El sistema respiratorio desempeña un papel esencial en la entrada y salida de aire en los pulmones, un proceso conocido como ventilación pulmonar. Este proceso se basa en la contracción y relajación del diafragma, que crea un cambio de presión dentro de la cavidad torácica, facilitando la inhalación y exhalación.
Resistencia de la vías aéreas al flujo del aire:
La longitud de la vías, como la viscosidad del aire que fluye a través de la vías es constante y varía relativamente poco. Pero, un factor que influye en la resistencia de las vías aéreas es el siguiente; si existen enfermedades o patologías que afecten el radio de las vías respiratorias, ya sea rinitis, alergias, etc...
Trabajo respiratorio:
El trabajo muscular pulmonar solo se produce durante la inhalación, debido a la contracción pulmonar, diafragmática y torácica, Mientras que durante la exhalación, todos estos órganos se relajan.
Varios factores que afectan el trabajo respiratorio son: Expansibilidad y la resistencia de las vías respiratorias.
Expansibilidad y elasticidad: Es la capacidad del pulmón para ser estirado o deformado. Al igual que el corazón con la sangre, los pulmones pueden inhalar mayor cantidad de aire cuanto mayor sea su flexibilidad. Al momento de que el tejido pulmonar sea rígido o poco flexible, más trabajo o fuerza se requerirá para la inhalación.
Tensión superficial: Los alvéolos están cubiertos por un líquido lubricante (agente tensioactivo: mezcla de fosfolípidos y proteínas) que ayuda con la resistencia del pulmón al momento de expandirse.
Ventilación pulmonar:
Proceso de ingestión de aire (aspiración) y expulsión de aire (espiración). Para resumir, la ventilación pulmonar se basa en el principio de entropía: Con la contracción del diafragma se genera un espacio en la cavidad torácica, generando una desproporción atmosférica. esta desproporción es la causa de la inhalación o exhalación de aire (presión intrapulmonar).
Los pulmones, en conjunto con el tórax, se expanden y se contraen dependiendo del movimiento diafragmático (esto crea espacio en las cavidades pleurales: presión intrapleural y presión intrapleural negativa).
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Control No Químico De la Respiración:
Por receptores especiales de sensibilidad profunda o propioceptores:
Receptores de estiramiento en los pulmones que son estimulados cuando los pulmones se estiran en exceso, y envían impulsos al centro respiratorio para disminuir la ventilación.
Receptores en las articulaciones, son estimulados durante el ejercicio, y envían impulsos al centro respiratorio para aumentar la frecuencia respiratoria; movimientos pasivos de las extremidades puede incrementar la ventilación pulmonar.
Por actividad del centro vasomotor (CVM), que controla la vasoconstricción periférica y la actividad cardiaca, como sucede en el caso de una hipotensión.
Por aumento de la temperatura corporal (Tª), que también provoca un aumento de la ventilación alveolar.
Control Químico De la Respiración:
La actividad respiratoria cíclica está controlada por las neuronas espacializadas que constituyen el centro respiratorio (CR). Sin embargo, la actividad de estas neuronas esta sujeta a una modulación continuada dependiendo de los niveles de gases en la sangre arterial.
Regulación o Control de la Respiración
La respiración se realiza a consecuencia de la descarga rítmica de neuronas motoras situadas en la médula espinal que se encargan de inervar los músculos inspiratorios. Existe movimiento voluntario, en el cual el ser vivo controla su frecuencia y profundidad respiratoria y movimiento involuntario que ajusta la respiración a las necesidades metabólicas del organismo.
Transporte de Dióxido de Carbono.
En la parte de los tejidos se realiza la producción de CO2 como resultado del metabolismo celular, donde lo recoge la sangre y es llevado a los pulmones.
La sangre venosa transporta el CO2 de tres maneras:
combinado con la hemoglobina (Hb) (20%),
en forma de bicarbonato (73%),
en solución simple (7%).
Curva de Disociación de la Hemoglobina:
La hemoglobina es la proteína responsable de darle el color rojo de la sangre.
En total 4 moléculas de O2 pueden ser transportadas en cada molécula de Hb.
A nivel alveolar, la cantidad de O2 que se combina con la hemoglobina disponible en los glóbulos rojos es función de la presión parcial del oxígeno (PO2) que existe en el plasma.
Transporte de oxígeno:
Una vez que el oxígeno pasa la membrana respiratoria y llega a la sangre pulmonar, tiene que ser transportado hasta los capilares de los tejidos para que se pueda difundir al interior de las células. Este transporte se lo realiza en conjunto con la hemoglobina (Hb) y otra parte se encuentra disuelto en el plasma.
Relación Ventilación Alveolar/Perfusión:
Para que exista una relación entre ventilación alveolar y la difusión de gases, es necesario que todos los alvéolos se ventilen por igual y que el flujo de sangre sea el mismo para cada alvéolo.
1.-Cuando la ventilación alveolar y la perfusión son iguales se dice que VA/Q es equilibrada normal.
2.- Cuando VA/Q es menor de lo normal quiere decir que no hay suficiente ventilación para oxigenar la sangre.
3.- Cuando VA/Q es mayor de lo normal quiere decir que hay mucho más O2 disponible en los alvéolos del que puede ser difundido a la sangre.
Membrana Respiratoria o Membrana Alveolo-Capilar: El recambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre pulmonar se produce a través de una serie de membranas y capas que se denominan, en conjunto, membrana respiratoria o membrana alveolocapilar.
Difusión o Intercambio Alvéolo-Capilar de Gases: Una vez que los alvéolos se hayan ventilado de aire nuevo, da paso a la difusión del oxígeno (O2) desde los alvéolos hacia la sangre y del dióxido de carbono en dirección opuesta.
Ventilación Alveolar: La ventilación pulmonar es importante pues renueva continuamente el aire en todas las unidades respiratorias.
Se le llama Volumen Respiratorio Minuto (VRM) a la estimación de la efectividad de la ventilación calculando el volumen de aire que entra y sale por minuto.
Capacidad Pulmonar:
Capacidad Residual Funcional (CRF): Combinación entre el volumen de reserva espiratorio y el volumen residual. En un adulto es equivalente a unos 2300 ml.
Capacidad Vital (CV): Combinación entre el volumen de reserva inspiratorio, el volumen corriente y el volumen de reserva espiratorio, En un adulto es equivalente a unos 4600 ml.
Capacidad Pulmonar Total (CPT): Combinación entre la capacidad vital y el volumen residual. En un adulto es equivalente a unos 5800 ml.
Capacidad inspiratoria (CI): Combinación entre el Volumen corriente y el volumen de reserva inspiratoria. En un adulto es equivalente a unos 3500 ml.
Volumen Pulmonar:
Volumen Residual (VR): No se puede medir como los anteriores. Volumen de aire que permanece en los pulmones tras una espiración forzada. Este residuo no puede ser eliminado de los pulmones. Para un adulto es equivalente a 1200 ml.
Volumen de reserva espiratoria (VRE): Volumen de aire espirado en una espiración forzada después de una espiración normal. En una “exhalación”, para un adulto es equivalente a unos 1100 ml.
Volumen de reserva inspiratoria (VRI): Volumen extra de aire inspirado sobre el volumen corriente. En una respiración “extra”, para un adulto es equivalente a unos 3000 ml.
Volumen corriente (VC): Volumen de aire inspirado o espirado con cada respiración normal. En una respiración “tranquila”, para un adulto es equivalente a 500 ml.
