiplicado por la frecuencia como anteriormente, dara lugar a la ventilacin alveolar o volumen minuto alveolar que estara en 4,2 litros por minuto.3.2 Caractersticas de la circulacin pulmonarEl circuito se origina en el ventrculo derecho, continua por las arterias pulmonares que transportan la sangre venosa (con bajo contenido en O2y alto en CO2) de todo el cuerpo hasta los capilares pulmonares donde se realizar el intercambio gaseoso. Despus de oxigenada la sangre retorna a la circulacin sistmica a travs de las venas pulmonares que transportan sangre arterial (con bajo contenido en CO2y alto en O2) hasta la aurcula izquierda.

El principal elemento de este circuito es el enorme rbol capilar que en contacto con las paredes alveolares proporciona una gran superficie para realizar el intercambio gaseoso. La seccin transversal de todos los capilares pulmonares es igual a los capilares de la circulacin sistmica siendo el flujo que circula por ellos el mismo que circula por la totalidad de los capilares sistmicos. Sin embargo como los capilares pulmonares son ms cortos el tiempo que tarda la sangre en recorrerlos es ms corto, alrededor de 1 segundo, mientras que en los sistmicos es de unos 2 segundos.3.3 Presin y resistencia en la circulacin pulmonarLos vasos pulmonares se diferencian de los sistmicos en que son ms delgados, ms cortos, de calibre mayor y sus paredes son ms distensibles al disponer de menor cantidad de msculo liso y conservar un alto contenido en fibras elsticas hasta 1 mm de dimetro.El circuito menor es un sistema de baja presin, ya que el gradiente que se establece entre el ventrculo derecho u origen del circuito y la aurcula izquierda o fin del mismo es de unos 25 mm Hg. A nivel de las arterias la presin media es de 153 mm Hg (presin sistlica 215, presin diastlica 93 mm Hg). En los capilares es de 10 y en las venas de 6 mm Hg. La presin de conduccin se establece como la diferencia entre la presin ventricular derecha y la presin auricular izquierda.La resistencia vascular en este circuito es baja. Para movilizar 1 litro de sangre se requieren en el circuito mayor 16 mm Hg, mientras que en el pulmonar son suficientes 2 mm Hg.3.4 Volumen y flujo sanguneo en la circulacin pulmonarEl circuito pulmonar dispone de un volumen de unos 500 ml, de los cuales unos 75-100 se localizan en los capilares, siendo reemplazada casi en su totalidad en cada latido cardaco, ya que el volumen de salida del corazn en reposo es de unos 70 ml.El flujo es igual al que se desarrolla en la circulacin mayor y corresponde al gasto cardaco, 5 l/minuto.3.5 Variaciones regionales en la ventilacin alveolar y en la perfusin sangunea pulmonarComo efecto del peso del propio pulmn, las porciones de la pleura situadas en la parte ms alta tienen valores ms negativos de presin pleural, eso hace que los alvolos se encuentren ms distendidos, y por el contrario en la base el efecto de la presin del peso del pulmn sobre las pleuras determina que la presin pleural sea menos negativa o ms positiva que en la parte superior. Los alvolos en esta regin estn menos distendidos siendo su radio menor. En el proceso de la inspiracin los alvolos superiores incrementan muy poco su volumen, y los inferiores incrementan en mayor escala su volumen haciendo que la mayor parte del aire que entra en el volumen corriente se desplace hacia estas regiones y muy poco hacia las superiores. En trminos generales, si se distribuye la altura pulmonar de arriba a abajo en tres zonas, la Zona I o superior recibe el 25% de la ventilacin, la Zona II o media el 35% y la Zona III o inferior el 40%.

En la perfusin se comprueba el mismo efecto de la gravedad, que hace que algunos vasos se encuentren ms distendidos y reciban un flujo sanguneo mayor. La accin de la gravedad y las bajas presiones que existen en el lecho vascular pulmonar determinan que el flujo sanguneo sea muy sensible a la influencia de la gravedad. Los pulmones no presentan en todas sus regiones valores idnticos de perfusin. En posicin erecta, o de pie, la base pulmonar est ms irrigada que los pices. En posicin supina, o tumbado, las bases y pices se igualan, sin embargo el dorso recibe ahora ms flujo sanguneo que la regin ventral.Si se divide el pulmn en varias zonas del pice a la base se observaran los siguientes patrones en el flujo sanguneo: Zona Iovrtice pulmonar. Zona IIoparte media. Zona IIIobase pulmonar.3.6 Relacin ventilacin-perfusinTal como se ha descrito previamente la ventilacin y la perfusin no se distribuyen de manera homognea y regular por todo el pulmn. Si se correlacionan ambos parmetros se obtiene un cociente o tasa ventilacin perfusin (VA/Q), en la que las variaciones de perfusin son mayores que las de ventilacin. Esta tasa es inferior a 1 en la base y superior a 1 en el vrtice, teniendo como valor medio 0,85-0,90, siendo una medida de la funcin pulmonar. Con el ejercicio y el consiguiente incremento del metabolismo, la ventilacin y la perfusin aumenta, siendo ms elevado el incremento de la primera, por lo que el cociente VA/Q puede aumentar 3 4 veces.Los msculos de la inspiracin y la espiracin, segn Kisner y Colby Carolyn Kisner y Lynn Allen Colby dedican un captulo entero de su libro Therapeutic Exercise: Foundations and Techniques(5ta ed., 2007) al manejo de las condiciones pulmonares.

Recin empec a leer ese captulo, pero justamente en la primera parte hay algo que me llam la atencin. Kisner y Colby proporcionan un recuadro de los msculos de la inspiracin y de la espiracin que presenta la siguiente informacin (pgina 853; el nfasis en cursiva es mo):Inspiracin Msculos primarios: diafragma, escalenos, paraesternales Msculos accesorios: esternocleidomastoideos, trapecio superior, pectorales mayor y menor, subclavio y posiblemente los intercostales externos.Espiracin Msculos primarios: ninguno activo durante la espiracin corriente (en reposo) Msculos accesorios: abdominales incluyendo al recto abdominal, transverso abdominal y oblicuos interno y externo; pectoral mayor; y posiblemente los intercostales internos.Ntese que resalto la palabra posiblemente cuando cito el texto de Kisner y Colby que se refiere a los intercostales internos y externos. En clases y en las conversaciones con los colegas se ha dicho siempre con certeza que los msculos intercostales externos e internos participan, respectivamente, en la inspiracin y en la espiracin forzadas, mientras que Kisner y Colby dicen que posiblemente lo hagan. Otros datos nuevos o que estn en conflicto con lo que yo haba escuchado y ledo hasta hoy son: El diafragma realiza el 70 al 80% del trabajo inspiratorio no forzado. Segn estos datos, por tanto, el diafragma no es el nico msculo que participa en una inspiracin en reposo. Los escalenos tambin estn activos durante una inspiracin relajada, y entran en juego desde el inicio mismo de la inspiracin; su rol es especialmente importante hacia el final de la inspiracin, momento en el cual disminuye la capacidad de generacin de tensin del diafragma. Los paraesternales, que son una porcin de los intercostales internos, tambin participan en una inspiracin no forzada. Yo no saba esto: siempre se ha dicho que son los intercostales externos los que participan en la inspiracin, sin hablar de los paraesternales. El subclavio, entre otros msculos, est activo durante la inspiracin forzada. El pectoral mayor participa en la espiracin forzada cuando su insercin distal est inferior a la clavcula y el la extremidad superior est fija. El cuadrado lumbar est activo durante la fonacin.Espirometra simple[editar editar fuente]En la espirometra simple se obtienen: Volumen corriente (TV): es la cantidad de aire que se utiliza en cada respiracin (inspiracin y espiracin) no forzada, es decir el aire utilizado durante el ciclo respiratorio. Por convenio se mide el volumen espirado ya que normalmente el inspirado y el espirado no son idnticos. Es aproximadamente de 500 ml. Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI): es la cantidad mxima de volumen de aire que se puede inspirar partiendo del Volumen Corriente. Es de aproximadamente 3000 ml. Volumen de Reserva Espiratoria (VRE): es la cantidad mxima de volumen de aire que se puede espirar partiendo del Volumen Corriente y bajo ste. Es aproximadamente de 1100 ml. Capacidad vital (VC): es el volumen mximo que somos capaces de inspirar y espirar en condiciones normales, y resulta de la suma del volumen corriente y los volmenes de reserva inspiratorio y espiratorio. La capacidad vital forzada(CVF) es la capacidad mxima de captar y expulsar aire, en condiciones forzadas, por lo que siempre ser mayor la CVF que la CV.Otro volumen importante que no se puede medir con el espirmetro es el Volumen Residual, el cual es el volumen de aire que queda en los pulmones al final de una espiracin mxima sin poder ser liberado de los pulmones. (Este volumen solo se pierde cuando cesa la funcin pulmonar, es decir el bito). El volumen residual es de aproximadamente 1200 ml. Sumando la capacidad vital con el volumen residual da la Capacidad Pulmonar Total.[3]Espirometra forzada[editar editar fuente]En la espirometra forzada se grafica la velocidad del flujo de aire en funcin del volumen pulmonar, y se obtienen:[4] Volumen Espiratorio Forzado (VEF1): es la cantidad de aire expulsado durante el primer segundo de la espiracin mxima, realizada tras una inspiracin mxima. Capacidad vital forzada (CVF): similar a la capacidad vital (VC), pero la maniobra es forzada y con la mxima rapidez que el paciente pueda producir. Se emplea esta capacidad debido a que en ciertas patologas, es posible que la capacidad de aire forzado de los pulmones puede ser menor a la capacidad vital durante una exhalacin ms lenta. VEF1/CVF: es la relacin, en porcentaje, de la capacidad forzada que se espira en el primer segundo, del total exhalado para la capacidad vital forzada. Su valor normal es superior al 80%. Flujo espiratorio forzado entre el 25% y el 75% de la capacidad vital forzada (FEF25-75): es un clculo obtenido de dividir la lnea en la grfica de la espiracin forzada total en cuatro partes y seleccionar la mitad media, es decir, entre el punto del 25% hasta el 75% de dicha recta. III. ESPACIO MUERTO

Se define como espacio muerto las vas areas o los avolos que son ventilados mas no perfundidos. Un ejemplo tpico de este fenmeno ocurre en las vas areas de conduccin, que deben movilizar el aire durante un ciclo respiratorio pero que no intercambian oxgeno y dixido de carbono en el capilar pulmonar. La ventilacin del espacio muerto es la porcin de la ventilacin minuto que no participa en el intercambio de gases. Suponga que se presenta un aumento en el espacio muerto de un paciente. Si el paciente aumenta su ventilacin total para compensar este aumento en el espacio muerto, no se presentar ninguna alteracin. Sin embargo si el paciente permanece con una ventilacin constante y es incapaz de aumentarla, se disminuir la ventilacin alveolar y si se presentar un aumento en la PaCO2. El espacio muerto tiene dos componentes: Espacio muerto anatmico: Es el volumen de las vas areas de conduccin. Su valor normal es alrededor de 150 ml. Espacio muerto fisiolgico: Es una medida funcional del volumen de los pulmones que no intercambia CO2. En sujetos normales este valor es similar al espacio muerto anatmico. El espacio muerto representa ventilacin perdida y en pacientes con enfermedades ventilatorias obstructivas y restrictivas esto puede representar un serio problema debido a su incapacidad de incrementar su ventilacin minuto. La siguiente ilustracin esquematiza de una manera muy sencilla el espacio muerto: Ecuacin del Espacio Muerto

Bohr describi un mtodo para calcular el espacio muerto fisiolgico con base en la premisa que todo el CO2 espirado proviene del gas alveolar y ninguno del espacio muerto (debido a que en l no se realiza intercambio). Es decir: VT FECO2 = VA FACO2 (1) Donde VA corresponde al volumen corriente que proviene de la ventilacin alveolar que realiza intercambio (produce CO2) Recuerde que el volumen corriente es igual a la suma del volumen alveolar mas el volumen del espacio muerto: VT = VA + VD Que es lo mismo que decir: VA = VD - VT Ahora si sustituimos VA en la primera ecuacin (1), tendremos que: VT FECO2 = (VD - VT) FACO2 (1) Factorizando y reorganizando la ecuacin podemos decir que: VD / VT = FACO2 - FECO2 / FACO2 Como la presin parcial de un gas es proporcional a su concentracin se puede afirmar que: VD / VT = PACO2 - PECO2 / PACO2 Y como en sujetos normales la PCO2 arterial es idntica a la alveolar, se puede decir: VD / VT = PaCO2 - PECO2 / PaCO2 Esta relacin entre el espacio muerto y el volumen corriente es normalmente entre 0.2 y 0.35. Es decir que el espacio muerto fisiolgico normalmente oscila entre un 20% a un 35% del volumen corriente. En la prctica podr modificar el espacio muerto anatmico y fisiolgico para analizar como se modifican los diferentes parmetros pulmonares. INTRODUCCION Al entrar el aire por la nariz o boca es dirigido hacia los pulmones y alestmago. A los pulmones llega, por medio de la trquea que se divide en dosconductos llamados bronquios; cada uno de ellos conecta con un pulmn.La trquea es un tubo mvil que est formada por ms o menos 15 anilloscartilaginosos, es decir de hueso blando. Los bronquios al concectarse con lospulmones se multiplican en muchsimas ramificaciones que se van haciendocada vez ms pequeas, al final de cada una de ellas hay millones de alvolos.Los alvolos son como esponjitas en donde se lleva a cabo el intercambio degases, es decir el oxgeno pasa al torrente sanguneo y el bixido se recogepara ser transportado por el mismo camino pero de regreso, para serexpulsado por la nariz.El movimiento de los pulmones para expanderse o contraerse se realizagracias al diafragma, que es un msculo que est colocado debajo de lospulmones, aunque no interviene directamente en el proceso de la respiracin,ste no podra realizarse sin su valiosa ayuda.Su funcin es empujar a los pulmones hacia arriba para que desalojen el aire ydespus se afloja para permitir que se llenen de aire. Los pulmones puedenexpandirse y contraerse de dos maneras: Por el movimiento hacia abajo y hacia arriba del diafragma para alargary acortar la cavidad torcica Por el elevacin y descenso de las costillas para aumentar y disminuir eldimetro anteroposterior de la cavidad torcicaLa respiracin normal tranquila se logra casi totalmente por el primero deambos sistemas. VOLUMENES PULMONARES Existen diferentes tipos de volmenes hablando en temas de ventilacin. El volumen corriente. Volumen de aire inspirado o espirado en cadarespiracin normal (500 mL) Volumen de reserva inspiratorio. Volumen adicional mximo de aire quese puede inspirar por encima del volumen corriente normal (3000 mL)

Volumen de reserva respiratorio. Cantidad adicional mxima de aire quese puede inspirar mediante espiracin forzada, despus de una normal(1100 mL) Volumen residual. Volumen de aire que queda en los pulmones tras laespiracin forzada (1200 mL) (Arthur Guyton 2001) CAPACIDADES PULMONARESEn el ciclo pulmonar existen combinaciones de los volmenes anteriores a loque el llamamos capacidades pulmonares como: Capacidad inspiratoria:Cantidad de aire que se puede respirar comenzando en el nivel de unaespiracin normal y estando al mximo sus pulmones (3500 mL). Capacidad residual funcionalCantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiracin normal (2300mL). Capacidad vitalMxima cantidad de aire que puede expulsar una persona de los pulmonesdespus de una inspiracin mxima y espirando al mximo (4600 mL) Capacidad pulmonar totalMximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el mximoesfuerzo posible (5800mL)Todos los volmenes y capacidades pulmonares son un 20 25% menores enla mujer que en el hombre, y son mayores en personas altas y atlticas que ensujetos pequeos y astnicosSISTEMA DE CONTROL DE LA RESPIRACIN: CONSTITUCIN E INTERRELACIONES 1-4 Los elementos que intervienen en el control de la respiracin son de 3 tipos: 1. Sensores o receptores2. Controladores 3. Efectores SENSORES Se encargan de recibir la informacin y enviarla a los controladores (centros respiratorios). Sensores en el sistema nervioso central 1. Quimiorreceptores centrales2. Receptores hipotalmicos (temperatura) 3. Centros en el prosencfalo (funciones voluntarias) Sensores fuera del SNC 1. Quimiorreceptores arteriales perifricos (fundamentalmente cuerpos carotdeos)2. Receptores de las vas areas superiores: nasales, farngeos, larngeos Receptores pulmonares 1. Receptores de estiramiento2. Receptores de sustancias irritantes 3. Fibras C y receptores yuxtacapilares (receptores J) Receptores de los msculos respiratorios (husos neuromusculares y rganos tendinosos de Golgi) Receptores de las articulaciones costovertebrales Los sensores detectan cambios en dismiles parmetros, tales como: 1. Presiones parciales de oxgeno (PO2)2. Presiones parciales de dixido de carbono (PCO2) 3. Concentracin de iones H+ 4. Grado de distensin pulmonar CONTROLADORES (CENTROS RESPIRATORIOS). REGULACIN NERVIOSA DE LA FUNCIN RESPIRATORIA Generan el ritmo respiratorio basal, procesan la informacin de los sensores y modifican, en consecuencia, su nivel de actividad. Los controladores o centros respiratorios tienen las siguientes funciones: 1. Establecer el ritmo de la respiracin y actuar como generadores centrales del patrn respiratorio. 2. Transmitir ese ritmo central a las motoneuronas que inervan los msculos respiratorios. 3. Ajustar el ritmo respiratorio y de la respuesta motora a las necesidades metablicas (funciones homeostticas), as como para cubrir las funciones conductuales y voluntarias (funciones no homeostticas). 4. Utilizar el mismo gasto de energa para llevar a cabo varias funciones. Los experimentos de transeccin a distintos niveles del SNC permitieron concluir que los centros encargados del control automtico del ritmo respiratorio se localizaban en el tronco enceflico; en funcin estos resultados se hablaba de: 1. Centro neumotxico, parte rostral de la protuberancia2. Centro apnustico, en la parte ventral 3. Serie de centros bulbares (principales responsables del ritmo respiratorio) Los centros neumotxico y apnustico (o centros suprabulbares) se encargan de modular y afinar el centro respiratorio. Centro neumotxico Est compuesto por neuronas que se agrupan en 2 ncleos, situados en la parte rostral de la protuberancia: 1. Ncleo parabraquial medial 2. Ncleo de Kliker-Fuse Funcin: Modular los centros respiratorios bulbares, pues la estimulacin de las neuronas del neumotxico desactiva la inspiracin, regula el volumen inspiratorio y, en consecuencia, la frecuencia respiratoria, lo cual apunta hacia el hecho de que no parece participar en la gnesis del ritmo respiratorio, ya que puede existir un patrn normal en su ausencia. Centro apnustico Su localizacin hstica an no est bien precisada, pero parece estar formado por una red neuronal difusa, ubicada en la formacin reticular de la protuberancia. En investigaciones ms recientes se precisa que la ablacin del centro neumotxico, al combinarse con la vagotona, da lugar a una respiracin con inspiraciones prolongadas, separadas por espiraciones breves. Funcin: Se estima que es el centro o lugar de proyeccin e integracin de diferentes tipos de informacin aferente, que pueden finalizar la inspiracin (interruptor inspiratorio); proceso identificado en ingls con las siglas IO-S (inspiratory-off switch). Tanto la estimulacin vagal, por el aumento del volumen pulmonar, como la del centro neumotxico activan las neuronas IO-S y hacen que acabe la fase de inspiracin. Cuando este mecanismo se inactiva mediante la supresin de las aferencias vagales y de los centros superiores aparece la apneusis. Estas neuronas tambin se estimulan por el aumento de la temperatura corporal y ocasionan la taquipnea (aumento de la frecuencia respiratoria), mecanismo que utilizan algunos animales para disipar calor cuando estn hipertrmicos. Al igual que el centro neumotxico, el IO-S no parece desempear una funcin crucial en la gnesis del ritmo respiratorio bsico. Centros bulbares Los estudios electrofisiolgicos han mostrado la existencia de varios grupos neuronales en distintos ncleos bulbares, capaces de aumentar su actividad (frecuencia de disparo de potenciales de accin) durante la inspiracin; sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en el corazn, no parece que haya un grupo nico de clulas marcapasos en el bulbo donde se origina el ritmo respiratorio bsico; por el contrario, el patrn de inspiracin-espiracin es generado neuronas interconectadas, las cuales forman redes que actan como circuitos oscilantes. Durante la inspiracin, entre dichas redes, la frecuencia de disparo aumenta en varias clulas (en distintos puntos), mientras que en la espiracin otros grupos se activan. Las neuronas que constituyen el CPG, se localizan de forma ms o menos difusa bilateralmente en el bulbo y forman parte de, al menos, 2 grupos de ncleos: respiratorio dorsal y respiratorio ventral. Grupo respiratorio dorsal: Est formado por neuronas localizadas en la regin dorso medial del bulbo y forma parte del ncleo del tracto solitario (nTS). Contiene fundamentalmente neuronas inspiratorias de distintos tipos, clasificadas teniendo en cuenta el momento de la inspiracin en el que aumenta su actividad y el patrn de esta. Funciones: Envan proyecciones a las motoneuronas de los nervios frnicos e intercostales y son, por tanto, las responsables de la actividad mantenida del diafragma durante la inspiracin; tambin establecen conexiones con el grupo respiratorio ventral. Ncleo del tracto solitario Constituye la principal proyeccin de vas aferentes viscerales de los nervios glosofarngeo y vago, que llevan informaciones de la PO2, PCO2 y el pH (proveniente de los quimiorreceptores perifricos) y de la presin arterial sistmica (desde los barorreceptores articos). El vago traslada informacin desde los receptores de estiramiento pulmonar, de modo que la localizacin del grupo respiratorio dorsal en el ncleo del tracto solitario, indica que es el lugar de integracin de muchos reflejos cardiopulmonares que afectan el ritmo respiratorio. Grupo respiratorio ventral (GRV): Su distribucin anatmica es ms difusa que la del dorsal y est constituido por agregados de clulas que se extienden longitudinalmente por el bulbo, desde su zona caudal hasta la ms rostral. Se puede dividir en tres regiones: - Parte caudal, denominada ncleo retroambiguo (GRV caudal o nRA), por su relacin con el ncleo ambiguo (nA) contiene fundamentalmente neuronas espiratorias. Las zonas de muchas de estas neuronas establecen sinapsis con las motoneuronas que controlan los msculos espiratorios intercostales y abdominales (espiracin forzada). - Parte intermedia, denominada ncleo paraambiguo (GRV intermedio o nPA). Por su distribucin paralela al ncleo ambiguo contiene fundamentalmente neuronas inspiratorias, pero incluye tambin las propiobulbares, las cuales coordinan la actividad de los msculos respiratorios con el control de la resistencia de las vas areas superiores y desempean una funcin clave dentro del CPG. - Parte ms rostral (GVR rostral), se localiza en la vecindad del ncleo retrofacial (nRF) e incluye una densa poblacin de neuronas que se agrupan y forman el llamado complejo de Btzinger. Constitucin del complejo de Btzinger Est formado por diversos tipos funcionales de neuronas espiratorias, algunas motoneuronas que inervan la laringe y la faringe, otras son interneuronas. Recientemente ha sido identificado el complejo de pre_Btzinger, pues en esta zona se localiza el CPG, ya que es capaz de generar un ritmo respiratorio, incluso en preparaciones aisladas, y su lesin da lugar a alteraciones del ritmo, tanto in vivo como in vitro. Complejo de pre-Btzinger Contiene hasta 6 tipos de neuronas respiratorias, que debido a sus propiedades intrnsecas y a las interacciones sinpticas que establecen, permiten generar y mantener una actividad cclica espontnea en forma de salvas de disparos de potenciales de accin; observaciones que indican su funcin esencial en la gnesis del ritmo respiratorio. EFECTORES Finalmente, los controladores trasmiten a los efectores (msculos respiratorios) las rdenes adecuadas para que la respiracin ejerza su accin homeosttica (por ejemplo: para el control de la temperatura corporal) o conductual. La contraccin de los msculos respiratorios se debe a impulsos nerviosos originados en las motoneuronas correspondientes de la mdula espinal. La inervacin de dichos msculos es recproca, es decir, tanto la contraccin como el incremento del tono son concomitantes con la relajacin de sus antagonistas. En otras palabras, la contraccin de los msculos inspiratorios determina simultneamente la disminucin del tono de los espiratorios y viceversa. 2 CONTROL QUMICO DE LA RESPIRACIN. SENSORES QUMICOS, CENTRALES Y PERIFRICOS 5-10 Los mecanismos qumicos reguladores operan para ajustar la ventilacin de manera que la PCO2 alveolar se mantenga constante, que los efectos del exceso de H+ en la sangre sean combatidos y que la PO2 se eleve cuando disminuya a un nivel potencialmente peligroso. El volumen respiratorio por minuto es proporcional a la tasa metablica, pero el enlace entre el metabolismo y la ventilacin lo hace el CO2 y no el O2. Quimiorreceptores centrales Los quimiorreceptores son sensores que responden a cambios en la composicin qumica de la sangre o del medio que los rodea. Ubicacin: En la superficie ventral del bulbo raqudeo, en la vecindad de salida de los pares craneales IX y XII. Se conocen varias reas, llamadas M, S y L (Mitchell, Scholofke, Loeschcke), cuya activacin es capaz de modular el ciclo respiratorio. Principal estmulo: Concentracin de iones H+ en el lquido extracelular que los baa, de forma que se estimulan si esta aumenta y cuando se reduce, la actividad basal disminuye. Los cambios en la actividad de los quimiorreceptores centrales se trasmiten a los centros respiratorios, capaces de producir transformaciones compensatorias en la ventilacin para modificar la PaCO2 y, en consecuencia, mitigar los que ocurren en la concentracin de hidrogeniones. Quimiorreceptores arteriales perifricos Se dividen en dos grupos: carotdeos y articos. Los primeros se localizan en los cuerpos carotdeos (bifurcacin de las arterias cartidas comunes); los segundos, en los articos (cayado artico). Ambos se estimulan cuando desciende la PO2 en sangre y de forma menos marcada por aumento de la PCO2. Los cuerpos carotdeos estn formados por dos tipos de clulas: de tipo I y quimiorreceptores (clulas cromoafines cuyo principal neurotransmisor es la dopamina). Son inusuales entre los sensores perifricos, pues responden tambin a distintos estmulos que incluyen: - Disminucin de la PO2 - Aumento en la concentracin de iones H+ con elevacin concomitante de la PCO2 o sin este - Incremento de la PCO2 con aumento concomitante de la concentracin de H+ o sin este - Hiperpotasemia - Hipertermia - Hiperosmolalidad En respuesta a estos estmulos, las clulas quimiorreceptoras son capaces de: - Ampliar la liberacin de dopamina que a su vez estimula a las terminaciones nerviosas del nervio aferente (del seno), rama del glosofarngeo (IX par), y da lugar al incremento de la frecuencia de descarga de potenciales de accin, lo cual se trasmite a los centros respiratorios y provocan: a) El ascenso de actividad de los msculos de la caja torcica y de las vas areas superiores. b) El aumento de la ventilacin que retira el exceso de CO2 de los pulmones y permite elevar la PO2 alveolar. c) En ltimo extremo estos ajustes conducen a un aumento de la PaO2 y a una disminucin de la PaCO2 y de la concentracin de hidrogeniones para llevar a estos parmetros a sus valores normales, con lo cual cesa la estimulacin de los quimiorreceptores. d) La hiperpotasemia fisiolgica que aparece en el ejercicio estimula tambin los receptores y constituye uno de los mecanismos responsables de la hiperventilacin en el ejercicio. Ambos grupos participan en el control de reflejos tanto respiratorios como cardiovasculares; sin embargo, los cuerpos carotdeos ejercen los efectos dominantes en el centro respiratorio, cuya denervacin o ablacin elimina cualquier efecto medible de los quimiorreceptores perifricos sobre la ventilacin, mientras que los articos tienen una funcin ms importante en la homeostasis cardiovascular. Los quimiorreceptores perifricos son los nicos responsables de la respuesta hiperventilatoria en condiciones de una disminucin de la PaO2 (hipoxia hipxica), especialmente si es intensa. Es importante recalcar que el estmulo del cuerpo carotdeo es el descenso de la PaO2 y no la disminucin del contenido de O2 en la sangre, por lo cual la anemia o la inhalacin de monxido de carbono (CO) no estimulan los quimiorreceptores carotdeos y producen hiperventilacin compensatoria moderada, por la estimulacin de los quimiorreceptores articos y secundarios a los ajustes cardiovasculares que provocan. REFLEJOS NERVIOSOS PULMONARES. OTROS SENSORES PERIFRICOS EN EL CONTROL DE LA FUNCIN RESPIRATORIA Existen 3 tipos de receptores en el pulmn, cuya informacin se traslada a los centros respiratorios a travs del vago: Receptores de distensin Son de adaptacin lenta y se encuentran en relacin con el msculo liso de la va area, cuya elongacin en inspiracin es el estmulo especfico. Uno de los efectos de la va refleja en la que participan es en el freno de la inspiracin (reflejo de Hering-Breuer) que en algunos animales regula la alternancia de las fases respiratorias, pero en el hombre es activo solo en el recin nacido o cuando se respira con volmenes corrientes muy grandes. Receptores de irritacin Son de adaptacin rpida y su finalidad es primariamente defensiva. Son estimulados por gases irritantes, estmulos mecnicos, histamina, reacciones alrgicas, congestin pulmonar pasiva y embolia pulmonar, por citar algunos. Su respuesta es la broncoconstriccin, constriccin larngea y tos. Se localizan preferentemente en la laringe y vas areas centrales, aparentemente en relacin con el epitelio. Receptores J o yuxtacapilares Estn localizados en el intersticio alveolar, en la cercana de los capilares. Se estimulan por procesos que comprometen esta rea, tales como el edema intersticial y la accin de irritantes qumicos. Contribuyen a la taquipnea y a la sensacin de disnea que acompaa a estas condiciones. Los impulsos de los receptores de irritacin son enviados al centro respiratorio a travs del vago. RECEPTORES MUSCULARES Los msculos intercostales y el diafragma poseen husos musculares que captan el grado de elongacin del msculo. Esta informacin es importante para el control reflejo de la fuerza de contraccin. Se ha planteado que estos receptores intervienen en la sensacin de disnea cuando captan que el esfuerzo que se realiza es excesivo para el efecto ventilatorio que se consigue. CONCLUSIONES La puesto principal del sistema respiratorio es mantener las presiones normales de O2 y CO2 junto con la concentracin de iones H+. Esta importante funcin reguladora constituye la accin homeosttica del sistema respiratorio y se consigue cuando se ajusta la ventilacin pulmonar a las necesidades metablicas de consumo de O2 y produccin de CO2 del organismo. A pesar de las amplias variaciones en los requerimientos de captacin de O2 y eliminacin de CO2, la PO2 y la PCO2 arteriales se mantienen en mrgenes muy estrechos, debido a la existencia de una regulacin compleja de la ventilacin mediante una jerarqua de sistemas de control. Existe un generador central del ritmo respiratorio que funciona automticamente por una doble excitacin (nerviosa y qumica); todo ello regulado por los centros superiores corticales, cuya actividad depende de: pH de la sangre, cantidad de O2 y CO2 que recibe, excitabilidad y metabolismo de dicho centro, reflejo de Hering-Breuer y otros reflejos pulmonares y musculares. 1. Tresguerres JAF, Ariznavarreta C, Cachofeiro V. Fisiologa humana. 2ed: Madrid: McGraw- Hill Interamericana, 1999. 2. Guyton Arthur C, Hall John E. Textbook of medical physiology. 11ed. Madrid: McGraw- Hill Interamericana, 2006. 3. Ganong WF. Fisiologa mdica. 19 ed. Mxico: El Manual Moderno, 2004:701-84. 4. Guyton Arthur C, Hall John E. Tratado de fisiologa mdica. 10ed. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 2000. 5. Dean JB, Ballantyne D, Cardone DL. Role of gap junctions in CO2 chemoreception and respiratory control. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2002; 283:665. 6. Feldman JL, Mitchell GS, Nattie EE. 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