UNIDAD
2
1.
VISCOSIDAD SANGUÍNEA Y PERFILES DE FLUJO.
Viscosidad de la
sangre
La viscosidad de la sangre depende principalmente
de la relación entre los glóbulos rojos y el volumen del líquido plasmático, y
en menor medida de la concentración de proteínas en el plasma. A mayor
viscosidad de la sangre, mayor resistencia. Cualquier situación que incremente
la viscosidad de la sangre, como la deshidratación o la policitemia (número de
glóbulos rojos inusualmente alto), incrementa entonces la presión arterial. La
depleción de proteínas plasmáticas o de glóbulos rojos, debido a anemia o
hemorragia, disminuye la viscosidad y entonces disminuye la presión sanguínea
El
largo total del vaso sanguíneo. La
resistencia al flujo sanguíneo a través de un vaso es directamente proporcional
al largo de éste. A mayor longitud del vaso sanguíneo, mayor resistencia. Las
personas obesas a menudo tienen hipertensión (presión arterial elevada) porque el
vaso sanguíneo adicional en su tejido adiposo incrementa la longitud total del
árbol vascular. Éstos desarrollan un estimado de 650 Km adicionales de vasos
sanguíneos por cada kilogramo de grasa.
2.
CONTINUIDAD
PRINCIPIO DE LA CONTINUIDAD. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Cuando un fluido fluye por
un conducto de diámetro variable, su velocidad cambia debido a que la sección
transversal varía de una sección del conducto a otra.
En todo fluido
incompresible, con flujo estacionario (en régimen laminar), la velocidad de un
punto cualquiera de un conducto es inversamente proporcional a la superficie,
en ese punto, de la sección transversal de la misma.
La ecuación de continuidad no
es más que un caso particular del principio de conservación de la masa. Se basa
en que el caudal (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda
la conducción.
Dado que el caudal
es el producto de la superficie de una sección del conducto por la velocidad
con que fluye el fluido, tendremos que en dos puntos de una misma tubería se
debe cumplir que:
Que es la ecuación
de continuidad:
S: es la superficie de las secciones transversales
de los puntos 1 y 2 del conducto.
v: es la velocidad del flujo en los puntos 1 y 2 de
la tubería.
Se puede concluir
que puesto que el caudal debe mantenerse constante a lo largo de todo el
conducto, cuando la sección disminuye, la velocidad del flujo aumenta en la
misma proporción y viceversa.
|
|
3.
LEY DE POISEVILLE.
La ley de Poiseuille
(también conocida como ley de Hagen-Poiseuille después de los
experimentos llevados a cabo por Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen (1797-1884) en
1839) es la ley que permite determinar
el flujo laminar estacionario FV de un líquido incompresible y uniformemente
viscoso (también denominado fluido newtoniano) a través de un tubo cilíndrico
de sección circular constante. Esta ecuación fue derivada experimentalmente en 1838, formulada y
publicada en 1840 y 1846 por Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869).
Deducción
de la Ley de Pouseuille: La
deducción se basa en la viscosidad, la tercera ley de Newton y la presión. En
un análisis bajo el supuesto de dos capas de líquido en contacto, las cuales se
mueven a diferente velocidad en dirección a x, la capa de arriba se mueve más
rápido y es jalada en dirección negativa por la capa de abajo, mientras que el
líquido en la capa de abajo es jalado en dirección positiva por el líquido de
arriba. Por la tercera ley de newton sabemos que la fuerza de la capa inferior
es igual y opuesta a la fuerza del líquido superior. (SCRIBD, 2014)
4.
PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO.
El aparato circulatorio o sistema circulatorio es
la estructura anatómica compuesta por el sistema cardiovascular que
conduce y hace circular la sangre, y por el sistema
linfático que conduce la linfa unidireccionalmente hacia el
corazón. En el ser humano, el sistema cardiovascular está formado por
el corazón, los vasos
sanguíneos (arterias, venas y capilares) y la sangre, y el
sistema linfático que está compuesto por los vasos linfáticos,
los ganglios, los órganos linfáticos (el bazo y el timo),
la médula ósea , los tejidos linfáticos (como la amígdala y
las placas de Peyer) y la linfa.
Un adulto promedio contiene cincuenta y cinco cuartos de galón
(aproximadamente 4.7 a 5.7 litros) de sangre, lo que representa aproximadamente
el 7 % de su peso corporal total. La sangre se compone
de plasma, glóbulos rojos, glóbulos
blancos y plaquetas. También el sistema digestivo funciona
con el circulatorio para proporcionar los nutrientes que el sistema
necesita para mantener el bombeo del corazón.
El corazón es
el órgano muscular principal
del aparato circulatorio que funciona
como una bomba aspirante e impelente, impulsando la sangre a todo el cuerpo
El corazón impulsa la sangre mediante los movimientos de sístole
(auricular y ventricular) y diástole.
Se denomina sístole a la contracción del corazón (ya
sea de una aurícula o de un ventrículo) para expulsar la sangre hacia los
tejidos.
Se denomina diástole a la relajación del corazón para
recibir la sangre procedente de los tejidos.
Un ciclo cardíaco está formado por una fase de relajación y
llenado ventricular (diástole) seguida de una fase contracción y vaciado
ventricular (sístole). Cuando se utiliza un estetoscopio, se pueden
distinguir dos ruidos:
· El
primero corresponde a la contracción de los ventrículos con el consecuente
cierre de las válvulas atrio
ventriculares (mitral y tricúspide)
· El segundo corresponde a la
relajación de los ventrículos con el consecuente retorno de sangre hacia los
ventrículos y cierre de la válvula pulmonar y aórtica.
5.
LA PRESIÓN SANGUÍNEA
Es la presión ejercida por la sangre circulante sobre las paredes de los vasos sanguíneos, y constituye uno de
los principales signos vitales.
La presión de la sangre disminuye a medida que la
sangre se mueve a través de arterias, arteriolas, vasos capilares, y venas; el término presión sanguínea generalmente se refiere a la presión arterial, es decir, la presión
en las arterias más grandes, es comúnmente medida por medio de un esfigmomanómetro. Los valores de la
presión sanguínea se expresan en milímetros
del mercurio (mmHg), a pesar de
que muchos dispositivos de presión vascular modernos ya no usan mercurio
Aunque a la presión sanguínea se la confunde
con la presión arterial, se puede distinguir dos tipos de presión sanguínea:
· Presión
venosa
· Presión
arterial: Tiene dos componentes o medidas de presión
arterial que son:
Presión sistólica o la alta.
Presión diastólica o la baja
Presión venosa
La presión venosa es la presión que ejerce la sangre contenida en los vasos venosos. En
general, es más baja que la presión
arterial, debido a que, aunque el volumen de sangre es grande, la
distensibilidad de los vasos también es grande, factor que influye directamente
en la presión. Por otro lado, y al contrario de lo que sucede con la presión
arterial, la presión venosa es mayor en la periferia y menor en los grandes
vasos, cerca del corazón
Tiene un valor que
oscila entre 0 y 5 mmHg, y
depende del equilibrio entre el gasto
cardíaco y el retorno venoso. En
las venas postcapilares, es decir, en las que son continuación directa de los
capilares venosos, aún hay un remanente de la presión
arterial, con un valor de unos 16 mmHg;
en las venas de calibre mediano el valor se ve reducido hasta 10 mmHg, y en las grandes venas
extratorácicas los valores oscilan entre 5 y 6 mmHg.
La presión
arterial (PA)
Es la presión que ejerce la sangre contra la pared de las arterias. Esta presión es
imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporte el oxígeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para
que puedan funcionar. Es un tipo de presión
sanguínea. No debe confundirse con tensión
arterial (TA) que es la presión
que los vasos sanguíneos ejercen sobre la sangre circulante.
La presión arterial tiene dos componentes:
· Presión arterial
sistólica: corresponde al
valor máximo de la tensión arterial en sístole (cuando el corazón se contrae). Se
refiere al efecto de presión que ejerce la sangre eyectada del corazón sobre la
pared de los vasos.
· Presión
arterial diastólica: corresponde
al valor mínimo de la tensión arterial cuando el corazón está en diástole o entre latidos cardíacos. Depende
fundamentalmente de la resistencia vascular periférica. Se refiere al efecto de
distensibilidad de la pared de las arterias, es decir el efecto de presión que
ejerce la sangre sobre la pared del vaso.
Presión y la
tención arterial
La presión
arterial es la fuerza que ejerce la sangre al circular por las arterias,
mientras que tensión arterial es la forma en que las arterias reaccionan a esta
presión, lo cual logran gracias a la elasticidad de sus paredes. Si bien ambos
términos se suelen emplear como sinónimos, es preferible emplear el de presión
arterial. De hecho, su medida se describe en unidades de presión (por
ejemplo, mm de Hg).
La relación entre
ambas se puede expresar mediante la ley de Laplace:
P=T/r
Donde T es la tensión, P es la presión
y r el radio de un vaso sanguíneo.
Una presión
arterial normal ronda entre los 120/80 mm de Hg,1 mientras que para un atleta puede ser menor y
rondar entre 100/60 mm de Hg.
Pulso
En medicina, el pulso de una persona es la
pulsación provocada por la expansión de sus arterias como
consecuencia de la circulación de sangre bombeada por el corazón. Se
obtiene por lo general en partes del cuerpo donde las arterias se encuentran
más próximas a la piel, como en las muñecas o el cuello e
incluso en la sien. El valor normal en los adultos es de 60-90 latidos por
minuto. Los valores varían de acuerdo a la edad ( recién nacidos 70-190,
ancianos 60 o menos).
• Pulso radial, (arteria radial).
• Pulso ulnar, (arteria ulnar).
• Pulso carotídeo, en el cuello (arteria
carótida).
• Pulso braquial, entre el bíceps y el
tríceps, en el lado medial de la cavidad del codo (arteria braquial).
• Pulso femoral, en el muslo (arteria femoral).
• Pulso poplíteo, bajo la rodilla en
la fosa poplítea.
• Pulso dorsal del pie o pedio, en el empeine del pie
(arteria dorsal del pie).
• Pulso tibial posterior, detrás del tobillo
(arteria tibial posterior).
• Pulso temporal, sien directamente
frente a la oreja.
|
Nombre: Christopher Manuel Villota Calero
|
|||||||
|
GRUPO: 2
|
|||||||
|
Biofisica II
|
|||||||
|
NOMBRE
|
EDAD
|
SEXO
|
PRESION
|
PRESION
DIASTOLICA
|
PRESION
SISTOLICA
|
RESPIRACION
|
PULSO
|
|
Leoncio
García
|
6
|
Masculino
|
105/68
|
68
|
105
|
58
|
98
|
|
Romina Manzano
|
7
|
Femenino
|
125/80 mmHg
|
80
|
125
|
59
|
96
|
|
Joseph
Ostaiza
|
10
|
Masculino
|
111/73 mmHg
|
73
|
111
|
62
|
70
|
|
Carlos Castro
|
12
|
Masculino
|
114/74 mmHg
|
74
|
114
|
60
|
90
|
|
Margarita
Maridueña
|
12
|
Femenino
|
140/80 mmHg
|
80
|
140
|
63
|
88
|
|
Ivana Muñoz
|
18
|
Femenino
|
120/80 mmHg
|
80
|
120
|
61
|
80
|
|
Roberto Cuña
|
18
|
Masculino
|
91/84 mmHg
|
84
|
91
|
61
|
75
|
|
Samanta
Moreira
|
16
|
Femenino
|
120/78 mmHg
|
78
|
120
|
59
|
77
|
|
Joffre Silva
|
15
|
Masculino
|
140/90 mmHg
|
90
|
140
|
60
|
90
|
|
Susana
Jimenez
|
5
|
Femenino
|
103/66 mmHg
|
66
|
103
|
59
|
105
|
|
Maxima
|
18
|
|
|
90
|
140
|
63
|
105
|
|
Minima
|
5
|
|
|
66
|
91
|
58
|
70
|
|
Media
|
9,838
|
|
|
76,6836311
|
115,0022
|
60,1644522
|
85,59
|
|
Moda
|
12
|
|
|
80
|
140
|
59
|
90
|
|
Mediana
|
12
|
|
|
79
|
117
|
60
|
89
|
6.
TENSIÓN ARTERIAL
La tensión o la presión arterial es la fuerza que ejerce
la sangre contra las paredes de las arterias. Julián Segura, presidente de la
Sociedad Española de Hipertensión-Liga
Española para la Lucha contra la Hipertensión Arterial (Seh-Lelha), lo explica
comparando el sistema circulatorio con la fontanería de en una casa: “Es un
sistema de tuberías por las que circula un fluido y la presión a la que circula
tiene que ser el adecuado. Si la presión aumenta por encima de unos niveles,
las arterias que conducen la sangre empiezan a sufrir un daño mayor y, a la
larga, ese daño se acaba traduciendo en complicaciones”, indica el especialista
en Nefrología.
7.
EL FLUJO SANGUÍNEO
Es el volumen de sangre que
fluye a través de cualquier tejido en un determinado período de tiempo (en
mL/min). El flujo sanguíneo total es el gasto cardíaco o volumen
minuto cardíaco: el volumen de sangre que circula a través de los vasos
sanguíneos sistémicos (o pulmonares) cada minuto. Hay que recordar que el gasto
cardíaco depende de la frecuencia cardíaca y del volumen sistólico: Gasto
cardíaco = frecuencia cardíaca X volumen sistólico. La distribución del gasto
cardíaco entre las vías circulatorias que irrigan los diversos tejidos
corporales depende de dos factores más:1) la diferencia de presión que
conduce al flujo sanguíneo a través de un tejido y 2) la resistencia
al flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos específicos. La sangre fluye de
regiones de mayor presión a regiones de menor presión: a mayor diferencia de
presión mayor flujo sanguíneo. Pero a mayor resistencia, menor flujo
sanguíneo.
Velocidad del flujo
sanguíneo
Antes se mencionó que el flujo sanguíneo es el
volumen de sangre que fluye a través de un tejido en un determinado período de
tiempo (en mL/min). La velocidad del flujo sanguíneo (en cm/seg) se relaciona en
forma inversa con el área de sección transversal. La velocidad es menor donde
el área de sección transversal es mayor. Cada vez que una arteria se bifurca,
el área de sección transversal total de todas sus divisiones es mayor que el
área de sección transversal del vaso original, por lo tanto el flujo sanguíneo
se torna cada vez más lento a medida que la sangre se mueve alejándose del
corazón, y alcanza la mayor lentitud en los capilares. En cambio, cuando las
vénulas se unen formando venas, el área de sección transversal se vuelve menor
y el flujo se vuelve más rápido.
8.
MECÁNICA CIRCULATORIA.
Sístole,
diástole y pulso.
Sístole
La contracción de las aurículas hace pasar la
sangre a los ventrículos a través de las válvulas auriculo-ventriculares.
Mediante la sístole ventricular aumenta la presión interventricular lo que
causa la coaptación de las válvulas auriculo-ventriculares e impiden que la
sangre se devuelva a las aurículas y que, por lo tanto, salga por las arterias,
ya sea a los pulmones o al resto del cuerpo. Después de la contracción el
tejido muscular cardíaco se relaja y se da paso a la diástole, auricular y
ventricular.
La sístole es la contracción del tejido muscular
cardiaco auricular.
Esta contracción produce un aumento de la presión
en la cavidad cardiaca auricular, con la consiguiente eyección del volumen
sanguíneo contenido en ella.
La diástole es el período en el que el corazón se
relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación
para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los
ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están
relajadas.
Juntas se las conoce como la diástole cardíaca y
constituyen, aproximadamente, la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es
decir, unos 0,5 segundos.
Durante la diástole las aurículas se llenan de
sangre por el retorno venoso desde los tejidos por la vía de la vena cava
superior e inferior y se produce un aumento progresivo de la presión
intra-auricular hasta superar la presión intra-ventricular.
Durante la diástole ventricular, la presión de los
ventrículos cae por debajo del inicio al que llegó durante la sístole.
Cuando la presión en el ventrículo izquierdo cae
por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre, y
el ventrículo izquierdo se llena con sangre que se había estado acumulando en
la aurícula izquierda. (BASES DE BIOFISICA, 2015)
9.
PULSO
En medicina, el pulso de una persona es la
pulsación provocada por la expansión de sus arterias como consecuencia de la
circulación de sangre bombeada por el corazón. Se obtiene por lo general en
partes del cuerpo donde las arterias se encuentran más próximas a la piel, como
en las muñecas o el cuello e incluso en la sien.
Medición del pulso
El pulso se mide manualmente con los dedos índice y
medio; el pulso no se debe tomar con el dedo pulgar, ya que éste tiene pulso
propio que puede interferir con la detección del pulso del paciente. Cuando se
palpa la arteria carótida, la femoral o la braquial se tiene que ser muy
cuidadoso, ya que no hay una superficie sólida como tal para poder detectarlo.
La técnica consiste en situar los dedos cerca de una arteria y presionar
suavemente contra una estructura interna firme, normalmente un hueso, para
poder sentir el pulso.
10. LEYES
DE LA VELOCIDAD Y DE LA PRESIÓN.
A)
Ley de la velocidad. A medida que
las arterias se alejan y se van dividiendo, aumenta la superficie de sección
del sistema vascular. En otras palabras, al dividirse una arteria en dos ramas,
la suma de la superficie de sección de éstas es mayor que la superficie
de sección de la arteria madre. De este modo, a medida que se aleja la sangre
del corazón, va ocupando un lecho cada vez mayor, y tiene su amplitud máxima al
nivel de los capilares. Podría representarse al sistema vascular por dos conos
truncados que se miran por la base. Es fácil darse cuenta que, como en los
ríos, la velocidad de la corriente será menor cuanto mayor sea la amplitud del
lecho vascular. De allí que la velocidad de la sangre disminuye a medida que se
aleja del corazón, llega a un mínimo en los capilares y aumenta otra vez
progresivamente en las venas.
B) Ley
de la. presión. La sangre circula en el sistema vascular debido a diferencias
de presión. La periódica descarga de sangre por parte del corazón y la
resistencia opuesta al curso de la sangre por el pequeño calibre de las
arteriolas, crean en el sistema vascular una presión que es máxima en la aorta,
cae bruscamente al nivel de las arteriolas y capilares y sigue, luego, cayendo
paulatinamente al nivel de las venas para ser mínima al nivel de las aurículas.
C) Ley del caudal. La cantidad de sangre que sale del corazón por la
aorta o la arteria pulmonar en un minuto, es igual a la que le llega por las
venas cavas y pulmonares en el mismo espacio de tiempo, y es igual también a la
que pasa en la unidad de tiempo por cualquier sección completa del sistema
circulatorio (conjunto de capilares pulmonares, conjunto de capilares del
circuito aórtico)
11. VOLUMEN
MINUTO CIRCULATORIO Y CIRCULACIÓN SISTÉMICA
El
volumen de agua del intravascular se podía calcular como el 5 % del peso
corporal y para un hombre de 70 kg, como unos 3,5 L de agua intravascular. El
volumen total ocupado por la sangre recibe el nombre de volemia y es el volumen
de agua y el volumen ocupado por los sólidos del plasma y los sólidos de las
células sanguíneas. La volemia es de unos 70 a 80 mL de sangre por kilogramo de
peso corporal y, para el sujeto de 70 kg, unos 4900 a 5600 mililitros de
sangre. Un valor fácil de recordar, y que usaremos de aquí en adelante, es el
de 5000 mL (5 L) para un adulto sano.
Si
pudiéramos detener bruscamente la circulación y medir el volumen de sangre en
las distintas partes del cuerpo y en los distintos segmentos del árbol
arterial, veríamos que estos 5 litros de sangre no están homogéneamente
distribuidos. Hay más sangre por debajo del diafragma que por arriba de él y esta
diferencia aumenta notablemente cuando el sujeto se pone de pie. También hay
más sangre en las venas, en especial en las de pequeño calibre, que en el
sector arterial y muchísimo más que en los capilares. Esto nos da una idea de
la capacidad y distensibilidad de las venas.
Ø Volumen minuto o gasto cardiaco
El
corazón, actuando como una bomba mecánica, impulsa la sangre por la aorta. El
volumen de sangre que pasa en un minuto por la aorta es un flujo o caudal (Q)y
como tal, se podrí medir en cualquiera de las unidades siguientes:
VOLUMEN
/ TIEMPO = V/T
Aunque
es habitual hablar gasto cardiaco en litros por minuto. 5 L/min para el gasto
cardíaco es también una cifra fácil de recordar, pero que sólo debe usarse como
válida para un sujeto adulto en reposo ya que durante un ejercicio intenso
puede aumentar hasta cinco veces su valor basal.
La
aorta no es el único sitio donde se puede medir el gasto cardíaco. Si pasan 5
L/min por la aorta, ese será el caudal de la vena cava inferior y la vena cava
superior sumados. Ese será también el caudal de la arteria pulmonar y el caudal
de todas las venas pulmonares. Obviamente, si del ventrículo izquierdo salen 5
L/min, por todos los capilares pasan 5 L/min. Lo que sí no hay duda es que es
más sencillo medir el flujo en la aorta que, al mismo tiempo, en todos los
capilares y es por eso que, cuando se habla de gasto cardíaco se refiere, por
lo general, a una medida hecha a la salida del ventrículo izquierdo.
12. CIRCULACIÓN
FETAL
El sistema circulatorio fetal utiliza tres derivaciones,
que son pequeños pasajes que transportan la sangre que necesita ser oxigenada.
El objetivo de estas derivaciones es circunvalar ciertas partes del cuerpo
—especialmente los pulmones y el hígado— que aún no se desarrollaron
completamente mientras el feto se encuentra dentro del útero. Las derivaciones
que circunvalan los pulmones se llaman foramenes ovales, que transportan la
sangre desde la aurícula derecha del corazón hasta la aurícula izquierda, y el
ductus arteriosus, que transporta la sangre desde las arterias pulmonares hasta
la aorta.
El oxígeno y los nutrientes de la sangre de la madre se
transfieren al feto mediante la placenta. La sangre enriquecida fluye a través
del cordón umbilical hasta el hígado y se divide en tres ramas. Luego, la
sangre llega a la vena cava inferior, una vena principal conectada al corazón.
La mayor parte de la sangre pasa por el ductus venosus, otra derivación que transporta
sangre altamente oxigenada a través del hígado hasta la vena cava inferior y
luego hacia la aurícula derecha del corazón. Una cantidad pequeña de esta
sangre va directo al hígado para brindarle el oxígeno y los nutrientes que
necesita.
13. LA CIRCULACIÓN PULMONAR
El sistema circulatorio pulmonar es la parte del sistema cardiovascular
en el que la sangre pobre en oxígeno se bombea desde el corazón, a través de la arteria
pulmonar, a los pulmones y vuelve, oxigenada, al corazón a través de
la vena pulmonar.
La sangre privada de oxígeno procedente de la vena
cava superior e inferior, entra en la aurícula derecha del corazón y fluye
a través de la válvula tricúspide (válvula atrio ventricular derecha) y entra
en el ventrículo derecho, desde el cual se bombea a través de la válvula
semilunar pulmonar en la arteria pulmonar hacia los pulmones. El intercambio de
gases se produce en los pulmones, mediante el cual se libera CO2 de
la sangre, y se absorbe el oxígeno. La vena pulmonar devuelve la sangre ya
oxigenada a la aurícula izquierda.
14. APARATO
RESPIRATORIO.
El aparato respiratorio es el conjunto de
estructuras cuya función es proporcionar oxígeno a los líquidos corporales
(sangre) y retirar el anhídrido carbónico (CO2) de las células (para evitar que
se incremente la acidez del líquido extracelular).
Dicho sistema está relacionado con el sistema músculo-esquelético, que permite movilizar los pulmones, y el sistema circulatorio junto al que realiza el intercambio gaseoso y es el que, finalmente, acerca la sangre ya oxigenada, a las distintas zonas del cuerpo.
Dicho sistema está relacionado con el sistema músculo-esquelético, que permite movilizar los pulmones, y el sistema circulatorio junto al que realiza el intercambio gaseoso y es el que, finalmente, acerca la sangre ya oxigenada, a las distintas zonas del cuerpo.
El aparato respiratorio se divide en dos partes
desde el punto de vista funcional
a) Sistema de conducción o vías
aéreas.
b) Sistema de intercambio o
superficie alveolar.
Vías
respiratorias o sistema respiratorio conductor
·
Vías aéreas
altas: fosas nasales y faringe.
·
Vías aéreas
bajas: laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos.
El aire entra al cuerpo primero a través de
la boca o la nariz, se desplaza rápidamente por la faringe (garganta) pasa a
través de la laringe, entra a la tráquea, que se divide en bronquios derecho e
izquierdo en los pulmones y luego se divide aún más en ramas cada vez más
pequeñas llamadas bronquiolos. (Biofisica, 2014)
15. INTERCAMBIO
DE GASES.
El intercambio de
gases es la provisión de oxigeno de los pulmones al torrente sanguíneo y la
eliminación de dióxido de carbono del torrente sanguíneo a los pulmones. Esto
tiene lugar en los pulmones entre los alvéolos y una red de pequeños vasos
sanguíneos llamados capilares, los cuales están localizados en las paredes de
los alvéolos.
Las paredes de los
alvéolos en realidad comparten una membrana con los capilares en la cual el
oxígeno y el dióxido de carbono se pueden mover libremente entre el sistema
respiratorio y el torrente sanguíneo. Las moléculas de oxígeno se adhieren a
los glóbulos rojos, los cuales regresan al corazón. Al mismo tiempo, las
moléculas de dióxido de carbono en los alvéolos son expulsadas del cuerpo con
la siguiente exhalación
Presiones
respiratoria.
Por convenio en el aparato respiratorio las
presiones se miden tomando como referencia la presión atmosférica. Una presión
será negativa cuando sea menor de 760 mmHg y positiva si es mayor. Durante la
inhalación normal la presión dentro de los pulmones presión intralveolar, es
cerca de -2 cm de agua. (Biofisica, 2014)
16. MECANISMO
QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR.
Depende
de dos factores:
· Las fibras
elásticas del parénquima pulmonar.
· La tensión
superficial de los líquidos que cubren a los alveolos.
Provoca
una tendencia continua de estos a colapsarse dado que estos mecanismos suceden
en todo los espacios aéreos de los pulmones, el efecto neto de los mismos en
producir una fuerza elástica contráctil en la totalidad de los pulmones es
igual fuerza elástica de tensión superficial.
Mecanismo
que se oponen al colapso pulmonar
Depende:
·
La presión
intrapleural negativa ayuda a mantener los pulmones distendidos.
·
La sustancia
tensioactiva o surfactante disminuye la tensión superficial de los líquidos que
rodean a los alveolos. La sustancia tencioactiva es una mezcla bifásica de
proteínas fosfolípidos e iones; dipalmitoil-lectina (apoproteiina surfactante e
iones de calcio), producido por el epitelio alveolo de las células tipo II.
Previene el edema pulmonar.
Volúmenes y capacidades pulmonares.
Capacidad
pulmonar
Las capacidades
pulmonares se refieren a los
distintos volúmenes de aire característicos en la respiración humana. Un pulmón humano puede almacenar alrededor de 5 litros de aire en su interior, pero una cantidad
significativamente menor es la que se inhala y exhala durante
la respiración.
Al
describir los procesos del ciclo pulmonar, a veces es deseable considerar
juntos dos o más volúmenes pulmonares, estas combinaciones de volúmenes son llamados
capacidades pulmonares:
·
Capacidad inspiratoria (CI): Es la cantidad de
aire que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una espiración
normal y distendiendo al máximo sus pulmones (3.500 ml aproximadamente). CI =
VC + VRI
·
Capacidad residual funcional (CRF): Es la cantidad
de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal (2.300 ml
aproximadamente). CRF = VRE + VR
·
Capacidad vital (CV): Es la cantidad
de aire que es posible expulsar de los pulmones después de haber inspirado completamente.
Son alrededor de 4,6 litros. CV = VRI + VC + VRE
·
Capacidad pulmonar total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato respiratorio,
después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a aproximadamente a 6
litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con
el máximo esfuerzo posible (aproximadamente 5.800 ml). CPT = VC + VRI + VRE +
VR. (Biofisica, 2014)
17. VOLUMEN
RESIDUAL.
El
volumen residual es el remanente en los pulmones por que proporciona aire al
alveolo para airear la sangre y entre en dos respiraciones, caso contrario se
produciría un cambio de contracción de CO2 con la espiración y la inspiración.
Como
medir el volumen residual
La medición del volumen
pulmonar generalmente se hace como parte de las pruebas para determinar la
función pulmonar, que a menudo es necesaria para las personas con problemas
respiratorios. Ciertos volúmenes pulmonares se pueden medir durante una prueba
de espirometría normal, pero calcular el volumen pulmonar residual requiere de
técnicas especiales.[1] El volumen pulmonar residual representa la cantidad de aire
que queda en los pulmones después de una exhalación forzada, es decir, después
de exhalar todo el aire que se pueda. De hecho, no se mide directamente, sino
que se puede calcular usando metodologías especiales. Las enfermedades
pulmonares restrictivas, como la fibrosis pulmonar, la asbestosis y la miastenia
grave se caracterizan por los bajos volúmenes residuales pulmonares.
18. FORMAS
QUÍMICAS EN QUE SE TRANSPORTA EL CO2.
Transporte de co2
El CO2 se produce a nivel las mitocondrias,
como producto final del metabolismo celular. Desde las mitocondrias atraviesa
el citoplasma, pasa a la sangre en los capilares tisulares y es llevado por la
sangre al alvéolo, desde donde se elimina a la atmósfera gracias a la
ventilación alveolar. El CO2 es
transportado en la sangre, tanto en combinaciones químicas como en solución
física. Debido a que tiene la propiedad de hidratarse, formando ácido carbónico
en una reacción reversible, el transporte de CO2 y su eliminación son parte fundamental
del equilibrio ácido-base. La cantidad total de CO2 en la sangre arterial es de
aproximadamente 48 volúmenes en 100ml de sangre.
Transporte en el plasma:
Se realiza en tres formas:
1.- Parte se mantiene disuelta
físicamente en el plasma, dependiendo de la presión parcial de CO2 y de su coeficiente de solubilidad.
2.- Otra parte forma compuestos
carbamínicos con las proteínas plasmáticas en una reacción rápida que no
requiere de catalizador:
R-NH2 + CO2 
R-NHCOO- + H+
R-NHCOO- + H+
3.- Una pequeña cantidad reacciona con
el agua para formar ácido carbónico e implicarse en el equilibrio ácido-base:
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
H2CO3 H+ + HCO3-
Transporte por el glóbulo rojo
La mayor parte del CO2 que difunde desde los tejidos hacia
los capilares entra al glóbulo rojo, donde se transporta en las siguientes
formas:
1.-Una pequeña fracción permanece
disuelta en el líquido dentro del glóbulo
2.-Parte del CO2 se combina con los grupos amino de la
hemoglobina para formar compuestos carbamínicos.
3.-La mayor parte del CO2 que penetra al glóbulo rojo a nivel
tisular se hidrata como en el plasma, pero a mayor velocidad, ya que en el
eritrocito existe una alta concentración de la enzima anhidrasa carbónica, que
cataliza la reacción. El bicarbonato que se forma se disocia en H+y
HCO3. Los iones H+son captados por la hemoglobina y los
aniones HCO3 salen del
glóbulo rojo hacia el plasma, donde la concentración de este ión es menor,
intercambiándose por el anión cloro (efecto Hamburger).
Al entregar O2, la Hb oxigenada se transforma en Hb reducida, que por ser un ácido débil tiene poder tamponador de H+. Con ello aumenta la capacidad de transporte de CO2 (efecto Haldane). De este modo, la entrega de O2 y la captación de CO2 que tienen lugar en los capilares sistémicos son dos procesos que se favorecen mutuamente: un aumento de la presión de CO2 en la sangre capilar, con la consiguiente disminución del pH, que facilita la entrega de O2 (efecto Bohr), a la par que el aumento de Hb reducida facilita la captación de CO2 (efecto Haldane).
(Biofisica, 2015)
Al entregar O2, la Hb oxigenada se transforma en Hb reducida, que por ser un ácido débil tiene poder tamponador de H+. Con ello aumenta la capacidad de transporte de CO2 (efecto Haldane). De este modo, la entrega de O2 y la captación de CO2 que tienen lugar en los capilares sistémicos son dos procesos que se favorecen mutuamente: un aumento de la presión de CO2 en la sangre capilar, con la consiguiente disminución del pH, que facilita la entrega de O2 (efecto Bohr), a la par que el aumento de Hb reducida facilita la captación de CO2 (efecto Haldane).
19. UNIDAD
RESPIRATORIA.
La unidad respiratoria está
compuesta por bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, los atrios y los
alvéolos. Las paredes alveolares son extremadamente delgadas, y en su interior
existe una red casi sólida de capilares interconectados. Por tanto, es obvio
que los gases alveolares están muy próximos a la sangre de los capilares; el
intercambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre pulmonar, se produce a
través de las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones, no
meramente en los propios alvéolos. Estas membranas se denominan colectivamente
membrana respiratoria, llamada también membrana pulmonar.
20. MEMBRANA
RESPIRATORIA.
Está
constituida por las siguientes capas
una
capa de líquido que reviste el alvéolo y que contiene el agente tensioactivo
que disminuye la tensión superficial del líquido alveolar:
·
el epitelio alveolar compuesto de células
epiteliales finas;
·
una membrana basal epitelial;
·
un espacio intersticial fino entre el
epitelio alveolar y la membrana capilar;
·
una membrana basal del capilar que en muchos
lugares se fusiona con la membrana basal epitelial;
·
la membrana endotelial capilar.
A
pesar de la cantidad de capas presentes, la membrana respiratoria tiene un
espesor de tan solo 0,2 micras en algunos lugares, y es en promedio de 0,6
micras.
El
diámetro del capilar es de tan solo micras, por lo que el hematíe debe
deformarse, y su membrana se pone en contacto con la pared del capilar,
entonces del Co2 no precisa atravesar cantidades significativas de plasma
cuando difunde. Esto aumenta la velocidad de la difusión.
Factores que afectan la tasa de difusión de gases a
través de la membrana respiratoria
Estos
factores son
El
espesor de la membrana respiratoria: debido a que la tasa de difusión es
inversamente proporcional al espesor de la membrana, cualquier factor que
aumenta el espesor a más de dos o tres veces el normal puede interferir
significativamente con el intercambio de gases de la respiración normal;
El
área de la superficie de la membrana respiratoria: cuando la superficie total
está diminuida entre un tercio y un cuarto de lo normal, el intercambio de
gases a través de la membrana está significativamente interferido, incluso en
condiciones de reposo;
El
coeficiente de difusión de la transferencia de cada gas (solubilidad): para una
diferencia de presión dada, el dióxido de carbono difunde a través de la
membrana 20 veces más rápidamente que el oxígeno. El oxigeno a su vez difunde
dos veces más rápidamente que el nitrógeno. La diferencia de presión a través
de la membrana respiratoria es la diferencia entre la presión parcial del gas
en los alvéolos y la presión del gas en la sangre.
Regulación de la respiración. Regulación de
la actividad del centro respiratorio y Vitalometria
Centro respiratorio
El
centro respiratorio está compuesto de varios grupos de neuronas localizadas
bilateralmente en el bulbo raquídeo y en la protuberancia. Está dividido en
tres grupos principales de neuronas:
•
Grupo respiratorio dorsal, localizado en la porción dorsal del bulbo, que
origina principalmente la inspiración
•
Grupo respiratorio ventral, localizado en la parte ventrolateral del bulbo, que
puede originar la espiración o la inspiración, dependiendo de qué neuronas del
grupo se estimulen
•
Centro neumotáxico, localizado dorsalmente en la parte superior de la
protuberancia, que ayuda a controlar la frecuencia y el patrón respiratorio.
El
grupo respiratorio dorsal de neuronas desempeñan el papel del control de la
respiración.
Grupo respiratorio dorsal de neuronas: sus
funciones inspiratorias y rítmicas
Todas
o la mayoría de sus neuronas están localizadas dentro del núcleo del fascículo
solitario. El núcleo del fascículo solitario es también la terminación
sensitiva de los nervios vago y glosofaríngeo, que transmiten al centro
respiratorio señales sensitivas de los quimiorreceptores periféricos, los
barorreceptores, y varios tipos de receptores del interior del pulmón.
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