FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

 DEFINICIÓN DEL PROCESO DE LA RESPIRACIÓN

El proceso de intercambio de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO₂) entre la sangre y la atmósfera, recibe el nombre de respiración externa. El proceso de intercambio de gases entre la sangre de los capilares y las células de los tejidos en donde se localizan esos capilares se llama respiración interna. El proceso de la respiración externa puede dividirse en 4 etapas principales: La ventilación pulmonar o intercambio del aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares mediante la inspiración y la espiración La difusión de gases o paso del oxígeno y del dióxido de carbono desde los alvéolos a la sangre y viceversa, desde la sangre a los alvéolos El transporte de gases por la sangre y los líquidos corporales hasta llegar a las células y viceversa Y, por último, la regulación del proceso respiratorio. 

OBJETIVOS DE LA RESPIRACIÓN

• Proporcionar oxigeno a los tejidos, y eliminar CO₂. 
• Regulación de la ventilación 
• Ventilación pulmonar. 
• Transporte de O2 Y CO₂ en la sangre y los líquidos corporales.

VENTILACIÓN PULMONAR

Es la primera etapa del proceso de la respiración y consiste en el flujo de aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones, es decir, en la inspiración y en la espiración.

La ventilación pulmonar es el proceso funcional por el que el gas es transportado desde el entorno del sujeto hasta los alveolos pulmonares y viceversa. Este proceso puede ser activo o pasivo según que el modo ventilatorio sea espontáneo, cuando se realiza por la actividad de los músculos respiratorios del individuo, o mecánico cuando el proceso de ventilación se realiza por la acción de un mecanismo externo. El nivel de ventilación está regulado desde el centro respiratorio en función de las necesidades metabólicas, del estado gaseoso y el equilibrio ácido-base de la sangre y de las condiciones mecánicas del conjunto pulmón-caja torácica. El objetivo de la ventilación pulmonar es transportar el oxígeno hasta el espacio alveolar para que se produzca el intercambio con el espacio capilar pulmonar y evacuar el CO2 producido a nivel metabólico.

EFECTO DE LAS PRESIONES SOBRE LA VENTILACIÓN

• Presión pleural: es la presión del líquido que está en el delgado espacio que hay entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica. 
• Presión alveolar: Es la presión del aire que hay en el interior de los alveolos pulmonares.

VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES 

• Volumen de reserva inspiratoria: Volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y por encima del mismo cuando la persona inspira de una forma plena. Valor aproximado de 3000 ml.
• Volumen corriente: Es el volumen que se inspira o espira en cada respiración normal. Valor aproximado 500 ml. 
• Volumen de reserva espiratoria: Volumen adicional máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración forzada después del final de una espiración a volumen corriente normal. Valor aproximado 1100 ml.
• Volumen residual: Volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada. Valor aproximado 1200 ml.
• Capacidad inspiratoria: Es la cantidad de aire que una persona puede inspirar, comenzando en el nivel espiratorio normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima cantidad. VC + VRI = 3500 ml. CI = Distensibilidad pulmonar máxima. 
• Capacidad residual funcional: Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal. VRE + VR = 2300 ml
• Capacidad vital: Cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona desde los pulmones después de llenar antes los pulmones hasta su máxima dimensión y después espirando la máxima cantidad. VRI + VC + VRE = 4600 ml.
• Capacidad pulmonar total: Volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible. CV + VR = 5800 ml.

VENTILACIÓN ALVEOLAR

La importancia final de la ventilación pulmonar reside en la renovación continua del aire en las unidades respiratorias, que es donde el aire está en estrecha proximidad con la sangre. Podemos estimar la efectividad de la ventilación calculando la ventilación pulmonar total o volumen de aire que entra y sale de los pulmones en cada minuto. Se le llama también volumen respiratorio minuto (VRM) y se calcula al multiplicar el volumen corriente por la frecuencia respiratoria. Como la frecuencia respiratoria suele ser de 12-15 respiraciones por minuto:

FR x VC = VRM

12 respiraciones/min x 500 ml = 6000 ml/min = 6 litros/min

La ventilación pulmonar total representa el movimiento físico del aire dentro y fuera del tracto respiratorio, pero no es necesariamente un buen indicador de la cantidad de aire fresco que alcanza la superficie de intercambio alveolar porque parte del aire que respira una persona nunca llega a las regiones de intercambio de gases, sino que permanece en las vías respiratorias como la tráquea y los bronquios. Como estas vías respiratorias no intercambian gases con la sangre, se les llama espacio muerto anatómico y el aire que contienen aire del espacio muerto (VM). En un varón adulto es de ~ 150 ml. 

DIFUSIÓN 

Una vez que los alvéolos se han ventilado con aire nuevo, el siguiente paso en el proceso respiratorio es la difusión del oxígeno (O2) desde los alvéolos hacia la sangre y del dióxido de carbono (CO₂) en dirección opuesta. La cantidad de oxígeno y de dióxido de carbono que se disuelve en el plasma depende del gradiente de presiones y de la solubilidad del gas. Ya que la solubilidad de cada gas es constante, el principal determinante del intercambio de gases es el gradiente de la presión parcial del gas a ambos lados de la membrana alvéolo-capilar. 

TRANSPORTE DE GASES

 Los gases son transportados por la sangre y los líquidos corporales hasta llegar a las células y viceversa.

NEUMOCITOS

• Neumocitos I - Son células de sostén. Muy sensibles a los efectos tóxicos y no pueden replicarse.
• Neumocitos II -Son las responsables de la producción del factor surfactante.