Fisiologia del aparato respiratorio

Repaso de Anatomía y Fisiología del Aparato Respiratorio Dª. Francisca Fernández Luque Unidad de Fisioterapia Cardio-Respiratoria Hospital Regional Carlos Haya Málaga

Caja Torácica • •

Está constituida por: vértebras dorsales, las costillas, los cartílagos costales y el esternón.

Interior de la caja torácica está tapizada por la pleura parietal y visceral, ambas están muy próximas separadas por un angosto espacio con ligera presión negativa.

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Ciclo respiratorio • Al contraerse los músculos inspiratorios, aumentan el volumen del tórax, la presión pleural se hace más negativa y los pulmones cuya presión es la atmosférica (positiva) se insuflan y se llena de aire. El diafragma representa el 64% de la inspiración normal.

• En la espiración se relaja el diafragma, el tórax recobra su posición de reposo debido a la elasticidad de los pulmones y de la pared costal y ocurre la espiración pasiva.

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Mecánica Costal

La mecánica respiratoria depende: 1.

2.

3.

La anatomía de los músculos respiratorios.

Las costillas.

Las articulaciones en la caja torácica ( articulación costovertebral y articulación costotransversa).

4. La inclinación de los planos costales. El plano que pasa por las primeras costillas está inclinado hacia a bajo en el sentido anteroposterior y el que pasa por las últimas además de esta inclinación tiene otro en sentido transversal.

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Diámetros de la caja torácica

• Diámetro anteroposterior aumenta por la elevación de las costillas, esternón y cartílagos costales, este movimiento de subida y bajada que se produce en la respiración se le llama frecuentemente “movimiento de bombeo”.

• Diámetro transverso aumenta con la inspiración, las costillas inclinadas hacia abajo no solamente se eleva en sentido anteroposterior sino también lateral, este aumento activo del diámetro transverso lo causa el movimiento «asa de cubo» de las costillas inferiores que rotan alrededor de un eje que pasa a través de la extremidad anterior y posterior de cada una, como levantando hacía arriba, desde el costado del cubo el asa caída.

• Diámetro vertical del tórax aumenta por el descenso del diafragma.

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Columna Vertebral y Esternón • La flexión de la columna vertebral facilita la espiración porque reduce al mínimo los diámetros anteroposterior y transverso de la caja torácica, mientras que la extensión facilita la inspiración al aumentar sus diámetros.

• Consecuencia de la oblicuidad de las costillas es la elevación del esternón hacía adelante y, por tanto el aumento del diámetro anteroposterior del tórax. Este movimiento de subida y bajada del cuerpo del esternón y de las costillas a él unidas es llamado« movimiento de bombeo».

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Músculos Respiratorios • Músculos inspiratorios: Diafragma es un músculo de dos cúpulas cuyas fibras se insertan en el esternón, costillas inferiores y vértebras lumbares superiores, es más bien delgado y aplanado que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal, y intercostales externos.

• Músculos espiratorios la espiración espontánea es un proceso pasivo, si se realiza activamente los músculos que intervienen son: intercostales internos, y transverso del abdomen.

• Músculos accesorios son: esternocleidosmastoideos, escalenos y músculos extensores de la cabeza.

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Estructuras de las vías aéreas y alveolos 1. Traquea.

2. Bronquios.

3. Alvéolos.

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Traquea La pared de la traquea es una membrana fibroelástica cuya potencia se mantiene por anillos de cartílago en forma de C. Tiene hendiduras situadas posteriormente y que están cerradas por una lámina muscular que juega un papel importante en la eficacia de la tos Imagen tomada de Gaskell D.V y Webber B.A Fisioterapia Respiratoria 1979

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Bronquios El correcto conocimiento de los lรณbulos nos permitirรก tras realizar una correcta exploraciรณn, identificar cual de ellos es necesario drenar y seleccionar posteriormente la posiciรณn de drenaje respiratorio.

Imagen tomada de Gaskell D.V y Webber B.A Fisioterapia Respiratoria 1979

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Bronquiolos Los bronquiolos se abren en un momento dado a la luz del alveolo. Esta parte se conoce como bronquiolo respiratorio. En la capa epitelial de las vías aéreas desde el nivel de los bronquiolos hasta la laringe, aparecen los cilios responsables del movimiento del moco o de otras partículas.

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Pulmón distal • Un acino es el área del pulmón distal al bronquio terminal y contiene distintas generaciones de bronquiolos respiratorios (más de 8), conductos alveolares y alvéolos.

• Los poros alveolares son aberturas que existen en las paredes alveolares del pulmón humano y permiten el paso del aire de alvéolo a alvéolo, de lóbulo a lóbulo y de segmento a segmento sin pasar por las vías aéreas. Este fenómeno es conocido como circulación colateral.

Imagen tomada de Gaskell D.V y Webber B.A Fisioterapia Respiratoria 1979

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Fisiología de la Función Respiratoria La respiración supone el transporte de oxígeno desde la atmosfera hasta los alvéolos pulmonares y la eliminación de dióxido de carbono desde los alvéolos hacía el exterior. Este proceso gaseoso se realiza mediante la: - Ventilación.

- Difusión.

- Perfusión.

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Ventilación Pulmonar • El proceso mecánico de la Ventilación consta de dos fases: 1. Inspiración. La entrada del aire se produce cuando la presión pulmonar es menor que la presión atmosférica, con la inspiración aumenta también la expansión del parénquima pulmonar.

2. Espiración. Es un proceso pasivo ocurre cuando la presión pulmonar es mayor que la atmosférica y conlleva tb una disminución del tamaño del parénquima pulmonar.

• Los pulmones presentan dos propiedades físicas que hacen posible la inspiración y la espiración: a) La Distensibilidad. Es la capacidad de expansión de los pulmones en función de la presión que soportan. b) La Elasticidad . Es la tendencia de los pulmones a volver a su tamaño inicial tras haberse distendido.

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Ventilación Global

• El volumen corriente (VC) es de 500 ml . Sin embargo, debido a que el volumen de las vías aéreas espacio muerto anatómico es de 150 mililitros, solo 350 ml, alcanzan los alvéolos.

• Siendo la frecuencia respiratoria normal de 15 veces por minuto.

La ventilación global será 7,5 .litros.

• La cantidad de aire que queda en el espacio muerto será siempre, como minimo, 150ml x 15 resp/min = 2,25 l/min.

• El volumen-minuto respiratorio será de: 7,5 l (ventilación global)- 2,25 l (ventilación espacio muerto)= 5,25 l (ventilación alveolar), ésta es la cantidad de aire que ira directamente a los alvéolos pulmonares y que servirá realmente para los intercambios respiratorios.

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La Difusión • El intercambio de gases se realiza en los pulmones entre el aire que llega a los alvéolos y la sangre venosa de los capilares pulmonares a través de la membrana alveolocapilar.

• La difusión de los gases se realiza de forma pasiva, en función de la presión parcial del oxigeno y del dióxido de carbono.

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Difusión del O2 y CO2 • Como la presión parcial del oxigeno es mayor en los alvéolos que en los capilares pulmonares, el O2 pasa al interior de los capilares hasta que la presión parcial se igualan a ambos lados de la membrana alveolocapilar.

• La difusión de CO2 se realiza en sentido inverso. Al ser mayor la presión parcial del dióxido de carbono en los capilares que en los alvéolos, el CO2 pasa hacia los alvéolos hasta que las presiones se igualan a ambos lados de la membrana alveolocapilar.

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Transporte de gases en sangre • Una vez que los gases entran en el torrente sanguíneo se disuelven en el plasma, formando uniones químicas con los componentes de la sangre.

• Aproximadamente el 97% del O2 se transporta unido a la Hb constituyendo la oxihemoglobina. Cuando el O2 pasa a la sangre se realiza el intercambio en los tejidos. El proceso se produce por una diferencia de presión entre las células tisulares y las células sanguíneas. La presión parcial de O2 es mayor en las células sanguíneas que en las tisulares, lo que facilita su difusión.

• La mayor parte del CO2 se transporta unido a la Hb, formando la carboxihemoglobina . El proceso de intercambio de CO2 se lleva a cabo de la misma manera que el intercambio del O2, pero en sentido inverso. La presión parcial del CO2 en los células tisulares es mayor que en las sanguíneas, lo que facilita su difusión hacía el torrente circulatorio hasta llegar a los capilares pulmonares.

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La perfusión • Es el mecanismo por el cual el corazón aporta sangre a la membrana alvéolo- capilar para que allí tome el O2 alveolar. Este proceso se lleva a cabo a partir de las arterias pulmonares.

• Para realizar correctamente la oxigenación de la sangre es necesario que haya suficiente flujo sanguíneo para absorber el oxígeno y haya una buena relación entre ventilación y circulación.

• Los trastornos respiratorios son circunstancias que impiden un intercambio de gases adecuado dentro y fuera de los pulmones, lo que origina una retención de CO2 y una disminución de O2.

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Control Voluntario e Involuntario de la Respiración

• El control voluntario se sitúa en el córtex cerebral.

• El control involuntario está situado en la protuberancia y bulbo es muy sensible a la composición química de la sangre, es decir al contenido de oxígeno y dióxido de carbono. Este centro respiratorio se excita por: - Aumento del dióxido de carbono en sangre.

- Disminución de oxigeno en sangre.

- Disminución del pH. - Aumento de la temperatura corporal.

- Aumento consciente o artificial de la respiración, provocada por una presión positiva exterior, mediante un ventilador o por presión ejercida en el tórax por el fisioterapeuta.

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Bibliografía 1. Gaskell D.V, Webber B.A. Fisioterapia Respiratoria.

Ediciones Universidad de Navarra, S. A. BarañainPamplona (España): Imprenta popular; 1979 2. Jiménez M, Servera E, Vergara P. Prevención y Rehabilitación e Patología Respiratoria Crónica.

Editorial Panamericana, 2001.

3. Güel R, de Lucas. Tratado de rehabilitación respiratoria. SEPAR, 2005.

4. De Lucas P, Rodríguez JM Biblioteca EPOC tratamiento no farmacológico. Línea respiratoria.

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