SISTEMA RESPIRATORIOHUMANO

Depto. de Biología

Instituto Nacional

Prof. Valentina Olivares Fredes.

Respiración: Respiración celular y Ventilación pulmonar

Figura 1. Relación existente entre la ventilación pulmonar y la respiración celular.

Las funciones del sistema respiratorio son:

Intercambiar gases respiratorios (O2 y CO2) entre la atmósfera y la sangre, a nivel de los alvéolos pulmonares (hematosis).

Controlar el grado de acidez sanguínea (pH), mediante la regulación de la concentración de CO2 en la sangre.

Posee receptores para el sentido del olfato, filtra el aire inspirado. Produce sonidos (fonación).

Excretar H2O, lo que ayuda a la regulación de la temperatura corporal.

Estructuras anatómicas involucradas en la respiración:

Vías respiratorias

Porción conductora

Porción respiratoria

Bronquiolosrespiratorios

y alvéolos

Hematosis

Nariz Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquiolos

terminales

Transporte del aire

Figura 2. Porciones conductora y respiratoria de las vías respiratorias.

vías aéreas

nasal cavity

pharynx

epiglottis

larynx

esophagus

trachea

bronchi

pulmonary vein

pulmonary artery

bronchioles

(a)

bronchiole(b) branch of pulmonary artery

arteriole

lymphatic vessel

alveoli

capillary network

branch of pulmonary vein

smooth muscle

Alvéolos pulmonares

Por sus delgadas paredes es posible el intercambio de gases respiratorios.

Sus delgadas paredes que separan a alvéolos vecinos poseen poros colaterales, que previenen colapso pulmonar.

Están recubiertos por un epitelio constituido por dos tipos de células: neumocitos tipo I y neumocitos tipo II. Estos últimos producen el surfactante pulmonar.

Cada pulmón posee 300 millones de alvéolos, que aportan una superficie de 70 metros cuadrados aprox. Tamaño de una cancha de tenis.

(a) Inhalation

air moves in

ribcageexpands lungs

expand

diaphragmcontracts downward

(b) Exhalation

air moves out

ribcagecontracts lungs

compress

diaphragmrelaxes upward

Mecánica respiratoria

Radiografía de tórax en inspiración y espiración forzada.

Volúmenes respiratorios o Volúmenes pulmonares

Composición porcentual del aire inspirado y espirado.

Aire inspirado Aire espirado

Oxigeno 21 16

(%O2)

Dióxido de carbono 0.03 4

(%CO2)

Nitrógeno 79 79

(%N2)

Vapor de agua variable muy abundante

oily surfactant

alveolarepithelialcell

O2

CO2

air inalveolus

collagen fibers

capillary endothelial cell

INTERCAMBIO DE GASES RESPIRATORIOS

1) O2 diffuses throughlung capillary wall.

(a) Transport of oxygen ( )

2) O2 is carried to tissuesbound to hemoglobin.

3) O2 diffuses throughtissue capillary walls.

lungside

bodycellside

hemoglobin

1) CO2 diffuses throughtissue capillary wall.

(b) Transport of carbon dioxide( )

lungside body

cellside

2) CO2 is carried to lungs.

3) CO2 diffuses throughlung capillary walls.

dissolved inplasma

HCO3– as bicarbonate

bound to hemoglobin

REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN.

La respiración se encuentra regulada por el sistema nervioso, mediante un centro respiratorio presente en el tronco encefálico.

Centros Respiratorios

Constituidos por varios núcleos neuronales, ubicados en el bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral).

Y la protuberancia anular (centro neumotáxico ycentro apnéustico).

Los núcleos del bulbo se encargan de dar ritmicidad a la respiración (esto es, luego de un movimiento inspiratorio viene otro espiratorio).

Los de la protuberancia anular se encargan de cambiar la frecuencia respiratoria (número de

inspiraciones por minuto).

Regulación del ritmo respiratorio.

a) Grupo respiratorio dorsal; controla la respiración normal.

b) Grupo respiratorio ventral;

controla la respiración forzada.

Al ser estimulado por el grupo respiratorio dorsal, el grupo respiratorio ventral inicia los movimientos inspiratorios y espiratorios.

Regulación de la frecuencia respiratoria:

Los centros neumotáxico y apnéustico actúan sobre el centro de la ritmicidad respiratoria del bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral), modificando el tiempo para la inspiración respiratoria.

Centro neumotáxico:

Su función es limitar el tiempo para la etapa de inspiración, originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones breves, aumenta la frecuencia

respiratoria.

Centro apnéustico:

Su función es aumentar el tiempo para la etapa de inspiración, originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones más profundas, disminuye la frecuencia respiratoria.

Respiración Celular

En presencia de OXÍGENO

CICLO DE KREBS : Matriz mitocondrial

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA : Membrana interna mitocondria

En ausencia de OXÍGENO

FERMENTACIÓN:

LÁCTICA

ALCOHÓLICA

ALGUNAS ENFERMEDADES

RESPIRATORIAS Asma Bronquitis Edema pulmonar Embolia pulmonar (EP) Enfermedad pulmonar obstructiva

crónica (EPOC) Enfisema Neumonía Rinitis Tos Cáncer

¡A descansar!