FISIOLOGÍA DEL APARATO FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIORESPIRATORIO

Monserrat Olivares Monserrat Olivares R.R.

KinesiólogaKinesiólogaDocente Escuela de Docente Escuela de

KinesiologíaKinesiología19 de Abril de 200719 de Abril de 2007

Caso 1Caso 1

Embriología Embriología pulmonarpulmonar

• Esta se divide en tres periodos:Esta se divide en tres periodos:

✎ Embrionario. Embrionario. ✎ Fetal y Fetal y ✎ Postnatal Postnatal

Periodo embrionarioPeriodo embrionario• El periodo embrionario comprende desde las cuatro a las El periodo embrionario comprende desde las cuatro a las

siete semanas de gestación. siete semanas de gestación.

• Lo más importante de este periodo es que, a partir de la Lo más importante de este periodo es que, a partir de la pared ventral del intestino anterior, se forma el brote pared ventral del intestino anterior, se forma el brote pulmonar que se separará de este intestino anterior por un pulmonar que se separará de este intestino anterior por un tabique traqueo esofágico, que va a crecer hacia caudal, tabique traqueo esofágico, que va a crecer hacia caudal, formando la tráquea y los esbozos bronquiales. formando la tráquea y los esbozos bronquiales.

• A partir de los brotes, comienza la división hasta llegar a los A partir de los brotes, comienza la división hasta llegar a los bronquios terciarios o segmentarios, en número de diez a bronquios terciarios o segmentarios, en número de diez a derecha y ocho a izquierda. derecha y ocho a izquierda.

• A los 28 días de gestación aparece la yema del bronquio A los 28 días de gestación aparece la yema del bronquio derecho y a los 33 el izquierdoderecho y a los 33 el izquierdo

• Las alteraciones que ocurren en este periodo Las alteraciones que ocurren en este periodo producirán atresias, agenesia pulmonar, estenosis, producirán atresias, agenesia pulmonar, estenosis, fístulas traqueo esofágicas y algunas fístulas traqueo esofágicas y algunas malformaciones bronquiales.malformaciones bronquiales.

Periodo fetalPeriodo fetal • Se extiende desde la octava semana hasta el término de Se extiende desde la octava semana hasta el término de

la gestación y la gestación y se divide en tres etapas: se divide en tres etapas:

1.1. La etapa pseudoglandularLa etapa pseudoglandular, , va desde las 6 u 8 a las 16 va desde las 6 u 8 a las 16 semanas, lo más importante es la división progresiva de semanas, lo más importante es la división progresiva de la vía aérea hasta formar los bronquiolos terminales.la vía aérea hasta formar los bronquiolos terminales.

En esta etapa aparecen distintos tipos de células: En esta etapa aparecen distintos tipos de células: ciliadas, no ciliadas y basales; se forman las glándulas ciliadas, no ciliadas y basales; se forman las glándulas traqueobronquiales, aparece músculo liso y cartílago traqueobronquiales, aparece músculo liso y cartílago cerca de los conductos aéreos. cerca de los conductos aéreos.

Las alteraciones producidas en este periodo Las alteraciones producidas en este periodo van a dar origen a traqueo y bronquiomalacia, van a dar origen a traqueo y bronquiomalacia, secuestro pulmonar, malformación adenomatosa secuestro pulmonar, malformación adenomatosa quística, lóbulos ectópicos, formaciones quísticas quística, lóbulos ectópicos, formaciones quísticas y linfangectasias pulmonares congénitas. y linfangectasias pulmonares congénitas.

2. Etapa canalicular.2. Etapa canalicular.

• Esta se extiende desde las16 a las 24 o 26 Esta se extiende desde las16 a las 24 o 26 semanas y se caracteriza por el crecimiento semanas y se caracteriza por el crecimiento del lumen de la vía aérea, y se comienzan a del lumen de la vía aérea, y se comienzan a formar las estructuras acinares. formar las estructuras acinares.

• Se produce nacimiento de los Se produce nacimiento de los acinosacinos, , diferenciación del epitelio y empieza la diferenciación del epitelio y empieza la síntesis de síntesis de surfactante surfactante pulmonar. pulmonar.

• Todas las anormalidades en esta etapa van a Todas las anormalidades en esta etapa van a dar origen a hipoplasias pulmonares.dar origen a hipoplasias pulmonares.

3. Fase o etapa 3. Fase o etapa sacularsacular • Se extiende desde las 24 o 26 a las 36 Se extiende desde las 24 o 26 a las 36

semanas, es decir, previa al nacimiento, semanas, es decir, previa al nacimiento, que se caracteriza por adelgazamiento que se caracteriza por adelgazamiento del epitelio respiratorio y del del epitelio respiratorio y del mesénquima, crecen los acinos, se mesénquima, crecen los acinos, se desarrolla la red capilar, terminan de desarrolla la red capilar, terminan de formarse 3 generaciones de formarse 3 generaciones de bronquíolos, ya está preparado para el bronquíolos, ya está preparado para el intercambio gaseoso.intercambio gaseoso.

Periodo postnatal o Periodo postnatal o alveolaralveolar

• En el periodo postnatal hay un crecimiento En el periodo postnatal hay un crecimiento contínuo en número y septación de contínuo en número y septación de alvéolos, aumenta el diámetro de los alvéolos, aumenta el diámetro de los conductos aéreos, disminuye la conductos aéreos, disminuye la resistencia vascular pulmonar, y si se resistencia vascular pulmonar, y si se compara con el pulmón adulto, el pulmón compara con el pulmón adulto, el pulmón del recién nacido tiene un número menor del recién nacido tiene un número menor de alvéolos, 10 veces menos. En el adulto de alvéolos, 10 veces menos. En el adulto existen aproximadamente 300 millones. existen aproximadamente 300 millones. En la adolescencia se alcanza un número En la adolescencia se alcanza un número de 200 millones de alvéolos.de 200 millones de alvéolos.

Entonces...fisiológicaEntonces...fisiológicamente hablando:mente hablando:

• La función La función principal principal del sistema del sistema respiratorio es:respiratorio es:

Permitir el intercambio Permitir el intercambio gaseoso, gaseoso, encontrando además:encontrando además:

FUNCIÓN DE FUNCIÓN DE RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN

1.1. Ventilación pulmonar, fenómeno macánico Ventilación pulmonar, fenómeno macánico que asegura el recambio de aire contenido que asegura el recambio de aire contenido en el interior del alvéoloen el interior del alvéolo

2.2. Difusión de O2 y CO2 , intercambio de estos Difusión de O2 y CO2 , intercambio de estos gases entre aire y sangre a través de la gases entre aire y sangre a través de la membrana alvéolo-capilar.membrana alvéolo-capilar.

3.3. Transporte de O2 y del CO2, realizado por la Transporte de O2 y del CO2, realizado por la sangre entre el pulmón y las células y v/v.sangre entre el pulmón y las células y v/v.

4.4. Regulación de la ventilación, mecanismos Regulación de la ventilación, mecanismos de control de la respiración y coordinación de control de la respiración y coordinación de circulación y metabolismo.de circulación y metabolismo.

5.5. Otros.Otros.

RespiraciónRespiración

INSPIRACION : ESPIRACIÓNINSPIRACION : ESPIRACIÓN

BRADIPNEA < 12 NORMAL 12 - 20 TAQUIPNEA > 20

2. ¿Cómo difunden de los gases en los vasos sanguíneos?

La respuesta a esta interrogante no se difícil de entender, los capilares de los vasos sanguíneos sólo permiten el paso de un eritrocito a la vez, lo que favorece a las células realizar el intercambio gaseoso, esto facilitado por un aumento de la presión sanguínea entre otros factores.

Circulación Mayor

Circulación Menor

Comienza en el ventrículo derecho y termina en la aurícula izquierda

El corazón saca la sangre hacia los pulmones para ser oxigenada

Comienza en el ventrículo izquierdo y termina en al aurícula derecha.

El corazón saca la sangre a la circulación sistémica es decir a todo el cuerpo.

3. Transporte

La respiración incluye dos procesos:La respiración incluye dos procesos:

•Respiración ExternaRespiración Externa Incorporación de OIncorporación de O2 2 y y eliminación eliminación de COde CO22

a nivel Orgánico.a nivel Orgánico.

•Respiración InternaRespiración Interna Utilización de OUtilización de O2 2 y producción de y producción de COCO22

a nivel Celular.a nivel Celular.El A. Respiratorio esta constituido por:a. Órgano de intercambio gaseoso.

b. Una bomba que ventila los pulmones.

c. Una zona de control nervioso.

Proceso de la Proceso de la respiraciónrespiración

Respiración abdominal

Respiración costoabdominal

• No olvidar que:No olvidar que:• Los gases se expanden Los gases se expanden

ocupando todo el ocupando todo el volumen de un espacio volumen de un espacio determinado.determinado.

• El aire que respiramos a El aire que respiramos a nivel costero esta nivel costero esta formado por formado por 78% N, 21% 78% N, 21% OO22, <0.05% CO, <0.05% CO22.. y otros y otros gases.gases.

• Los gases por norma Los gases por norma general difunden de general difunden de zonas de Pº a Pº. Y zonas de Pº a Pº. Y esto dependerá de la esto dependerá de la concentración y la tºconcentración y la tº

Las vías aéreas altas se encargan de calentar el aire y captar el vapor de agua. Recuerda que Los Los gasesgases difunden de difunden de zonas de > Pº a < zonas de > Pº a < Pº, esto dependerá Pº, esto dependerá de: de:

la la concentraciónconcentración y y

la la temperaturatemperatura. . Por lo que calentar Por lo que calentar el aire permitirá que el aire permitirá que este difunda de este difunda de mejor manera en los mejor manera en los alvéolosalvéolos

OO22

COCO22

COCO22

•Los pulmones y el tórax son estructuras elásticas.

•Normalmente entre ellos sólo hay una delgada capa de líquido.

•La presión intrapleural es subatmosférica.

•Los pulmones se expanden por 1º vez al momento de nacer, no se “desinflan” nunca.

•El colapso de los pulmones se produce cuando se abre la cavidad toráxico.

•La Pº intrapleural es normalmente -2 mm Hg menor a la atmosférica.

•En inspiración normal baja hasta -6 mm Hg. Y en inspiración forzada llega hasta -30 mm Hg.

•Estas diferencias de Pº hacen fluir aire dentro de los pulmones

(Pº (Pº --))

(Pº (Pº

++))(Pº (Pº --))

(Pº (Pº

++))

•Los pulmones son elásticos de esta manera se pueden distender y funcionar como un verdadero fuelle.

SinteticemosSinteticemos: : Organización general del aparato Organización general del aparato

respiratoriorespiratorio

Los bronquios están formado por células cartilaginosas, algunas células musculares y en el interior por células c/ cilios, serosas y mucosas. Las paredes tanto de bronquios como bronquiolos están enervadas por el S. N. Autónomo. En ellos existen receptores

Una característica importante del pulmón es su capacidad de absorción de gases. Esto debido a que los sacos alveolares aumentan la superficie de absorción aproximadamente a 118 mt2, de los cuales aprox. 70 mt2 estarán cubiertos por capilares sanguíneos

Ramificación vía aéreaRamificación vía aérea

co

nd

uc

ción

interc

am

bio

Fenómenos de la función Fenómenos de la función respiratoriarespiratoria

Ventilación pulmonarVentilación pulmonar Relación ventilación/perfusiónRelación ventilación/perfusión Intercambio de gasesIntercambio de gases Mecanismos de defensa Mecanismos de defensa Regulación de la respiraciónRegulación de la respiración

Funciones del aparato Funciones del aparato respiratoriorespiratorio

Intercambio de gasesIntercambio de gases• OxígenoOxígeno• Dióxido de carbonoDióxido de carbono

Defensa contra noxas ambientalesDefensa contra noxas ambientales• TosTos• Sistema mucociliarSistema mucociliar• Macrófagos alveolaresMacrófagos alveolares

MetabolismoMetabolismo• Activación de angiotensina IIActivación de angiotensina II• SurfactanteSurfactante

Bases morfológicas del Bases morfológicas del aparato respiratorioaparato respiratorio

Caja torácicaCaja torácica

Área de intercambio de gasesÁrea de intercambio de gases

Vías áreas de conducciónVías áreas de conducción

Centro respiratorioCentro respiratorio

Caja Caja torácicatorácica

costillas

Músculo intercostal

diafragma

VENTILACION VENTILACION ALVEOLARALVEOLAR

• Ventilación Ventilación alveolar (VA)alveolar (VA)

• Tasa de aire nuevo Tasa de aire nuevo que alcanza los que alcanza los alvéolos, sacos alvéolos, sacos alveolares, alveolares, conductos alveolares conductos alveolares y bronquiolos (zonas y bronquiolos (zonas de intercambio de intercambio gaseoso)gaseoso)

Organización del área Organización del área de intercambio gaseosode intercambio gaseoso

Hay entre 200 y 600 millones de alvéolosHay entre 200 y 600 millones de alvéolos Superficie: 40-100 m2Superficie: 40-100 m2

Lobulillo primarioLobulillo primario AcinoAcino Lobulillo secundarioLobulillo secundario

Componentes del Componentes del intercambio gaseosointercambio gaseoso

ComponentesComponentes-Neumocitos tipo I: -Neumocitos tipo I: (ESCASAS EN NÚMERO)(ESCASAS EN NÚMERO)

Ocupan el 90% de la superficie alveolarOcupan el 90% de la superficie alveolarMembrana basal se fusiona con la del endotelioMembrana basal se fusiona con la del endotelio..

-Neumocitos II:-Neumocitos II:(Células cuboideas, más numerosas)(Células cuboideas, más numerosas)Sintetizan el surfactante pulmonar (tensión Sintetizan el surfactante pulmonar (tensión superficial)superficial)Función metabólicaFunción metabólica

-Intersticio pulmonar-Intersticio pulmonar Tejido de sostén compuestos por fibras colágenas y Tejido de sostén compuestos por fibras colágenas y

fibroblastosfibroblastos