Tema 5 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2014
Páginas 7
Fecha de subida 31/12/2014
Descargas 11

Vista previa del texto

MECÀNICÀ RESPIRÀTÒRIÀ FUNCIONS DEL SISTEMA RESPIRATORI La respiració és el procés fisiològic pel qual entra aire als pulmons, on té lloc l’intercanvi de gasos. El sistema respiratori té funcions molt diverses: 1. Intercanvi de gasos La funció principal del sistema respiratori és l’intercanvi de gasos, proporciona oxigen als teixits i retira el CO2.
2. Manté l’equilibri àcid-base  És a dir manté el pH. Quan es produeix una acidosi es produeix un increment de la concentració de protons i així es desplaça l’equació cap a la formació de CO2 i així s’elimina.
3. Funció defensiva  S’ha de tenir en compte que el medi intern de l’organisme entra en contacte amb el medi extern per dos sistemes que són el digestiu que és un tub en contacte amb l’exterior i per tant hi ha molts mecanismes defensius per evitar l’entrada de patògens i el mateix succeeix amb el respiratori. Hi ha molts mecanismes defensius, com per exemple els macròfags alveolars que fagociten els patògens; la secreció de mucus a les vies respiratòries altes que fa que les partícules quedin enganxades al mucus i evita que passin a les vies respiratòries més inferiors; els cilis el que fan és que les partícules que hem inhalat vagin pujant cap amunt de forma que les partícules barrejades amb el mucus pugin i es deglutint.
4. Fonació  També intervé amb la fonació, és a dir l’aire passa a través de les cordes vocals i les fa vibrar.
5. Reservori de sang  El sistema venós emmagatzema el major volum sanguini perquè és un sistema d’elevada compliància, perquè és altament distensible i permet emmagatzemar molt volum de sang sense canvis en la pressió. Una característica del sistema circulatori pulmonar és que té alta compliància i permet emmagatzemar molta sang. És un reservori de sang. Els mecanismes de vasoconstricció afectaran al sistema circulatori pulmonar afavorint el retorn sanguini. Quan es produeixen lesions a nivell del tòrax sol ser fulminant perquè perforen el pulmó que emmagatzema molta sang i provoca el dessagnament.
6. Endocrines  Té una funció endocrina, l’angiotensina I passa a angiotensina II al pulmó perquè és on s’hi troba l’enzim convertidor.
El principal objectiu del sistema respiratori és el de proporcionar oxigen al teixits i eliminar CO2. Ho fa en diferents fases: 1. Ventilació pulmonar  Permet l’entrada d’oxigen i la sortida de CO2. L’oxigen un cop entra a l’espai alveolar ha de passar als teixits i són les altres fases.
2. Difusió de gasos a traves de la membrana respiratòria  Implica que l’oxigen travessi la membrana respiratòria dels alvèols mentre que el CO2 travessa la membrana en sentit invers per anar als alvèols per poder ser eliminat. Tenim intercanvi entre l’espai alveolar i el torrent circulatori.
3. Transport de gasos pel torrent circulatori  Per poder arribar als diferents teixits.
4. Intercanvi de gasos entre el torrent circulatori i l’espai intersticial 5. Respiració cel·lular  Utilització d’oxigen per part de a cèl·lula i producció de CO2.
1 ESTRUCTURA SISTEMA RESPIRATORI: Té diferents parts, que tenen diferents funcions: VIES RESPIRATÒRIES ALTES: Inclouen la boca, les fosses nasals i la faringe. Les seves funcions són l’acondicionament de l’aire que entra per a que arribi en les condicions adients a les vies respiratòries baixes. Temperacio de l’aire, filtració de l’aire per eliminar partícules en suspensió gracies a la secreció de mucus, els cilis i els cornets nasals. La humidificació de l’aire per contacte amb la mucosa dels cornets. La humidificació consisteix en saturar l’aire de vapor d’aigua i a més afavoreix la difusió.
VIES RESPIRATORIES INFERIORS: Hi ha dues zones: 1. Vies conductores  El que fan es conduir l’aire inspirat cap a les zones on es produirà l’intercanvi de gasos. No s’hi produeix l’intercanvi de gasos. Laringe, tràquea i bronquis principals fins els terminals. Les divisions successives impliquen canvis estructurals on cada ramificació nova implica que el diàmetre serà més petit a mida que van ramificantse. El bronqui és cartilaginós i a mesura que es ramifica va perdent cartílag i per contra van guanyant fibra muscular llisa. No hi ha intercanvi de gasos perquè l’epiteli que tenen és de revestiment i no afavoreix l’intercanvi de gasos. Els bronquis terminals donen lloc als bronquíols respiratoris.
2. Vies respiratòries  Es produeix l’intercanvi de gasos. L’epiteli alveolar permet l’intercanvi de gasos. Bronquíols respiratoris, conductes alveolars i alvèols. L’epiteli de revestiment va progressant a epiteli alveolar.
MECANICA DE LA RESPIRACIÓ: 1) DETERMINANTS DEL FLUX AERI: Determinen la direcció de l’aire. Els factors físics són els mateixos que en el circulatori és a dir el gradient de pressió i la resistència.
Gradient de pressió  Depèn de la pressió atmosfèrica de l’aire i de la pressió a l’espai alveolar. No podem modificar la pressió atmosfèrica i per crear el flux d’aire s’ha de modificar la pressió alveolar. Quan l’alveolar cau per sota de l’atmosfèrica el flux és positiu i entra aire, quan es troba per sobre surt l’aire.
Per canviar la pressió dins els alvèols hem de fer canvis en el volum dels alvèols. Si incrementem el volum això implica que cau la pressió alveolar i per tant permet l’entrada d’aire.
2 Per contra si nosaltres disminuïm el volum dels alvèols automàticament es genera un augment de la pressió alveolar per sobre de l’atmosfèrica i permet la sortida de l’aire. Implica canvis en el volum dels alvèols.
Resistència  Ve donada pel diàmetre dels bronquis, bronquíols.
2) PRESSIÓ TRANSPULMONAR: El parènquima pulmonar és elàstic i podem modificar el seu volum però no té musculatura pròpia que permeti l’expansió-compressió dels alvèols per tant els canvis venen determinats per altres factors. El pulmó te tendència a col·lapsar-se ha d’existir una força dins l’organisme que el mantingui expandit. La nostra caixa toràcica té la tendència natural a expandir-se. Quan es fan talls a nivell dels espais intercostals sembla que la ferida s’obre. Això es perquè s’expandeix.
Tenim dues forces oposades, el pulmó que es col·lapsa i la caixa toràcica que s’expandeix.
Recobrint el pulmó i la caixa toràcica tenim la pleura que és un teixit que quan recobreix el pulmó s’anomena visceral i quan recobreix la caixa toràcica és la parietal. A l’espai intrapleural hi ha el líquid pleural. La funció del líquid pleural es mantenir enganxats el pulmó i la paret costal que a pesar de que siguin estructures que tenen forces en sentit contrari el líquid les manté juntes. El paper del líquid pleural el podem veure agafant dos fulls i els ajuntem amb una petita quantitat d’aigua de manera que en agafar-ne un arrosseguem l’altre. Amb el pulmó i la caixa toràcica passa el mateix. Aquest líquid s’ha d’anar traient perquè sinó n’hi hauria massa. Contínuament es sintetitza i s’elimina o aspira creant una pressió negativa dins l’espai intrapleural. Aquesta pressió negativa ve donada per l’aspiració continua i pel fet que pulmó i caixa toràcica tendeixen a anar en sentit contrari. Els canvis en el volum alveolar es deuen a canvis en la pressió transpulmonar que és la diferencia entre la pressió alveolar i la pressió intrapleural. Si disminueix la força que manté expandeix el pulmó la pròpia força elàstica del pulmó farà que es tendeixi a col·lapsar.
Els canvis en la pressió alveolar es deuen a canvis en la pressió transpulmonar que és la força que manté expandit el pulmó. Si volem fer una inspiració i necessitem disminuir la pressió alveolar per sota de l’atmosfèrica el que haurem de fer és disminuir la intrapleural de manera que la transpulmonar augmenti i això permeti estirar el pulmó. Canvis en la pressió alveolar es deuen a canvis a la transpulmonar. El volum d’aire inspirat serà proporcional al canvi de pressió transpulmonar.
3 Els moviments musculars de la caixa toràcica permeten aquests canvis de pressió. Els músculs de la respiració són el diafragma que és el més important que quan està relaxat augmenta la pressió transpulmonar i afavoreix la respiració. Quan es relaxa baixa i permet l’expansió de la caixa toràcica i disminueix la pressió transpulmonar i així expirem. Tenim els intercostals inspiratoris i expiratoris i els abdominals que intervenen amb la respiració forçada.
Hi ha dos tipus de respiració la basal i la forçada: 1. Basal  Es deu a la contracció i relaxació de diafragma i de intercostals inspiratoris de forma que quan expandim la caixa toràcica contraiem diafragma i intercostals respiratoris. La expiració és per la relaxació d’aquests, és un procés passiu.
2. Forçada  Intervenen diafragma i intercostals inspiratoris i els expiratoris que comprimeixen la caixa toràcica i per tant l’expiració serà major i la inspiració després serà major. Tenim els músculs abdominals que són expiratoris i empenyen la massa abdominal cap a la caixa toràcica i la comprimeixen més. Sistema mix actiu-passiu.
3) CICLE RESPIRATORI: INSPIRACIÓ-EXPIRACIÓ El que determina si admet més o menys aire el pulmó depèn de la seva compliància que dependrà de la quantitat de teixit elàstic que tingui.
Com més en tingui més distensible serà i podrà emmagatzemar més aire. Quan hi ha processos fibròtics que substitueixen teixit elàstic i disminueixen la compliància i per tant requerirà més força per a expandir-se.
A més hi ha la tensió superficial generada per la interfase aigua-aire. Les molècules d’aigua s’atrauen entre si. La tensió neta que hi ha és 0 perquè les forces s’anul·len entre si quan es tracta de molècules d’aigua. Les molècules d’aigua que es troben a la interfase no poden anular totes les seves forces perquè a l’altra banda hi ha aire i es crea 4 tensió superficial. Al fons no succeeix.
Hi ha unes forces que fan que els alvèols tinguin tendència a col·lapsarse. El que evita el col·lapse és el sulfatant que és una substància de fosfolípids i proteïnes que manté allunyades entre si les molècules d’aigua de la superfície i així es redueix la tensió superficial a la interfase. El sulfatant el sintetitzen els pneumòcits II. Si no es secreta el sulfatant la tensió superficial generada el que farà és intentar col·lapsar els alvèols i redueix la compliància del pulmó. És molt típic dels nounats prematurs que tenen el distrés del nounat que no és altra cosa que la manca de sulfatant i per tant no poden mantenir la compliància pulmonar adient. Com que neixen de forma prematura no tenen la funció respiratòria madura perquè no tenen els pneumòcits II madurs i no secreten prou sulfatant per evitar el col·lapse.
Resistència: S’oposa el flux d’aire. Ve determinada pel diàmetre dels pulmons. A mesura que disminueix el diàmetre la resistència és major. Hem de tenir en compte la secció, per això les vies baixes ofereixen menys resistència perquè entre totes sumen més diàmetre. A les vies altes tenim més diàmetre però en total menys i per tant ofereixen més resistència al pas de l’aire. La resistència la podem modificar en aquelles estructures que tinguin musculatura. Pel que fa al sistema colinèrgic el múscul llis tindrà receptors muscarínics. La innervació del teixit muscular llis prové del parasimpàtic del vague, molt poca simpàtica. Hi ha receptors de tipus β del simpàtic on actuen hormones. Quan fem exercici i s’activa l’eix simpàtic s’allibera molta adrenalina i noradrenalina hormonals que actuaran sobre els receptors de tipus β del múscul llis dels bronquíols i permeten la dilatació. Per contra l’activació del parasimpàtic produeix broncoconstricció.
L’efecte final que veiem dependrà del balanç entre els dos sistemes.
5 VOLUMS PULMONARS: Volum Tidal  Volum d’aire que s’inspira o s’expira en una respiració normal. És l’equivalent al principi de la gràfica. Ocupa un petit espai del que és la nostra capacitat pulmonar.
Volum de reserva inspiratori  Volum addicional d’aire que podem inspirar. L’introduïm en la respiració forçada. Augmenta el nostre volum tidal.
Volum de reserva expiratori  Volum addicional d’aire que podem fer sortir dels pulmons quan forcem al màxim l’expiració.
Volum residual  Volum d’aire que no surt dels pulmons. És constant i depèn del l’animal. Mai queda buit el pulmó.
*Si es produeixen canvis en el volum tidal, això implica que disminueix el nostre volum de reserva inspiratori perquè ja hem utilitzat una part.
VENTILACIÓ: Ens referim a la ventilació pulmonar. És el volum respiratori/min.
Volum respiratori/min: És equivalent al volum/min del cor. És el volum d’aire total que entra nou al pulmó per minut. Depèn del volum tidal i de la freqüència respiratòria. Si el nostre volum tidal és de 450ml i nosaltres tenim una freqüència de 12 respiracions/min, la ventilació serà de 5,4 l/min. El podem modificar de la mateixa manera que ho fèiem amb el cor, o bé canviant el volum tidal o bé la freqüència respiratòria. Generalment modificar un d’aquest paràmetres implica modificar l’altre.
L’objectiu de la funció pulmonar és l’intercanvi de gasos que es produeix a nivell alveolar, és a dir tenim la ventilació alveolar. No tot l’aire que arriba als pulmons participa a l’intercanvi gasós que es dóna als alvèols i és el que coneixem com a espai mort, que és l’aire que queda als conductes.
Per calcular la ventilació alveolar al volum tidal li hem de restar el volum de l’espai mort perquè serà el volum d’aire nou que arribi als alvèols. VOLUM AIRE NOU = VOLUM TIDAL – VOLUM ESPAI MORT Si el volum de l’espai mort és de 150ml, l’aire nou que entra no seran 450ml sinó 300ml. En aquest cas la ventilació alveolar serà equivalent a 3,6l/min. A l’espai mort, la ventilació implica que perdrem aquest aire tantes vegades com es produeixi la respiració per tant si la freqüència és de 12 respiracions el perdrem 12 vegades. L’espai mort és l’aire que es queda entre els conductes entre els alvèols i que no participa a l’intercanvi gasós.
VENTILACIO ALVEOLAR = (VOLUM TIDAL – VOLUM ESPAI MORT) X FREQÜÈNCIA RESPIRATORIA 6 El fer una respiració forçada implica que necessitem més temps per a fer-la i per tant la nostra freqüència disminueix i per tant ventilem menys l’espai mort. Si augmentem la freqüència respiratòria ventilem més l’espai mort i la nostra ventilació alveolar serà molt poc eficaç.
Sujeto V Tidal Frecuencia respiratoria Ventilación (ml/min) Ventilación espacio muerto (ml/min) Ventilación alveolar (ml/min) A 150 40 6000 150 x 40 =6000 6000 – 6000 = 0 B 500 12 6000 150 x 12 = 1800 6000 – 1800 = 4200 C 1000 6 6000 150 x 6 =900 6000 – 900 = 5100 Per augmentar la ventilació alveolar és més efectiu augmentar el volum tidal (Inspiracions profundes) que no pas augmentar la freqüència respiratòria (Respirar més ràpid) perquè si no l’únic que fem es augmentar la ventilació de l’espai mort i no afavorim l’intercanvi de gasos.
7 ...