Full transcript
0:00esta es la tercera parte del seminario
0:02número 9 de fisiología
0:04cardiorrespiratoria
0:07y el aparato respiratorio del ser humano
0:10optimiza todos los aspectos de la
0:13respiración externa
0:15cuenta con una serie de mecanismos que
0:18generan la mayor diferencia de presiones
0:22de los gases que deben difundir a nivel
0:25de los tejidos metaboliza dores
0:30cuenta con una bomba de aire formada por
0:33las vías respiratorias superiores y las
0:35grandes vías respiratorias pulmonares
0:37también la caja toráxica y los elementos
0:40esqueléticos asociados como por ejemplo
0:42los músculos esqueléticos que realizan
0:45el trabajo para generar las diferencias
0:47de presión todo esto hace posible la
0:51ventilación alveolar que es la entrada y
0:53salida de aire entre la atmósfera y el
0:55alveolos
0:58tienen mecanismos para el transporte de
1:00oxígeno y dióxido de carbono en sangre
1:04los eritrocitos están altamente
1:07especializados para transportar oxígeno
1:09hacia los tejidos y dióxido de carbono
1:12en sentido inverso
1:15la hemoglobina permite que la sangre
1:17transporte 65 veces más oxígeno que una
1:20solución salina
1:22y en los capilares sistémicos esa
1:25hemoglobina reacciona químicamente con
1:27el dióxido de carbono amortiguando el ph
1:32también tiene una superficie de
1:34intercambio ideal para la difusión
1:39recordemos que el flujo difusivo podía
1:42ser analizado con la ley de fic
1:45y el flujo de un gas es más grande
1:48cuanto más grande es el área de
1:50intercambio
1:54a superficie disponible para
1:56intercambiar a nivel de los alveolos
2:00este alrededor de 100 metros cuadrados
2:04la mente gigante también el flujo
2:06difusivo es mayor cuanto menor sea el
2:10grosor de la membrana esta membrana es
2:13extremadamente delgada
2:17y albiol o es un lugar donde una enorme
2:19cantidad de aire
2:22se junta a través de esta membrana con
2:25una enorme cantidad de sangre
2:28es una membrana óptima para maximizar la
2:31difusión y conseguir que el equilibrio
2:34de estos gases ocurra con el menor
2:38tiempo posible
2:41además tiene un aparato circulatorio un
2:44corazón de cuatro cavidades que genera
2:47un flujo convectivo de sangre del otro
2:50lado de la barrera y minimiza la mezcla
2:54entre sangre oxigenada y no oxigenada
2:58favoreciendo que del otro lado también
3:01las concentraciones sean óptimas a los
3:04alveolos llega a la sangre con el menor
3:07oxígeno posible y con la mayor cantidad
3:09de dióxido de carbono posible para
3:11maximizar el flujo difusivo a lo largo
3:14de ese trayecto
3:17además está dotado con mecanismos de
3:20regulación local de la relación entre la
3:24distribución ventilación flujo
3:29recordemos que para que el intercambio
3:32sea óptimo
3:33no solamente necesito que haya
3:35ventilación que haya un flujo activo
3:37externo y también un flujo combativo
3:39interno de circulación sino que tengan
3:42la relación correcta entre sí de nada me
3:45sirve ventilar un al biólogo que no está
3:47profundidad ni per fundir un alvéolo que
3:50no está ventilado
3:54y mecanismos locales que pueden regular
3:58alteraciones en ésta
4:00relación lo veremos en clases futuras
4:05y también tiene un mecanismo de
4:07regulación central de la ventilación
4:10quimio receptores referencias centros
4:14integradores efectores que son los
4:16músculos esqueléticos permanentemente
4:19monitorizando los niveles de gases en
4:22sangre la consecuencia de esa
4:24ventilación y enviando señales de
4:27retroalimentación para ajustarlo
4:31los pulmones humanos están divididos en
4:34lóbulos
4:36el pulmón derecho tiene tres lóbulos que
4:39se llaman superior medio e inferior y el
4:43pulmón izquierdo dos superior e inferior
4:48el pulmón derecho tiene el 55 por ciento
4:51de la masa y función pulmonar
4:56nos referimos a las vías respiratorias
4:57que se bifurcan de manera progresiva por
5:01su número de generación
5:03la tráquea es la generación cero
5:07y a partir de ella en el ser humano
5:10hay 23 generaciones siguientes
5:14a medida que aumenta el número de
5:16generación
5:18las vías se van haciendo cada vez más
5:20estrechas disminuye el número de cilios
5:23hay menos células secretoras de moco
5:26menos glándulas sub mucosas y también
5:29menos cartílago en las paredes
5:33el último con cartílago es la generación
5:3510 que es el ultimo bronquio denominamos
5:39bronquios a las vías que tienen
5:41cartílago a partir de la 11 son
5:44bronquiolos sin cartílago
5:48en los ronquidos la luz se mantiene
5:50permeable porque están rodeadas por una
5:53presión más negativa que la que hay
5:55intraluminal y también por la atracción
5:58hacia afuera de tejidos circundantes
6:00pero los ángulos son susceptibles al
6:02colapso durante la espiración
6:06hasta la generación 16 no hay alveolos
6:10y no hay posibilidades de intercambio
6:12gaseoso con la sangre las vías
6:14respiratorias desde la nariz hasta la
6:17generación 16 que es el último bronquial
6:20o sin alvéolo son vías respiratorias de
6:22conducción y van a representar el
6:25espacio muerto anatómico que es de unos
6:27150 mililitros en hombres y 100
6:30mililitros en mujeres
6:33a partir de la generación 17 aparecen
6:36los alveolos y se denominan bronquios
6:39los respiratorios y mantienen esa
6:42denominación de bronquios respiratorios
6:44hasta la generación 19
6:48luego
6:50se denominan conductos a violar es entre
6:53las 20 y las 22 inclusive y por último
6:57sacó salve lares
7:03el conjunto de todas las vías
7:05respiratorias que se originan en un
7:07único bronquial o terminal
7:10es decir todos los bronquiolos
7:12respiratorios conductos y sacos salvio
7:15lares que parten de él junto a los vasos
7:17sanguíneos y linfáticos asociados forman
7:20la unidad respiratoria terminal o
7:23lobulillos primario
7:26la tráquea en un adulto promedio tiene
7:2925 centímetros cuadrados de sección
7:32transversal
7:34y el área de sección deben ser total de
7:37las vías que siguen a ella disminuye
7:39levemente muy lentamente hasta la
7:42tercera generación
7:44en esta curva tenemos en rojo el área de
7:48sección transversal total
7:51y en violeta la velocidad resultante
7:55a medida que el área disminuye en las
7:57primeras generaciones la velocidad
7:59aumenta
8:00pero a partir de la cuarta generación el
8:03área empieza a aumentar primero
8:05lentamente después muy rápido
8:08y a consecuencia la velocidad empieza a
8:12disminuir
8:14a partir de la generación 16 ya esta
8:17velocidad es tan lenta que la convección
8:21es cada vez menos importante y empieza a
8:24dominar un flujo difusivo
8:26podemos decir que de la generación 0
8:29hasta la 16 el flujo es competitivo pero
8:34de las 17 en adelante es difusivo
8:40era el veo lo es el lugar donde se
8:42desarrolla el intercambio gaseoso
8:45son estructuras esféricas con un
8:47diámetro de entre el 75 y 300
8:49micrómetros y la superficie combinada de
8:53todos ellos es de alrededor de 100
8:55metros cuadrados
8:58pueden llegar a condenar un volumen
9:01según el tamaño del individuo de hasta 5
9:04ó 6 litros
9:09ya varias veces en esta clase hemos
9:11definido a la ventilación pulmonar como
9:15esa movilización de aire que hay entre
9:17la atmósfera y el interior de nuestro
9:19aparato respiratorio
9:22la ventilación pulmonar tiene dos
9:24componentes por un lado la ventilación
9:27alveolar
9:29que es el aire que va desde la atmósfera
9:32aire fresco hacia el aire alveolar va a
9:36difundir y mezclarse con el aire que hay
9:38en el espacio al violar y este aire es
9:41el que va a tener la posibilidad de
9:43hacer intercambio con la sangre
9:46y va a aportar una bocanada de oxígeno y
9:50va a limpiar el dióxido de carbono del
9:53espacio alveolar y después hay otra
9:56parte de aire que va a quedar en las
9:59vías de conducción todas esas vías que
10:01había desde la nariz hasta los bronquios
10:04los terminales que no tenían alveolos y
10:06no tenían posibilidad de realizar
10:08intercambio gaseoso todo este espacio
10:10que hay se llama espacio muerto
10:13anatómico
10:16por ejemplo supongamos una ventilación
10:18corriente en un individuo promedio el
10:21volumen que entra relajado tranquilo es
10:25500 mililitros de aire
10:27en esta imagen tenemos por ejemplo 500
10:30mililitros de aire puro limpio que está
10:32por entrada de los pulmones
10:35adentro de los pulmones
10:38podemos simplificar diciendo que todo
10:41está lleno de un aire exactamente igual
10:43al aire del espacio al violar
10:45más adelante comprenderemos por qué es
10:48así
10:50al momento de inspirar entra al cuerpo
10:53500 mililitros de aire puro
10:57y también entran en los alveolos 500
10:59mililitros de aire
11:01pero los primeros 150 mililitros que
11:04entraron en los alveolos no son aire
11:07puros son el aire que estaba atrapado en
11:11las vías de conducción entonces en
11:14realidad el alivio lo está recibiendo
11:16150 mililitros de aire viciado que quedó
11:19del movimiento ventilatorio anterior y
11:22350 mililitros de aire puro oxigenado
11:25para diluirse y difundir aquí y hacer
11:28una mezcla
11:30mejorando el nivel de la presión de
11:33oxígeno y disminuyendo la presión del
11:35dióxido de carbono por otro lado hay
11:38otros 150 mililitros de aire que están
11:41quedando en las vías de conducción y que
11:44no buenas elementos is y que simplemente
11:46entraron y van a salir sin modificarse
11:53al momento de la expiración el aire que
11:57ingresó a los alvéolos ya se ha mezclado
11:58con lo que había está está diluido
12:04y con la expiración
12:06también va a perder 500 mililitros los
12:09alveolos y también va a pagar 500
12:11mililitros al cuerpo pero en realidad
12:13150 mililitros del aire alveolar van a
12:17quedar atrapados en las vías de
12:20conducción
12:23y 150 mililitros de aire puro que
12:26entraron van a salir como entraron lo
12:29que realmente se intercambia el
12:33verdadero intercambio que hubo son estos
12:35350 mililitros de aire mezclado
12:39viciado al violar digamos
12:43esto es el espacio muerto anatómico y la
12:47ventilación pulmonar incluye la
12:50ventilación alveolar y también la
12:52ventilación del espacio muerto anatómico
12:57la técnica de fowler nos permite estimar
13:00el tamaño de ese espacio muerto
13:02anatómico
13:05consiste en realizar una inspiración
13:08única en un volumen corriente después de
13:11una espiración tranquila de un aire que
13:13no contenga nitrógeno lo que
13:16habitualmente se usa es oxígeno al 100%
13:19pero podría usarse cualquier gas o
13:22mezcla gaseosa sin nitrógeno
13:24el principio de esta técnica es que los
13:28pulmones
13:29previamente venían ventilando aire
13:31atmosférico el aire atmosférico está
13:33lleno de nitrógeno es el gas más
13:35abundante como ya hemos visto en esta
13:36clase
13:38y si yo hago una inspiración con aire
13:41sin nitrógeno
13:44la expiración subsecuentes va a tener
13:46una primera parte en la que no va a
13:49haber ni troje no una primera parte que
13:51va a corresponder al aire que entró y
13:54salió sin modificarse y sin mezclarse
13:56con el aire al violar
13:59esa primera parte va a corresponder al
14:01aire en el espacio muerto en el domingo
14:03todo lo que lleva las vías de conducción
14:05que no se mezcla con lo que había dentro
14:08del pulmón
14:10y después de ahí va a aumentar
14:12bruscamente la cantidad de nitrógeno
14:13porque dentro del aire al violar estaba
14:16todo lleno de nitrógeno era el gas más
14:19abundante que encuentro ahí adentro
14:22y pasando en esto conociendo cuál es el
14:26volumen de aire espirado que no tenía
14:27nitrógeno puedo saber qué volumen tiene
14:30el espacio muerto
14:34la curva me muestra un caso extremo en
14:38el que no hay ningún tipo de mezcla y el
14:41cambio entre espacio muerto y aire al
14:43velar es brusco
14:45en realidad hay una zona de mezcla y
14:48podemos ver una zona de espacio muerto
14:50puro en la que realmente no hay mezcla y
14:53una zona de meseta con alto nivel de
14:56nitrógeno que no baja que corresponde al
14:59aire al violar puro en el medio hay una
15:01pequeña zona de transición que tiene una
15:04forma seguida
15:06pero de todos modos el área
15:08correspondiente a cada uno de los
15:10sectores es similar a la que nos daría
15:14esta simplificación
15:20de esta manera terminamos con la tercera
15:22parte de la clase en la próxima parte
15:25vamos a aprender a estimar el tamaño del
15:29espacio muerto fisiológico utilizando la
15:31ecuación de boro también vamos a ver
15:35cómo cambia la presión de oxígeno y
15:37dióxido de carbono en los alveolos y en
15:40la sangre en función de la ventilación y
15:43vamos a estimar la presión al velar de
15:46oxígeno utilizando la ecuación del gas
15:48alveolar muchas gracias