Fisiología respiratoria

La respiración es una acción inherente a la vida, necesaria por dos aspectos fundamentales; por un lado, nos permite la captación de oxígeno para que los tejidos puedan oxigenarse, eso todos lo conocemos, pero la parte más importante de la respiración es que nos permite eliminar el dióxido de carbono, ya que es un desecho que además es tóxico para el cuerpo. El conocimiento de éstos procesos es importante pues ayudará a entender la aparición de patologías sobre el sistema respiratorio. 

Al hablar de fisiología respiratoria podemos hablar de dos fases de respiración:

- La respiración externa o respiración propiamente dicha es la que se encarga de la entrada del aire y del intercambio del mismo con los tejidos.

- La respiración interna o respiración pulmonar es la utilización de esos gases por los tejidos, es el metabolismo celular.

Respiración externa

La respiración se inicia con un proceso de ventilación pulmonar, continúa con una fase de difusión a través de la membrana alveolar que es garantizada por medio de un proceso de perfusión y es necesario el transporte de esos gases en la sangre en los tejidos, vamos a ir viendo las diferentes fases:

Ventilación Pulmonar

Es el proceso de intercambio de gases entre el aire atmosférico y el interior de los alveolos. El aire penetra en las vías respiratorias altas por la nariz o por la boca, es transportado por la faringe, laringe y tráquea y el árbol bronquial hasta el alveolo. En este camino este aire va a calentarse, a purificarse y humedecerse, se filtra. Este proceso de filtración es garantizado por las células ciliadas que componen la mucosa respiratoria, repartida a lo largo de las vías respiratorias.

Este mecanismo de entrada y salida de aire va a depender de dos factores: por un mecánismo de gradiente de presiones de una zona de mayor presión a una zona de menor presión, si no existe este gradiente de presiones no se produce la salida del gas y también, va a depender de la resistencia de las vías aéreas. La resistencia de las vías aéreas depende de la longitud y el calibre de la vía aérea, la viscosidad del aire y del volumen pulmonar.

Ciclo Respiratorio.

Consta de una fase de espiración, una de inspiración y una fase de reposo.

En la fase de reposo los músculos espiratorios están en reposo, el diafragma no se contrae, no entra ni sale aire y los tres diámetros torácicos se encuentran en posición anatómica. En la posición anatomica la presión dentro de los pulmones va a ser igual a la presión atmosférica.

La fase de inspiración comienza con una contracción del diafragma y de todos los músculos inspiratórios y se produce un aumento de los tres diámetros torácicos de tal manera que en el interior de los pulmones, el volumen intrapulmonar aumenta. En la fase inspiratoria se crea en los pulmones una presión negativa, lo que facilitará la entrada de aire en los pulmones.

El pulmón se insufla, se va llenando de aire hasta que llega un momento que alcanza su grado máximo de extensibilidad, las paredes alveolares se hacen rígidas, porque no permiten elongarse más y aparece una fuerza de retracción elástica, y en ese momento comienza la fase de espiración, en la que esa fuerza de retracción que se genera va a disminuir los tres diámetros, generando una presión positiva que va a hacer que el aire sea expulsado.

Difusión Pulmonar

Es el proceso por el cual se realiza el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre capilar, de tal manera que el oxígeno va a pasar del alveolo a la sangre y el dióxido de carbono va a pasar de la sangre al alveolo. Este mecanismo se realiza por diferencia de presiones, es decir, los gases van a pasar de la zona de mayor presión a la zona de menor presión,

En la sangre oxigenada la presión de estos gases va a ser igual que las del alveolo. No todo el oxígeno y no todo el dioxido de carbono difunden puesto que existe el cortocircuito fisioligico o zon fisiologico. Esto corto circuito fisiologico consiste en que parte de la que sangre no interviene en este mecánismo de intercambio de gases (la sangre que corresponde a las arterias coronarias y bronquiales). Por esto hay una ligera variación en le presión parcial de oxigeno y de dióxido de carbono con respecto al alveolo.

Perfusión Pulmonar

Es el proceso por el cual la sangre entra en los pulmones. Para que haya perfusión es necesario que haya una ventilación para que llegue aire a los alveolos. La perfusión va a estar garantizada por el circuito de la circulación menor o pulmonar que lleva sangre venosa, no oxigenada, que procede del ventrículo derecho hasta llegar a los bronquios a través de las arterias pulmonares derecha e izquierda y se ramifican con los bronquios, para volver a la aurícula izquierda del corazón, a través de las venas pulmonares derecha e izquierda.

El aporte de sangre a los pulmones por el circuito de la circulación menor va a estar regulado por tres factores: La concentración de oxígeno en los alvéolos, el volumen pulmonar y la fuerza de la gravedad.

Transporte de gases.

Una vez que se ha realizado el intercambio de gases, esos gases son transportados desde los alveolos hasta los tejidos:

• Transporte de oxigeno: 2% va disuelto en sangre y 98% en la hemoglobina. Las moléculas de hemoglobina pueden transportar cuatro moléculas de oxigeno, si lleva las cuatro se dice que está saturada al 100%. La saturación de la hemoglobina va a estar en relación directa con la presión parcial de oxigeno, es decir, cuando la hemoglobina está saturada a 100% corresponde a una presión parcial de oxigeno de 100 mmHg (es decir, la presión parcial de oxigeno es normal), sin embargo si está saturada al 50% la presión parcial a que corresponde es de unos 27 mmHg (gran hipoxia).

• Transporte del dióxido de carbono: 3% se transporta disuelto en la sangre, 5% unido a la hemoglobina y la mayor parte (90 %) lo hace en forma de ácido carbómico que se disocia dando protones de hidrógeno y aniones bicarbonato y en el pulmón se transforma en dióxido de carbono. La proporción de hidrogeniones es lo que determina el pH. Pudiendo generar acidosis respiratoria o alcalosis respiratoria, el valor normal es de 7.4. La concentración de dióxido de carbono en la sangre es muy importante para mantener el equilibrio acido base del organismo.