Anatomia Y Fisiologia Del Sistema Respirat

Fisiología pulmonar

Mecanismo de ventilación pulmonar

    La ventilación pulmonar es el mecanismo respiratorio que permite el intercambio de gases entre la sangre y el aire atmosférico.

    La hematosis o intercambio de gases entre la sangre que llega al pulmón procedente del corazón derecho y el aire alveolar es posible gracias a un mecanismo de expansión pulmonar con entrada de aire a los alveolos y otro de colapso y expulsión del aire introducido.

    Esta capacidad del pulmón para expanderse o dilatarse y para contraerse o colapsarse es debida a la elasticidad que tiene el tejido pulmonar. También es debida a la presencia de una sustancia que existe en los alveolos pulmonares llamada agente tensoactivo que disminuye la tensión superficial de los alveolos haciendo que sean más fácilmente distensibles.

    Al primero de los mecanismos citados se le conoce como inspiración pulmonar. Al segundo se le denomina de espiración pulmonar. Ambos se acompañan de movimientos de la caja torácica, que aumentan y disminuyen respectivamente la capacidad interna de la misma. Estos movimientos son debidos a la acción de los llamados músculos respiratorios:

    a) La inspiración pulmonar es un proceso activo, que se produce gracias a la contracción de los músculos diafragma e intercostales. Durante el tiempo que dura una inspiración el aire entra en los pulmones hasta que estos se llenan.

El diafragma es el principal músculo respiratorio. La contracción del diafragma lo hace descender de manera que aumenta la capacidad de la cavidad torácica en sentido longitudinal.

La contracción de los músculos intercostales externos eleva las costillas aumentando la capacidad de la caja torácica en sentido anteroposterior.

    b) La espiración pulmonar es un proceso pasivo que se produce gracias a la relajación de los músculos respiratorios, de manera que el diafragma se eleva y las costillas descienden acortando los ejes longitudinal y anteroposterior de la cavidad torácica. Durante el tiempo que dura una espiración el aire es expulsado del pulmón. En un movimiento espiratorio no se expulsa todo el aire que contienen los pulmones.

    Durante la espiración el aire sale pasivamente de los pulmones gracias a la compresión que sobre ellos ejerce la pared torácica y el diafragma.

    Solamente en procesos patológicos de Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), intervienen músculos espiratorios para ayudar a vencer la resistencia que las vías aéreas ofrecen a la salida pasiva del aire. Son los músculos espiratorios abdominales y los intercostales internos.

Volúmenes y capacidades pulmonares

    Se refiere a los volúmenes de aire que entran y salen del pulmón en los movimientos respiratorios así como a los volúmenes de aire que contiene el pulmón en distintos momentos del proceso respiratorio:

Frecuencia respiratoria: Es el número de veces que respiramos en un minuto o unidad de tiempo. La frecuencia media en un adulto joven y sano es de 15-17 veces por minuto. La frecuencia respiratoria es mayor en los niños recién nacidos y en los ancianos.

Volumen respiratorio/minuto o Ventilación pulmonar: Es el volumen de aire que entra y sale del aparato respiratorio en un minuto. En una inspiración normal entra en el pulmón 0,5 l de aire.

Volumen respiratorio/minuto = 0,5 l x 15 resp/min = 7,5 l/minuto.

Volumen corriente: Es la cantidad de aire que entra y sale del pulmón, durante una respiración normal en situación de reposo. Es de 0,5 l.

Volumen de reserva espiratorio: Es la cantidad máxima de aire expulsada por los pulmones al final de una espiración normal. Es de 1,5 I aproximadamente.

Volumen residual: Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración forzada. Es de 1,5 l. Gracias al volumen de aire residual al final de la espiración los pulmones no están totalmente colapsados lo que evita que las cavidades alveolares se arruguen y colapsen como si se tratase de un pergamino.

Volumen inspiratorio de reserva: Es la cantidad máxima de aire que se puede introducir en los pulmones al final de una inspiración normal. En condiciones normales es de 2,5 l.

Capacidad residual: Es el volumen de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal. Es igual a la suma del volumen residual más el volumen de reserva espiratorio. Vale 3,5 l.

Capacidad pulmonar total: Es el volumen de aire que hay en el pulmón al final de una inspiración forzada. En condiciones normales es de 6 l.

Capacidad vital: Es la máxima cantidad de aire que se puede expulsar después de haber realizado una inspiración forzada. Es de 4,5 l.

Espacio muerto anatómico: Es el volumen de aire que ocupa las vías respiratorias durante la respiración y que no va a llegar a los alveolos pulmonares. Por tanto, es el volumen de aire que no participa del intercambio gaseoso. En condiciones normales es de 0,15 l.

Intercambio gaseoso (Hematosis)

    Durante la respiración, en la primera fase de la misma o fase inspiratoria, el aire penetra en los pulmones y llega a los alveolos pulmonares.

    El aire alveolar está compuesto por Nitrógeno (N=75%), Oxígeno (02= 13%), Dióxido de carbono (C02 = 6%) y agua (H2O = 6%).

    El volumen de aire fresco que entra en los pulmones durante una respiración es de 0,5 l. Si la frecuencia respiratoria es en condiciones normales de 15 respiraciones/minuto el volumen respiratorio/minuto será de 7,5 l.

    A continuación de la inspiración se produce la difusión de los gases del aire alveolar a través de la membrana alveolo-capilar pasando a la sangre que circula por los capilares de la misma. La difusión se realiza pasivamente a través de un gradiente de concentración o presión parcial del gas.

    La presión parcial de O2 es mayor en la luz alveolar que en la luz del capilar sanguíneo y el gas se difunde desde el alveolo hasta la sangre del capilar hasta que la presión del mismo en ambas partes se iguala.

    En el caso del CO2, la presión parcial es mayor en la sangre del capilar que en el aire alveolar de manera que este gas se difunde pasivamente en sentido inverso al anterior hasta que se igualen en ambos lados.

    El CO2 que ha pasado al aire alveolar es expulsado al exterior a través de la espiración que es la fase siguiente a la inspiración.

    El O2 que ha pasado a la sangre es transportado a los diferentes tejidos y órganos del cuerpo a través de la sangre.

    La Hemoglobina (Hb) es una proteína que se halla en las células sanguíneas denominadas Hematíes o Eritrocitos. Es la proteína transportadora del oxígeno en la sangre.

    Una molécula de Hb puede unirse como máximo a cuatro moléculas de oxígeno de forma reversible.     Cuando la Hb llega a través de la sangre a capilares sanguíneos de otros tejidos y órganos que necesitan oxígeno, se desprende de las moléculas de oxígeno quienes pasan a través de la membrana capilar al espacio intersticial para ser captadas por las células.