Fisiología Humana: Cardiovascular y Respiratoria, UAM Apuntes

Fisiología Cardiovascular

Igual, de forma característica, el flujo sanguíneo coronario se produce durante la diástole, en la sístole cae el flujo y durante la diástole sube el flujo, cayendo la resistencia. En el ventrículo derecho también ocurre pero de manera menos marcada. Tiene una explicación meramente física: la compresión durante la sístole es mayor en el subendocardio.

1 seg.

60 DIÁSTOLE Flujo sanguíneo coronario, 30 ml/min 0 SİSTOLE 125 Presión arterial sistémica, mmHg 100 75 DIÁSTOLE SÍSTOLE

Regulación metabólica del flujo coronario

El trabajo del corazón (actividad metabólica) determina el flujo coronario. Si aumenta el trabajo cardíaco se produce vasodilatación. Recordamos que el corazón tiene una inervación tanto simpática como parasimpática.

• El simpático tiene efecto directo vasoconstrictor, pero predomina el efecto indirecto vasodilatador (regulación metabólica) > (noradrenalina y receptores alfa y beta)
• El parasimpatico tiene efecto directo vasodilatador, pero predomina el efecto indirecto vasoconstrictor (regulación metabólica) > Acetilcolina. "Al final la regulación metabólica gana a la regulación nerviosa".

Circulación Pulmonar

El flujo es aproximadamente igual en la circulación pulmonar que en la sistémica (gasto cardiaco)

Arterias pulmonares

Las arterias pulmonares, en comparación con las sistémica, tienen: (1) menor longitud, (2) menor resistencia, (3) menos músculo liso en su pared, (4) mayor complianza (distensibilidad).

La presión en la circulación pulmonar es menor que en la circulación sistémica. Se adapta mucho a las situaciones 1 Seconds mecánicas (si la sistémica está en 15, para que la pulmonar se ponga a 15 solo tendrán que bajar aún más la resistencia y dejarse distender). Como baja la resistencia puede circular el mismo volumen de sangre.

Aortic pressure curve PRESIÓN ARTERIAL (mm Hg) 120 PULMONAR SISTÉMICA Pressure (mm Hg) 75 Sistólica 25 120 Right ventricular curve Pulmonary artery curve Diastólica 8 80 Media 15 93 P. Arterial- P. venosa 7 90 Resistencia = (P. arterial - P. venosa) x gasto cardiaco

Regulación de la circulación pulmonar

• REGULACIÓN METABÓLICA Al contrario que en la sistemica, en la pulmonar si hay hipoxia no hay vasodilatación sino vasoconstricción. Si hay hipoxia local solo se vasoconstriñen los vasos de esa zona. Si es una hipoxia generalizada se puede [P Hipoxia local Hipoxia general producir hipertensión en la arteria pulmonar (ocurre al estar en lugar pobre en oxígeno o debido a enfermedades del aparato respiratorio como EPOC donde el aire no se oxigena bien y se produce vasoconstricción). Esta hipertensión pulmonar produce hipertrofia y dilatación del ventrículo derecho (cor pulmonale).
• FACTORES MECÁNICOS Por efecto del peso de la sangre (gracias a la gravedad) hay una mayor perfusión en la base del pulmón que en los vértices.

Página 73 de 208FISIOLOGÍA HUMANA 1ºENF (UAM) BLOQUE 2.1: FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR En los pulmones no solo está la presión pulmonary la venosa, sino que también hay una presión alveolar. Cuando hablamos de "zona 3" (en las bases del pulmón) la presión del aire es mayor que la presión venosa por lo que no hay ningún problema.

En "zona 2" la presión arterial es mayor a la presión alveolar y mayor a la presión venosa. Dentro de la zona 2 el flujo disminuye con la altura.

En la "zona 1" el flujo es 0 pues la presión alveolar es mayor que la alveolar. Lo normal es que la zona 1 no exista, pues no es útil. Aparece entonces cuando aumenta mucho la presión en los alveolos (hinchar un globo, tocar instrumentos de viento ... ) o cuando disminuye la presión arterial y venosa en los vértices pulmonares. Todo esto hablamos en bipedestación. En decúbito todo el pulmón es zona 3.

• REGULACIÓN NERVIOSA (Poco importante) - Simpático vasoconstrictor - Parasimpático vasodilatador

p. alveolar Zona 3 P venosa > p alveolar Zona 2 p. alveolar P arterial > p alveolar > p venosa Zona 1 p. alveolar p alveolar > p arterial Zona 1 Zona 2 ALTURA -+ Zona 3 FLUJO

Fisiología Respiratoria

Mecánica Respiratoria: Volúmenes y Capacidades Pulmonares

Introducción a la respiración

La respiración de nuestro organismo posee dos acepciones : respiración celular ("es más metabolismo") y respiración pulmonar: intercambio de gases entre nuestras células y el exterior.

Función básica de los pulmones: intercambiador de gases entre la atmósfera y la sangre.

Estructuras del Aparato Respiratorio

Anatomía del sistema respiratorio

• TRACTO RESPIRATORIO SUPERIOR (fuera de la caja torácica)
  • Nariz
  • Faringe
  • Laringe
• TRACTO RESPIRATORIO INFERIOR
  • Tráquea
  • Árbol bronquial
  • Pulmones

Desde un punto de vista funcional distinguimos:

• Vías respiratorias de conducción (boca, nariz, laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos). Llevan el aire desde la atmósfera hasta la zona del intercambio de gases

v Zona respiratoria (alvéolos). Intercambio de gases. Puede empezar en bronquiolos "respiratorios", pero es en excepciones porque normalmente comienza en los alvéolos.

Los bronquios son los dos conductos que se resultan de la bifurcación (división en dos) de la tráquea. Al igual que esta, están formados por anillos de cartílago. Mientras que los bronquiolos son las pequeñas vías en que se dividen los bronquios llegando a los alvéolos pulmonares.

En los pulmones humanos existen hasta 300/400 millones de alveolos con una superficie total de 50-100 m2. El sáculo pulmonar está formado por alveolos rodeados de una red de capilares sanguíneos, no arterias completas. De esta manera se permite la oxigenación de la sangre. El intercambio de gases se realiza a través de la pared del alveolo y del capilar (barrera alveolo-capilar, muy fina, para que se difundan con facilidad).

Estructura del alvéolo

La pared alveolar interna está tapizada por una monocapa de células epiteliales. Encontramos células alveolares (neumocitos) de tipo I y de tipo II. En las células alveolares de tipo I es el sitio principal de intercambio de gases. Las células alveolares de tipo II son menos abundantes pero se caracterizan por su capacidad regenerativa. Su función más importante es la secreción de surfactante pulmonar* y líquido alveolar.

La dilatación/contracción de los alveolos se da porque presentamos fibras elásticas. La pared de los alvéolos NO contiene fibras musculares. Además los alveolos tienen macrófagos infiltrados como barrera defensiva.

Capilar Fibras elásticas Célula Tipo l Célula endotelial Célula Tipo II Liquido intersticial Macrofago 00 1 Captación de O2 Eliminación de CO2 Vias aéreas Intercambio alveolar Alvéolos pulmonares 002 2 CÓ 3 Transporte de gases en la sangre Intercambio tisular CO 4 100 ATP Respiración celular. * Sustancia tensioactiva que recubre la superficie de los alvéolos y disminuye la tensión superficial

Funciones del Sistema Respiratorio

Función respiratoria

• Distribución de aire (Ventilación)
• Intercambio de gases

Funciones "no respiratorias"

• Acondicionamiento de aire
• Olfato
• Termorregulación
• Depósito de sangre
• Defensa-retención de partículas
• Filtro de sangre
• Regulación del equilibrio ácido-base (riñón)
• Funciones metabólicas

V Acondicionamiento de aire (templado, húmedo y limpio): Condiciones: tiene que calentarse y humedecerse. Empieza en las fosas nasales (arteriolas). El aire inspirado se calienta a 37º y se satura de vapor de agua al pasar por las vias aéreas superiores. El aparato respiratorio humidifica, limpia las partículas y calienta el aire. Igual que le cedemos calor al aire, cuando este sale, el aire devuelve parte del calor y vapor de agua que había captado durante la inspiración: pierde estas condiciones de calor y humedad.

✓ Termorregulación: si se respira por la boca se elimina calor y vapor de agua. Nosotros los humanos esta forma de termorregulación no es la principal pues se da principalmente por las glándulas sudoríparas. (Sí se da por ejemplo en los perros, que sacan la lengua para emplear esta función de termorregulación).

37 º C 100% H2O Frio seco ‘37ºC 100% H2O

✓ Defensa-Retención de partículas: varias líneas de defensa frente a infecciones o FÍSICA: vibrisas, faringe y las vías respiratorias de pequeño calibre. ▪ En la faringe hay un cambio brusco de dirección, donde hay tejido linfático · En la tráquea ocurre lo mismo. Además existe el epitelio ciliado con secreción de moco. Otro mecanismo de defensa son los macrófagos alveolares *. *Las partículas que quedan atrapadas en el moco de las vías respiratorias son eliminadas por el epitelio ciliado y deglutidas. El epitelio ciliado barre el moco hacia arriba (se dirige hacia el esófago o la faringe en vez de hacia la laringe) para ser tragado o deglutido. Las partículas más pequeñas llegan a los alvéolos y son fagocitadas por los macrófagos.

Faringe · Brusco cambio de dirección Tejido linfático Vibrisas Vías respiratorias . Ramificaciones Epitelio ciliado Vaso linfático < 2 um Macrofago alveolar

v Equilibrio ácido-base: el pulmón regula el equilibrio ácido-base junto con el riñón regulando la eliminación de CO2. Si tenemos muchos protones expulsaremos mucho CO2 para que la fórmula se desplace y exista equilibrio.

CO2 + H20 H2CO3 HCO3 + H+

Mecánica Respiratoria

Principio básico de la respiración

El intercambio de aire entre la atmósfera y los alveolos es la ventilación o respiración.

PRINCIPIO BÁSICO DE LA RESPIRACIÓN: El aire se desplaza, como cualquier otro fluido, siempre que exista un gradiente de presión. Así ocurre la inspiración y la espiración.

• Inspiración: Presión fuera de los pulmones mayor que dentro. AUMENTA EL VOLUMEN PULMONAR
• Espiración: Presión fuera de los pulmones menor que dentro. DISMINUYE EL VOLUMEN PULMONAR

Inspiración entra aire Espiración sale aire

Músculos respiratorios

El gradiente de presión entre el interior y el exterior de los pulmones se origina debido a los músculos respiratorios.

"Al contrario de como pensamos, el pulmón no se hincha porque entre el aire, sino que el aire entra porque el pulmón ha aumentado su tamaño."

esternocleidomastoideos escalenos intercostales internos intercostales externos diafragma abdominales m. inspiratorios m. espiratorios

• INSPIRACIÓN Inspiración Contracción m. inspiratorios Î Volumen tórax Caja torácica y pulmones se mueven al unísono Presión fuera de los pulmones mayor que dentro: AUMENTA EL VOLUMEN PULMONAR. entra aire Î Volumen pulmonar Se contraen los músculos respiratorios. El diafragma y los intercostales externos se contraen > AUMENTA el volumen del tórax (caja torácica y pulmones se mueven al unísono) > aumenta el volumen pulmonar y así entra el aire. Es diferente si la inspiración es "en reposo" o "forzada".
  • "En reposo" o Proceso activo o Músculos inspiratorios: diafragma, intercostales externos
  • "Forzada" o Proceso activo o Músculos accesorios de la inspiración: escalenos, esternocleidomastoideos
• ESPIRACIÓN Espiración Į Volumen tórax sale aire Į Volumen pulmonar Presión fuera de los pulmones menor que dentro: DISMINUYE EL VOLUMEN PULMONAR. Cuando se espira disminuye el volumen del tórax > disminuye el volumen pulmonar > aire sale La espiración puede ser "en reposo" o "forzada"
  • "En reposo" o Proceso pasivo o Relajación músculos inspiratorios
  • "Forzada" o Proceso activo o Contracción de los m. espiratorios: intercostales internos, abdominales

(a) En reposo: el diafragma está relajado. Espacio pleural Diafragma (b) Inspiración: el volumen torácico aumenta. (c) Espiración: el diafragma se relaja, el volumen torácico disminuye. -- El diafragma se contrae y se aplana.