Ventilación Pulmonar

• Los  cambios en el volumen torácico crean gradientes de presión

Para explicar  el movimiento de aire hacia dentro y fuera de los pulmones se requiere la Ley de Boyle, que afirma que la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales. El aire sale de los pulmones debido a que el producto de la presión (p) por el volumen (v) es = a una constante (k) . a menor volumen mayor presión.

p/V= k

• Los músculos cambian el volumen torácico

La anatomía de las costillas y de los músculos asociados es importante en la inspiración y espiración.

La inspiración (inhalación) es la atracción del aire, el cual se mueve de afuera hacia adentro. La inspiración aumenta el volumen del tórax más allá del punto de transición. El primer es el diafragma, el músculo inspiratorio más importante, especialmente cuando una persona está tumbada. Cuando se aplana y empuja el contenido abdominal hacia abajo y hacia afuera.

 

 

En segundo lugar los músculos intercostales externos elevan las costillas aproximadamente 90° las unas de las otras y expanden el tórax cuando se contraen.

 

 

En tercer lugar, los escalenos se contraen se contraen para elevar el esternón y las costillas superiores. Cuando se involucran estos músculos se le conoce como inspiración forzada un ejemplo es la neumonía en infantes. 

 

 

 

Las acciones del diafragma, los intercostales externos y los escalenos expanden la cavidad torácica verticalmente.

 

La espiración (exhalación) es de forma pasiva. Los músculos inspiratorios se relajan y el retroceso elástico de los pulmones y pared torácica estirados los devuelve sus dimensiones originales en el punto de transición. Sin embargo, si continuamos espirando más allá del punto de transición, se precisa esfuerzo muscular para reducir el volumen torácico mediante fuerza a esto se le conoce como espiración forzada.

 

Los músculos de la pared abdominal se contraen, presionando el contenido abdominal, lo que aumenta la presión intraabdominal y empuja el diafragma hacia arriba.

 

 

Los músculos intercostales internos empujan la caja torácica hacia abajo y hacia adentro.  

 

 

• La eficacia de la ventilación  esta determinada por la frecuencia y la profundidad de la respiración

En promedio una persona respira alrededor de 12 veces por minuto; cada respiración mueve alrededor de 500 ml. de aire dentro y fuera de las zonas de conducción y respiratoria. Estos 500 ml de aire se conoce como volumen corriente es la cantidad total de aire que se mueve hacia adentro y fuera de los pulmones en 1 min. es la ventilación por minuto.  

 

Alrededor de 150 ml. queda atrapado en la de conducción , lo que constituye el espacio muerto anatómico  es el espacio  donde los alveolos que no estan adecuadamente ventilados o no reciben suficiente sangre contribuyen al espacio muerto. Una medida mucho mejor es la tasa de ventilación alveolar (tva) esta tasa se calcula como la ventilación minuto (frecuencia x volumen ) , pero utiliza aire nuevo en el calculo . es decir , tva 0 (volumen corriente  espacio muerto) x frecuencia respiratoria .

El espacio muerto es constante y todo el aire nuevo entra en la zona respiratoria . una respiración rapida y profunda es la mas efectiva de todas .

• Los factores físicos afectan la ventilación

Cuando estamos sanos respirar es fácil y natural. Los factores mas importantes son tres :

1. La capacidad del diafragma y de los musculos torácicos para cambiar el volumen de la cavidad torácica.
2. La capacidad de los pulmones para responder alas fuerzas musculares y esqueléticas .
3. La capacidad de las vías respiratorias para dar cabida al flujo aéreo.

• La parálisis muscular afecta la ventilación

Parece casi demasiado obvio para mencionarlo, pero sin fuerza muscular no puede producirse la ventilación natural. Como se menciono anteriormente , la contraccion del diafragma y musculos del cuello, el tórax, la espalda y el abdomen tienen una funcion importante en la mecánica de la ventilación. La parálisis de alguno de estos grupos de musculos pueden alterar la ventilación. Ejemplo la polio o un traumatismo de medula espinal puede tener un efecto similar.

• La distensibilidad y la elastancia afectan a la ventilación   

Incluso aunque los músculos funcionen normalmente, la ventilación puede verse afectada por la incapacidad de los pulmones para expandirse o para recuperar su tamaño normal.

 

-La distensibilidad es la facilidad con la que se pueden distender los pulmones para dar cabida a un volumen mayor . normalmente los pulmones son muy distensibles y pueden estirarse con facilidad. De importancia secundaria ala distensibilidad del pulmón es la distensibilidad de la pared torácica. En la obesidad grave el peso de la grasa de la pared torácica reduce la distensibilidad de la pared del tórax, haciendo la respiración mas dificultosa.

 

-La elastancia es la capacidad de los pulmones para volver a su dimensión original en el punto de transición la elastancia de pulmón es la consecuencia sobre todo de la cantidad de fibras elasticas del intersticio pulmonar. estas fibras se estiran durante la inspiración y retroceden pasivamente durante la espiración pasiva para reducir el volumen pulmonar.

 

• La resistencia de las vías respiratorias afecta a la ventilación 

Al  igual que la sangre fluye por los vasos , el aire entra y sale  de los pulmones en respuesta a los cambios de gradientes de presión en el árbol troqueo bronquial. El aire fluye libremente por que los conductos bronquiales son extraordinariamente grandes y el aire es mucho menos viscoso que la sangre. La resistencia al flujo de aire esta determinada principalmente por el diámetro del tubo a través del cual fluye por tanto cuando las vías aéreas se estrechan , se reduce el flujo aéreo . ejemplo el asma.

El punto de ajuste principal para el control homeostático de la resistencia de las vías respiratorias se encuentra en los bronquiolos , que no tienen cartílagos para endurecer sus paredes y están dotados de abundantes fibras musculares lisas.

Las señales parasimpáticas  mantienen los bronquiolos en un estado un poco controlado . el sistema nervioso simpático , que se activa por factores de estrés como el ejercicio, dilata los bronquiolos para mejorar la ventilación.

 

• La ventilación pulmonar se cuantifica con la espirometría  

El diagnostico de la enfermedad respiratoria se basa en mediciones precisas de los cambios en el volumen pulmonar durante la respiración. Un instrumento sencillo llamado espirómetro puede cuantificar el volumen y la velocidad del flujo del aire hacia adentro y  fuera de los pulmones.  Algunas medidas se llaman volúmenes y otras y otras capacidades. Una capacidad es una combinación de dos o mas volúmenes.

 

 

 

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Sistema Respiratorio



• Función del Sistema Respiratorio

La función del sistema respiratorio es abastecer a las células de oxígeno necesario para realizar todos los procesos metabólicos, y que el organismo se deshaga del dióxido de carbono (CO₂ ). La exhalación de CO₂ es fundamental para mantener el pH adecuado. Otra función que tiene es el sentido del olfato. Por ultimo, el movimiento de aire hacia el interior y el exterior de las vías respiratorias hacen vibrar las cuerdas vocales, lo que nos permite producir los sonidos de la voz humana.  

 

 

• Condiciones generales de la respiración

En el centro del proceso respiratorio se genera trifosfato de adenosina (ATP) que utiliza el oxígeno y produce dióxido de carbonato (CO₂). Se divide en las siguientes 5 actividades distintas:

1. Ventilación Pulmonar (Respiración)
2. Intercambio externo de gases (También llamado respiración externa)
3. Trasporte de gases
4. Intercambio de gases interno (También llamado respiración interna)
5. Respiración Celular

 

 

 El Recorrido del aire a medida que viaja a través de dos zonas. La Zona de Conducción esta lleva el aire hacia los pulmones y la Zona Respiratoria donde se produce el intercambio gaseoso.

• Anatomía de la Vía Respiratoria

Se puede dividir en dos partes: Vías Respiratorias Superiores (Formada por la nariz, la cavidad nasal, los senos paranasales y la faringe) y las Vías Respiratorias Inferiores (Formadas la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones).

 

Las vías respiratorias están cubiertas casi en su totalidad por epitelio respiratorio, en las cuales se encuntran células calciformes, que producen moco. Esta membrana epitelial calienta y humidifica el aire, y el moco pegajoso atrapa pequeñas partículas que entran en la inhalación.

 

• La Nariz filtra y humedece el aire

Está formada por una externa visible y una cavidad interna dentro del cráneo.

-La nariz externa formada por cartílago, hueso y tejido fibroso tapizado por epitelio respiratorio. Está dividida verticalmente por el tabique nasal formado por cartílago. Las aberturas horizontales en cada lado se denominan narinas.

 

 

-La nariz interna es una cavidad dentro de la cavidad nasal. Está dividida en 2 mitades por el tabique óseo, formado por el vómer y la lámina perpendicular del hueso etmoides. La parte anterior esta constituida por el paladar duro y la parte posterior por el paladar blando el cual termina en la úvula. Sobresaliendo la paredes externas se encuentran los cornetes nasales, los cuales crean turbulencias en el aire inhalado para una mayor humectación, temperatura y limpieza. La cavidad nasal está rodeada de senos paranasales  que dan calor y humedad al aire inhalado.

• La Faringe es la garganta

Es un espacio hueco tubular revestido por mucosa y músculos esqueléticos importantes para la deglución. Va del cráneo a la laringe. Está dividida en:

 

-Nasofaringe: Atrás de la cavidad nasal se conecta con el oído medio por medio de las trompas de Eustaquio. está protegida por dos acumulaciones de tejido linfoide: Tonsilla faríngea  (adenoides)  y las Tonsillas tubáricas

 

 

-Orofaringe:  Detrás de la boca, hasta la cara posterior de la lengua, protegida a los lados por las Tonsilas Palatinas (amígdalas) y por la Tonsila Lingual.   

 

Laringofaringe: Superior y posterior a la laringe, es por donde pasa los alimentos y el aire.

 

 

• Boca y Estructuras Asociadas

La cavidad bucal (boca) se enmarca en las mejillas, el paladar, la lengua, los labios y la faringe. La digestión, la secreción y la motilidad comienzan en la boca. Toda la superficie esta cubierta por mucosa escamosa estratificada, para soportar fuertes presiones y la fricción. Los labios son pliegues carnosos de tejido que forman el borde anterior y enmarcan la apertura de la boca. Los labios sellan la boca al tragar, masticar y manipular alimentos, y son importantes en el habla.  

 

 

Colgando del centro de la boca se encuentra la úvula, una prolongación de tejido blando. Con la deglución la úvula y el paladar se retraen hacia arriba para evitar que los alimentos entren en la nasofaringe. La lengua ocupa el suelo de la boca, esta formado por músculo esquelético, lo que permite la deglución y el habla. La parte superior de la lengua contiene papilas gustativas. 

Los dientes inician la digestión mecánica. Las glándulas salivales secretan saliva.

 

• Esófago

 El esófago es una parte del aparato digestivo de los seres humanos (y otros seres vivos tanto vertebrados como invertebrados) formada por un tubo muscular de unos 30 centímetros, que comunica la faringe con el estómago. Se extiende desde la sexta o séptima vértebra cervical hasta la undécima vértebra torácica. A través del mismo pasan los alimentos desde la faringe al estómago.

 

 



Su función exclusivamente motora propulsa el bolo alimenticio a través del tórax en su tránsito desde la boca al estómago (no realiza funciones de absorción ni digestión). En la fase involuntaria de la deglución hay elevación del paladar blando, obstrucción de la nasofaringe y cierre de la glotis.

 

 

El tránsito esofágico es ayudado por la fuerza de gravedad. Cuando el bolo llega al esfínter esofágico inferior se produce la relajación de éste, por lo que permite su paso al estómago para que posteriormente el esfínter recupere su tono (que evita el reflujo gastroesofágico).

• La Laringe produce sonido

Mide 5cm reforzada de anillos de cartílago, músculos y ligamentos que conectan la laringofaringe por arriba y por abajo la tráquea. Suspendida del hueso hioides. Tienes 3 funciones:

1. Conducción de aire
2. Dirigir los alimentos hacia el esófago y el aire hacia la tráquea.
3. Fonación (habla)

-La parte superior es la epiglotis, una hoja de cartílago elástico flexible que se extiende desde la laringe y la base de la lengua hacia arriba y se proyecta hacia la orofaringe.

-En la parte anterior de la laringe se encuentra el cartílago tiroides.

-En la parte más inferior de la laringe es el anillo de cartílago de la tráquea por abajo.

 

 

La mucosa de la laringe forma dos pliegues a cada lado de la vía respiratoria. Pliegues Vestibulares  (Cuerdas Vocales Falsas) y Pliegues vocales (Cuerdas Vocales Verdaderas).

• Tráquea conduce el aire a los bronquios

Es un tubo flexible  de unos 11 cm. de largo y 2 cm. de diámetro que desciende desde la laringe. Pasa a través de la parte anterior del cuello, por detrás del esternón y por el mediastino, donde se divide en los bronquios principales derecho e izquierdo. La tráquea esta formada por tres capas.

 

• El árbol bronquial conduce el aire hacia la zona respiratoria

La red de bronquios se conoce como árbol bronquial por su estructura ramificada . A partir de la tráquea, se ramifican los bronquios principales (derecho e izquierdo) que salen en ángulos lateral varios centímetros antes de ramificarse en bronquios lobulares (secundarios) y bronquios segmentarios (terciarios).     

 

 

Bronquios Lobulares (Secundarios)

 

Bronquios Segmentarios (Terciarios)

 

• Los alvéolos constituyen la zona respiratoria

 

El intercambio gaseoso se produce en la zona respiratoria, que esta formada por pequeños sacos de aire "alveolos", que están dispuestos como los nódulos, "conductos alveolares", el aire puede fluir libremente entre los alveolos vecinos a traves de pequeños "poros alveolares".

 

Los alveolos se componen principalmente de neumocitos de tipo I, estas células forman la capa mas interna de la pared alveolar. Intercaladas entre estas se encuentran los neumocitos de tipo II dispersos, estas secretan proteínas antimicrobianas y una sustancia viscosa y lipídica llamada surfactante, que mantiene abiertos los alveolos. Entre los neumocitos que forman cada alveolo existe un espacio muy delgado, el intersticio pulmonar, que contiene capilares, vasos linfáticos, algunos fibroblastos y el colágeno y las fibras de elastina.la superficie expuesta de la pared alveolar se llama membrana respiratoria. Cuando el aire llega a la zona respiratoria, se ha calentado, humidificado y purgado de la mayoría de las impurezas y partículas por el contacto con la mucosa respiratoria.

 

 

 

• Anatomía Macroscópica de los pulmones

Cada pulmón tiene forma parecida a un cono, con una base cóncava y un vértice redondeado. El pulmón derecho es mas grande que el izquierdo, que debe dejar espacio para el corazón.

Cada pulmón esta compartimentado en divisiones mas pequeñas llamadas "lóbulos". El pulmón izquierdo esta dividido en dos mitades por una única cisura oblicua: un lóbulo superior y un lóbulo inferior. El derecho esta dividido en tres lóbulos por dos cisuras, una horizontal y una oblicua: un lóbulo superior, un poco mas pequeño, un lóbulo inferior grande y un pequeño lóbulo medio.

A su vez, cada lóbulo esta dividido por delgadas laminas de tejido fibroso denso en dos a cinco "segmentos".

 

 

• Hilio Pulmonar

Por encima y detrás de la impresión cardiaca hay una depresión triangular llamada hilio, donde las estructuras que forman la raíz del pulmón entran y salen de la víscera. Éstas incluyen la arteria pulmonar, en la parte más superior del pulmón izquierdo, las venas pulmonares superiores e inferiores, vasos linfáticos y el bronquio, con los vasos bronquiales rodeándolo. El ligamento pulmonar cae por debajo del hilio pulmonar y termina en un filo libre o falciforme.

 

 

Hilio (Derecha e Izquierda)

 

 

Bronquio Derecho

 

Arteria Pulmonaria Derecha

 

Vena Pulmonar Superior Derecha

 

Bronquiopulmonar

 

Arteria Pulmonar Izquierda

Bronquio Lobular

 



 

Vena Pulmonar Inferior Izquierda 

 

Vena Pulmonar Superior Izquierda

 

 

Venas y Arterias del cuerpo humano

Son las "tuberías" del aparato circulatorio, por las que discurre, respectivamente la sangre, fluido corporal de composición y contenido celular.

 

• Las Arterias

Son los vasos que transportan la sangre en movimiento centrífugo desde el corazón a todo el cuerpo. Las arterias llevan sangre rica en oxigeno.

 

1. Ejemplo de Arterias del Tórax

 

• Arco de la Aorta

 

 

 

• Arteria Axilar 

 

1.  Ejemplo de Arterias del Abdomen

 

 

• Aorta abdominal

 

• Arterias Renal (Izquierda y Derecha) 

 

1. Ejemplo de Arterias de las Extremidades Superiores 

 

• Arteria Braquial 

 

• Arteria Metacarpiana Palmar

1. Ejemplo de Arterias de las Extremidades Inferiores

 

• Arterias Iliacas Internas 

 

• Arterias Femoral



1. Ejemplo de Arterias de la Cabeza y Cuello

• Arteria Facial

• Arteria Braquiocefálica 

 

• Venas 

Son los vasos que transportan la sangre del cuerpo al corazón: por eso, exceptuando las venas pulmonares (que transportan sangre rica en oxígeno desde los pulmones a la aurícula derecha del corazón), todas las venas llevan sangre podre en oxígeno.

 

1. Ejemplo de Venas del Tórax 

•  Tronco Pulmonar

 

• Vena Hemiacigos accesoria 

•  Ejemplo de Venas Abdominales

 

 

• Vena Cave Inferior

• Venas Testiculares (Derecha e Izquierda)

 

• Ejemplo de Venas de las Extremidades Inferiores



• Venas Iliacas Internas (Derecha e Izquierda)

 

• Vena Femoral

 

• Ejemplo de Venas de las Extremidades Superiores

• Venas Subclavia (Izquierda y Derecha)

 

• Vena Radial

 

• Ejemplo de Venas de la Cabeza y Cuello

• Venas Occipital 

• Venas Yugular Interna (Derecha e Izquierda)