Diplomado en Transporte Aéreo y Traslado Crítico.
Tema: Ensayo, Fisiologia Pulmonar.
Profesor Titular : Jaime Charfen Hinojosa.
Alumno: Jordan Aguilar Ramírez.
Fecha de entrega: 23/2/20.
Introducción.
El Sistema Respiratorio forma parte integral de nuestro cuerpo, tan importante como los demás órganos y sistemas. Cumple una función fundamental, el intercambio gaseoso, mas conocido como respiración, donde permite el ingreso de oxígeno(02) en cada inspiración y consciente la salida de dióxido de carbono(C02) en cada exhalación. Este oxígeno es llevado a cada célula de nuestro cuerpo siendo el combustible para ella el ATP. y desechando el material producido llamado CO2.
En este ensayo les voy a comentar sobre desarrollo embriológico del pulmón, su estructura y función, ventilación interna y ventilación externa, difusión de los gases y transporte de oxigeno a las células. Mecánica ventilatoria y control de la ventilación. Fisiología de la respiración. Mecanismos de defensa del pulmón. Y emergencias respiratorias. Para terminar con una conclusión sobre el tema.
Fisiología del Sistema Respiratorio.
El Sistema Respiratorio tan importante para la vida y el cual se empieza a formar desde la cuarta semana de desarrollo del feto iniciando con un surco que corre a lo largo del paso de la faringe. Un brote o gema que origina los bronquios. Hacia la octava semana van apareciendo unos cartílagos que van formando la traquea. Luego de la semana 16 empiezan a aparecer las vías de conducción y posterior los alveolos. Entre el mes 4 y 6 aparecen las vías aéreas distales convirtiéndose en los bronquios terminales. También los capilares se van formando y creando un gran lecho vascular. Para el sexto mes ya aparecen los neumocitos l y ll. fibras elásticas, linfáticos también van formándose. Posterior a la semana 28 ya aparece el agente tensoactivo. Luego del nacimiento y con esa primera bocanada de aire empieza la vida fuera del útero. Durante los primeros 3 años se multiplican los alvéolos hasta completar 300 millones de unidades. Al cumplir 8 años empiezan aumentar de tamaño los pulmones según aumenta su caja torácica.
La función principal del sistema respiratorio es el intercambio gaseoso, llevar oxígeno a todas las células del cuerpo y extraer dióxido de carbono, para eso está diseñado. Otras funciones de este sistema es el metabolizar algunos componentes, filtrar materiales no deseados del sistema circulatorio y actúa como reservorio de sangre.
La interfase hematogaseosa es la difusión simple del oxígeno y el dióxido de carbono entre el aire y la sangre a través de una membrana. Esto sucede desde un área de alta presión parcial hacia una de baja presión parcial. El diámetro de un alveolo no supera los 0.33 mm, el pulmón genera una gran área de difusión dividida en millones de alveolos.
La vías aéreas se ramifican y estrechan cada ves más en lo profundo del pulmón, primero son dos bronquios principales que se dividen posterior a la traquea, luego en bronquios lobulares, segmentarios y por ultimo en bronquiolos terminales. Estos son llamados bronquios de conducción del aire pero no intervienen en el intercambio gaseoso, por lo que se les llama también espacio muerto anatómico.Los bronquiolos terminales se dividen en bronquiolos respiratorios que es aquí donde se da el verdadero intercambio gaseoso o zona respiratoria.
Al inspirar intervienen varios músculos, entre ellos, el más importante es el diafragma así como los intercostales, es por esto que el volumen pulmonar aumenta. El aire inspirado entra a través de los diferentes conductos en distancias tan cortas y a una velocidad muy rápida, dominando la difusión de los gases. La exhalación es pasiva y gracias a su elasticidad el pulmón vuelve rápidamente a su tamaño inicial.
Los vasos sanguíneos forman una gran ramificación que se origina desde la arteria pulmonar hacia los capilares y de regreso por las venas pulmonares. Los capilares forman una red alrededor de los alveolos. El diámetro de los segmentos capilares permiten apenas el paso de un glóbulo rojo así como una pared continua de sangre(barrera hematogaseosa) favoreciendo el intercambio gaseoso, pero también puede ser fácilmente dañada. La estabilidad de los alveolos es cambiante debido a diferentes fuerzas que tienden a colapsarlos, pero gracias a un material que forma una capa en ellos denominado factor surfactante favoreciendo la tensión superficial de dichos alveolos.
Existen diferentes métodos o mecanismos de defensa de los pulmones contra partículas inhaladas. algunas se filtran en la nariz, otras se filtran en las vías de conducción y las que logran llegar hasta los alveolos son fagocitadas por los macrófagos. Estos son excretados por los linfáticos, por el flujo sanguíneo. También los leucocitos trabajan en defensa de los pulmones.
El pulmón tiene un espacio llamado “espacio muerto anatómico”, el cual tiene un valor aproximado a 150 ml, es un espacio donde no hay intercambio gaseoso. Otro es el “espacio muerto fisiológico”, este es un espacio similar donde no es eliminado el CO2, este se ve afectado en muchas patologías.
La difusión es la manera cómo se desplazan los gases a través de la barrera hematogaseosa. La Ley de Fick o ley de difusión de los gases: establece que la taza de transferencia de un gas a través de una lámina de tejido es proporcional al área del tejido y la diferencia de presión parcial del gas entre ambos lados de la lámina, e inversamente proporcional al espesor del tejido. O sea pasa de un lugar de mas presión a través de la membrana hematogaseosa hacia otro espacio con menos presión parcial.
Para entender cómo se transporta el oxigeno desde el aire atmosférico hasta los tejidos es importante entender qué es la presión parcial de los gases. La presión barométrica es una una masa o columna de gas con diferentes componentes, estos varían según su proporción(presión parcial) con referencia a la altitud a la presión barométrica al contenido de vapor de agua(47 mmHg) y a su temperatura(37 C). Entre los componentes más importantes están: el oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, también hay otros llamados gases nobles en menor cantidad como el helio argón y criptón. Esta columna de gas tiene un peso de 760 mmHg a nivel del mar. El oxígeno tiene un % de 20,93 del total de la masa de aire, el nitrógeno posee un 78,08% aproximadamente y 1% del resto de gases. El 02 cuenta con una presión parcial de 150 mmHg en el aire, esto es: 0.21% =(20,93/100)x(760-47) pero al llegar al alvéolo pierde una tercera parte de su presión. La presión parcial de oxigeno(P02) del aire alveolar es determinada por un equilibrio entre dos procesos: la captación de oxígeno por la sangre capilar pulmonar y su continua reposición por la ventilación alveolar, siendo entonces de 3 mmHg de P02 alveolar en cada ventilación. Esto es similar para el CO2 que tiene una PC02 = 40 mmHg.
El 02 es transportado de dos maneras, disuelta y combinada con la hemoglobina. La cantidad disuelta depende de la presión parcial y de la solubilidad del gas. La combinada por la hemoglobina se debe a una reacción química llamada oxidación, Cada gramo de hemoglobina se satura completamente con 1,34ml de 02. La capacidad de transporte del 02 en el plasma es escasa ya que solo puede hacerlo con una relación de por cada 0.3 ml a 100 mmHg de tensión de 02. La capacidad de saturación de la hemoglobina de 02 tiene que ver con la curva de disociación de la oxihemoglobina, puede desviarse a la izquierda o a la derecha, facilitando o dificultando la liberación de 02, esto a causa del pH, P02 y a la temperatura corporal. Otro factor que modifica la afinidad de la hemoglobina por el 02 es el contenido de DPG del eritrocito. Este fosfato cuando aumenta su concentración disminuye la afinidad de la hemoglobina para liberar el 02 a nivel de las células.
Control o regulación de la ventilación. Existe un control central, el tronco encefálico, la corteza y otra partes del encéfalo, efectos y sensores, quimiorreceptores centrales y periféricos, receptores pulmonares. Para todo esto debe haber una respuesta integrada al CO2 al 02, al pH, al ejercicio y a patrones anormales de la ventilación dicha información. hay tres elementos básicos del sistema de control respiratorio. 1- sensores que recogen información y la proyectan. 2- control central en el encéfalo, que coordina y envía los impulsos ; 3- Efectores, músculos que producen la ventilación.
A nivel central es un proceso automático donde se inicia la ventilación con impulsos provenientes del tronco encefálico. En ciertas condiciones se puede originar el impulso desde otras partes del encéfalo. Tenemos un centro respiratorio bulbar donde interviene con la inspiración y la espiración, y se cree son responsables del ritmo ventilatorio. Un centro apnéustico, aquí se observan las inspiraciones prolongadas, y esto se ve afectado en ciertas lesiones. Un centro neumotáxico que tiene a inhibir la inspiración, regula el volumen inspiratorio y la frecuencia respiratoria.
Los quimiorreceptores responden a cambios de concentración de H+ del liquido que los rodea, estos se encuentran en en el cerebro y estos cambios hacen que aumente o disminuya la ventilación. Este líquido primordialmente es liquido cefalorraquídeo(LCR), éste se halla separado de la sangre por la barrera hematoencefálica.
Algunos quimiorreceptores periféricos se hallan en los cuerpos carotídeos, que son los mas importantes en el hombre. Se cree que la función de estos quimiorreceptores es la regulación de la liberación de neurotransmisores al recibir estímulos químicos y fisiológicos influyendo en la frecuencia de descarga de fibras aferentes del cuerpo carotídeo.
Conclusión.
Que tan importante el entender la fisiología del sistema respiratorio desde que inicia su formación dentro del útero de la madre e ir entendiendo el por qué de la complicaciones al nacer prematuramente. Sus complicaciones por inmadurez del pulmón, el trabajo tan importante del neumocito I y II en la producción del surfactante para la tensión superficial del alveolo. Debemos tener claro que la función de la respiración en si es el intercambio gaseoso de 02 y C02, conocida como respiración externa y la respiración interna donde en si es el verdadero intercambio de gases a nivel tisular donde el oxigeno es transportado por la hemoglobina y es llevado a cada célula del cuerpo, dando como resultado el dióxido de carbono que es llevado de nuevo por las venas al pulmón y ser desechado en cada exhalación.
Otro tema de gran importancia es comprender cómo la presión atmosférica nos controla la respiración sin darnos cuenta, e interviene en la presión parcial de los gases, porque entendiendo esto podemos comprender por qué nos afecta cuando estamos a diferentes alturas. También no afecta cerca del nivel del mar en las diferentes patologías donde la Pa02 y de CO2 se ve afectada. Y esto lo comprendemos al analizar por ejemplo uno gases arteriales, los cuales los analizamos en cada momento cuando tenemos pacientes por afectaciones respiratorias. Así lo comprendemos al saber que la presión parcial del 02 a nivel del mar es de 150 mmHg a nivel del mar y cómo va disminuyendo conforme va ingresando hasta llegar al alveolo pulmonar. Contrariamente el C02 que se va produciendo como producto de deshecho va aumentando hasta salir del sistema. Y que además interviene la temperatura y la saturación con vapor de agua. Sabemos que por difusión salen o entran a la célula a través de la barrera hematogaseosa el 02y C02, o sea pasan de un lugar de alta presión a otro de menos presión según la ley de Fick.
La liberación de 02 de la hemoglobina se ve afectado por la temperatura del cuerpo, el pH y la presión parcial del gas, esta liberación más rápida o su retención la observamos en la curva de disociación de la hemoglobina y puede desviarse a la derecha o a la izquierda según suceda.
El 02 es transportado en su mayoría disuelto en la hemoglobina, otra forma de transporte es la combinada con la hemoglobina pero en menor cantidad. De la primera depende de la presión parcial y de la solubilidad del gas.
La regulación de la ventilación es controlada por varios centros como en centro cefálico, la corteza y partes del encéfalo tanto efectores como sensores y quimiorreceptores centrales y periféricos. También tenemos receptores pulmonares y químicos. Algunos están en los cuerpos carotídeos.
Bibliografía
West, John B.( 2005, marzo) Fisiología Respiratoria.
No.7ma edición. Panamericana.
Rivero Serrano, Octavio.(2011)Neumología,
No.7ma edición, Editorial Trillas.
Carrillo Asper, Raúl. (2013)Ventilación Mecánica
Editorial Alfil.
www.editalfil.com
