Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases

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APUNTES FISIOLOGÍA Grado en Enfermería Universidad de Barcelona AprenAI 2026-2027 Apuntes de fisiología respiratoria para Enfermería: mecánica ventilatoria, leyes de Dalton y Boyle, volúmenes espirométricos y circulación pulmonar.

APREN.AI Índice 1 Estructura general, funciones del aparato respiratorio y circulación pulmonar Estructura y vías del aparato respiratorio La unidad alveolocapilar y sus componentes celulares Funciones principales del aparato respiratorio Circulación pulmonar: sistema de baja presión y alto flujo 2 Leyes físicas de los gases, mecánica ventilatoria y presiones torácicas Principios físicos que rigen el comportamiento de los gases Mecánica de la ventilación: ciclo inspiratorio y espiratorio Presión intrapleural y equilibrio mecánico de la cavidad torácica 3 Propiedades mecánicas pulmonares, espirometría y ventilación alveolar Propiedades mecánicas: distensibilidad, elastancia y surfactante Resistencia de las vías aéreas Espirometría: volúmenes y capacidades pulmonares Cálculo de la ventilación total y alveolar Patrones ventilatorios y acoplamiento ventilación-perfusión 4 Resumen para repasar Estructura alveolar y circulación pulmonar Leyes físicas y presiones ventilatorias Parámetros espirométricos y regulación funcional Soluciones de las preguntas de repaso Estos apuntes pueden contener errores u omisiones.

Son un material de apoyo y no sustituyen al temario oficial ni al profesorado: contrasta la información importante. Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 1 1 Estructura general, funciones del aparato respiratorio y circulación pulmonar AL ACABAR SABRÁS Diferenciar la anatomía funcional de las vías aéreas superiores e inferiores. Describir la función de los neumocitos tipo I, tipo II y los macrófagos alveolares. Contrastar los valores tensionales y resistencias entre la circulación sistémica y pulmonar. PIÉNSALO ANTES DE LEER 1 ¿Por qué el ventrículo derecho tiene una pared muscular mucho más delgada que el izquierdo si bombea la misma cantidad de sangre?

Estructura y vías del aparato respiratorio El sistema respiratorio humano asegura el aporte sostenido de oxígeno para el metabolismo aeróbico celular y la expulsión continua de dióxido de carbono. Las vías aéreas se dividen anatómicamente en dos grandes segmentos: Vías aéreas superiores: comprenden la cavidad nasal, la cavidad oral, la faringe y la laringe. La faringe actúa como vía compartida con la digestión. La laringe aloja las cuerdas vocales e incluye la epiglotis, estructura cartilaginosa que previene la aspiración de alimentos. Vías aéreas inferiores: abarcan la porción torácica compuesta por la tráquea, el árbol bronquial, los bronquiolos y los alvéolos.

La tráquea mide aproximadamente 15 cm de longitud y cuenta con un soporte semirrígido formado por 10 a 20 anillos cartilaginosos. Se bifurca en los bronquios principales derecho e izquierdo. Estos se dividen de forma sucesiva de 12 a 23 generaciones bronquiales. Conforme los conductos se ramifican, sus paredes se estrechan y reemplazan el cartílago por músculo liso en los bronquiolos. Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 2 Esquema anatómico de las vías aéreas superiores e inferiores. Los pulmones están alojados dentro de la caja torácica, delimitada inferiormente por el diafragma y lateralmente por las costillas y los músculos intercostales.

La anatomía pulmonar externa muestra tres lóbulos en el pulmón derecho y dos en el izquierdo. Esta asimetría se debe a la escotadura cardíaca presente en el hemitórax izquierdo. Diagrama de los lóbulos pulmonares y capas pleurales visceral y parietal. Cada pulmón está envuelto por una membrana serosa doble denominada pleura. La hoja interna es la pleura visceral, unida directamente a la superficie pulmonar. La hoja externa es la pleura parietal, unida a la pared torácica interna. Entre ambas existe el espacio pleural, ocupado por una fina lámina de líquido pleural. Este fluido amortigua el rozamiento y mantiene los pulmones extendidos por adhesión hidráulica.

Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 3 La unidad alveolocapilar y sus componentes celulares El intercambio gaseoso ocurre en los alvéolos pulmonares. Su estructura proporciona una superficie sumamente delgada para permitir la difusión pasiva de los gases con rapidez y eficacia. Elemento alveolar Características morfológicas Función fisiológica principal Células alveolares tipo I Epitelio plano simple de espesor mínimo, sin presencia de músculo. Constituyen la membrana respiratoria y optimizan la difusión de O y CO . Células alveolares tipo II Morfología más pequeña y gruesa; número similar a las tipo I.

Sintetizan y secretan el surfactante pulmonar para reducir la tensión superficial. Macrófagos alveolares Células móviles del sistema inmunitario. Fagocitan agentes patógenos e impurezas inhaladas en el espacio aéreo. Red capilar Vasos microscópicos que cubren entre el 80% y el 90% de la superficie alveolar. Conducen los eritrocitos adosados al epitelio alveolar con escaso líquido intersticial. Esquema de la arquitectura alveolar, capilares y tipos celulares respiratorios. El acondicionamiento del aire inhalado ocurre a su paso por las vías conductoras gracias al epitelio ciliado secretor de moco.

Este epitelio calienta el aire a 37 °C, satura su humedad al 100% mediante vapor de agua y retiene patógenos mediante inmunoglobulinas antes de que alcancen los alvéolos. COMPRUEBA 2 ¿Por qué la ausencia de tejido muscular en la pared alveolar favorece el intercambio gaseoso? Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 4 Funciones principales del aparato respiratorio La respiración engloba el intercambio gaseoso celular y el acoplamiento mecánico externo. Las funciones fisiológicas primordiales son: El aparato respiratorio también constituye una vía de excreción obligada de calor corporal y vapor de agua, lo que demanda ajustes homeostáticos compensatorios de hidratación.

PROCESO Trayecto anatómico del aire inspirado Circulación pulmonar: sistema de baja presión y alto flujo El lecho vascular pulmonar recibe el volumen total del gasto cardíaco derecho. La arteria pulmonar transporta sangre desoxigenada desde el ventrículo derecho y se ramifica hacia ambos pulmones. Tras oxigenarse, la sangre retorna a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares. Intercambio de gases: captación de oxígeno atmosférico hacia la sangre y transferencia inversa del dióxido de carbono procedente del catabolismo celular. 1 Regulación del equilibrio ácido-base: mantenimiento homeostático del pH orgánico modulando la retención o la eliminación de CO .

2 Defensa inmunológica: atrapamiento y destrucción de patógenos y partículas irritantes mediante el transporte mucociliar, los macrófagos y las inmunoglobulinas. 3 Vocalización: vibración mecánica de las cuerdas vocales en la laringe por el paso forzado del aire. 4 Cavidades nasales y boca Entrada y primer filtrado del aire 1 Faringe y laringe Paso común y cruce por epiglotis 2 Tráquea Tubo cartilaginoso de 15 cm 3 Bronquios y bronquiolos Ramificación progresiva muscularizada 4 Alvéolos pulmonares Intercambio gaseoso con la sangre 5 Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 5 Diagrama comparativo de la circulación menor pulmonar frente a la sistémica.

La circulación pulmonar actúa como un sistema de alto flujo y baja presión. Alrededor de 0,5 litros de sangre (el 10% del volumen sanguíneo corporal) permanece en este circuito en un instante dado. La presión arterial pulmonar habitual es de 25/8 mmHg, un régimen notablemente inferior al de la circulación sistémica (120/80 mmHg). Gracias a esta escasa resistencia vascular, el ventrículo derecho expulsa el mismo volumen de eyección que el ventrículo izquierdo con menor gasto de energía muscular. ERROR FRECUENTE Confundir el contenido de gases en los vasos pulmonares con la circulación general.

La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada procedente del ventrículo derecho, mientras que las cuatro venas pulmonares transportan sangre oxigenada hacia la aurícula izquierda. Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 6 IDEAS CLAVE Las vías respiratorias superiores acondicionan y filtran el aire antes de su paso a la porción torácica de conducción e intercambio. Los neumocitos tipo I facilitan la difusión gaseosa, mientras que los tipo II sintetizan surfactante para estabilizar los alvéolos. El pulmón derecho se organiza en tres lóbulos y el izquierdo en dos debido a la escotadura cardíaca.

La circulación pulmonar maneja el gasto cardíaco completo bajo un régimen de baja presión (25/8 mmHg) y baja resistencia vascular. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 3. ¿Cuál es la función que cumplen los neumocitos tipo II en la arquitectura alveolar? 4. ¿Qué diferencia de presión existe entre la arteria pulmonar y la arteria aorta? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 5. ¿Qué lóbulo pulmonar está ausente en la anatomía del pulmón izquierdo? 6. ¿Qué tipo celular forma el epitelio plano simple alveolar que facilita la difusión de gases? 7. ¿Qué porcentaje del volumen sanguíneo corporal total reside en la circulación pulmonar? 8.

¿Cuál es el valor tensional arterial pulmonar habitual en reposo? Lóbulo apical a) Lóbulo superior b) Lóbulo medio c) Lóbulo inferior d) Neumocitos tipo I a) Neumocitos tipo II b) Macrófagos alveolares c) Células mucosas ciliadas d) Alrededor del 25% a) Más del 50% b) Menos del 2% c) Aproximadamente el 10% d) 25/8 mmHg a) 760 mmHg b) 100/60 mmHg c) 120/80 mmHg d) Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 7 2 Leyes físicas de los gases, mecánica ventilatoria y presiones torácicas AL ACABAR SABRÁS Calcular la presión parcial de un componente gaseoso mediante la ley de Dalton. Describir la secuencia motora y los cambios manométricos de la inspiración y la espiración.

Comprender la génesis y la función de la presión intrapleural subatmosférica. PIÉNSALO ANTES DE LEER 9 ¿Por qué el aire entra a los pulmones al ensancharse la caja torácica sin necesidad de empujarlo desde afuera? Principios físicos que rigen el comportamiento de los gases La ventilación pulmonar traslada gas entre la atmósfera y el parénquima alveolar gracias a gradientes de presión barométrica. A nivel del mar, la presión atmosférica ( ) equivale a 760 mmHg o 1 atm. El comportamiento respiratorio se sustenta en dos leyes físicas elementales: Ley de Dalton: la presión total de una mezcla gaseosa resulta de la suma de las presiones parciales de cada gas constituyente ( ).

La presión parcial ( ) se calcula multiplicando la presión atmosférica por la fracción volumétrica del gas: Por ejemplo, con una fracción de oxígeno en el aire del 21% (0,21), la presión parcial de oxígeno a nivel del mar corresponde a . Ley de Boyle-Mariotte: a temperatura constante, el volumen y la presión de un gas mantienen una relación inversamente proporcional ( ). Si el volumen de un recipiente disminuye, las moléculas colisionan con más frecuencia y la presión interna aumenta; si el volumen se expande, la presión interna decae. Los gases se desplazan siempre a favor de gradiente, moviéndose desde zonas de mayor presión hacia regiones de menor presión hidrostática o parcial.

Mecánica de la ventilación: ciclo inspiratorio y espiratorio La ventilación cíclica consta de una fase inspiratoria y otra espiratoria. El tórax y el diafragma actúan como una bomba volumétrica muscular coordinada: P atm P = total P + 1 P + 2 ... P x P = x P × atm fracci n gas o ˊ P = O 2 760 × 0,21 = 160 mmHg P V = 1 1 P V 2 2 Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 8 Diagrama de los cambios musculares y gradientes de presión durante la inspiración y espiración. Durante la inspiración normal en reposo ocurre lo siguiente: La espiración pasiva en reposo no requiere contracción muscular.

Se fundamenta en el retroceso elástico del tejido conectivo pulmonar y la relajación del diafragma y los intercostales. La cavidad torácica reduce sus dimensiones, la presión alveolar asciende a +1 mmHg por encima de la atmosférica (761 mmHg) y el aire es expulsado al exterior. Cuando la ventilación rebasa el nivel de reposo (12-20 rpm) y alcanza 30-40 respiraciones por minuto, la espiración pasa a ser activa mediante la contracción forzada de músculos de la pared abdominal e intercostales internos. El diafragma se contrae activamente y desciende en dirección al abdomen unos 1,5 cm. Este movimiento genera entre el 60% y el 75% del incremento del volumen torácico inspiratorio.

1 Los músculos intercostales externos se contraen y elevan las costillas y el esternón hacia afuera, aportando el restante 25% a 40% del cambio de volumen. Músculos accesorios como escalenos y esternocleidomastoideos asisten durante esfuerzos mayores. 2 La expansión del tórax estira los pulmones, incrementando el volumen alveolar. Por ley de Boyle, la presión alveolar o intrapulmonar desciende a -1 mmHg respecto a la atmosférica (759 mmHg). 3 El gradiente negativo favorece la entrada espontánea de aire desde el ambiente hacia los alvéolos hasta equilibrarse con la presión atmosférica (0 mmHg de gradiente relativo).

4 Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 9 COMPRUEBA 10 ¿Qué genera el flujo de aire al exterior durante una espiración en reposo normal? Presión intrapleural y equilibrio mecánico de la cavidad torácica El espacio intrapleural contiene líquido bajo una presión subatmosférica constante de aproximadamente -3 mmHg. Este vacío relativo se establece durante el desarrollo fetal debido a dos fuerzas elásticas opuestas: la pared torácica tiende a proyectarse elásticamente hacia afuera, mientras que los pulmones tienden a retraerse hacia adentro. La adherencia del líquido pleural sella ambas superficies y previene el colapso pulmonar.

Si una herida o perforación penetra la pared torácica rompiendo la hermeticidad de la cavidad pleural, entra aire atmosférico por gradiente. Dicho cuadro constituye un neumotórax. La pérdida de presión subatmosférica rompe la tensión superficial líquida y el pulmón afecto se colapsa de forma inmediata sobre su propio hilio. Esquema del desarrollo de un neumotórax tras la entrada de aire en la cavidad pleural. ERROR FRECUENTE Suponer que la presión intrapleural se vuelve positiva durante la inspiración de reposo.

La presión intrapleural se mantiene siempre por debajo de la presión atmosférica (negativa, en torno a -3 mmHg basales) para traccionar continuamente los pulmones hacia la pared del tórax. Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 10 CAUSAS Y CONSECUENCIAS Pérdida de hermeticidad pleural Entrada de aire externo al espacio intrapleural Neumotórax Pérdida de presión negativa La presión intrapleural se iguala a la atmosférica Colapso del parénquima pulmonar Retracción de los tejidos hacia el hilio IDEAS CLAVE La ley de Dalton establece que la presión total corresponde a la suma de presiones parciales de los componentes gaseosos.

La ley de Boyle sustenta la ventilación: cambios en el volumen de la cavidad torácica originan gradientes inversos de presión intrapulmonar. La inspiración basal es activa, mediada mayoritariamente por el descenso de 1,5 cm del diafragma. La presión intrapleural normal es subatmosférica (-3 mmHg) y su disrupción provoca el colapso pulmonar por neumotórax. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 11. ¿Cuál es la contribución porcentual del diafragma en la expansión de volumen de una inspiración en reposo? 12. ¿Qué consecuencia física inmediata tiene la entrada de aire en el espacio pleural? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 13.

¿Qué valor alcanza la presión alveolar en reposo para permitir el ingreso de aire en la inspiración? 14. A nivel del mar (760 mmHg), ¿cuál es la presión parcial del O en el aire atmosférico seco? -3 mmHg a) 760 mmHg por encima de la atmósfera b) +1 mmHg c) -1 mmHg d) 160 mmHg a) 40 mmHg b) 100 mmHg c) 760 mmHg d) Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 11 15. ¿Cuál es la presión basal promedio dentro del espacio intrapleural sellado? 16. ¿Qué fenómeno mecánico explica la espiración normal y tranquila en reposo? 3 Propiedades mecánicas pulmonares, espirometría y ventilación alveolar AL ACABAR SABRÁS Definir distensibilidad, elastancia y la importancia biológica del surfactante.

Calcular la ventilación alveolar diferenciándola de la ventilación pulmonar total. Diferenciar los distintos patrones respiratorios como eupnea, hiperpnea y taquipnea. PIÉNSALO ANTES DE LEER 17 ¿Por qué respirar muy rápido pero de forma superficial puede provocar asfixia a pesar de mover mucho aire? Propiedades mecánicas: distensibilidad, elastancia y surfactante La ventilación eficaz depende del esfuerzo muscular requerido para vencer las resistencias mecánicas del sistema. Destacan dos conceptos contrapuestos: Distensibilidad pulmonar (compliance): capacidad del tejido pulmonar para expandirse y estirarse ante un cambio de presión.

Patologías con rigidez del parénquima como la fibrosis pulmonar exhiben menor distensibilidad, clasificándose como enfermedades restrictivas con alto costo de trabajo ventilatorio. Elastancia: propiedad física elástica de retornar a la posición inicial de reposo una vez cesa la fuerza distensora. La tensión superficial alveolar, originada por la atracción mutua por puentes de hidrógeno de las moléculas de agua que tapizan el epitelio, ejerce una gran fuerza resistente al estiramiento. En cavidades esféricas pequeñas, esta tensión generaría presiones de colapso muy elevadas.

Para evitarlo, los neumocitos tipo II producen surfactante pulmonar (sustancia tensioactiva) a partir de la semana 25 de gestación. El surfactante reduce la tensión superficial de forma más acusada en los +1 mmHg a) 0 mmHg b) -3 mmHg c) +5 mmHg d) Retroceso elástico pulmonar a) Aumento súbito del surfactante b) Contracción activa de intercostales internos c) Tensión sostenida de los escalenos d) Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 12 alvéolos de menor radio, estabilizando el pulmón.

En recién nacidos prematuros que carecen de niveles suficientes aparece el síndrome de distrés respiratorio del recién nacido, patología grave asociada a una mortalidad aproximada del 50% sin tratamiento oportuno. Resistencia de las vías aéreas El flujo de aire por los conductos depende además de la resistencia hidráulica. Dicha oposición está determinada por tres variables: la longitud de los conductos, la viscosidad del aire y el radio de la luz bronquial. El diámetro es el factor determinante más relevante. La tráquea y los bronquios concentran la mayor resistencia del árbol respiratorio. La bronconstricción incrementa la resistencia limitando la llegada de aire nuevo a los alvéolos.

Espirometría: volúmenes y capacidades pulmonares El espirómetro registra gráficamente el volumen de aire desplazado durante las fases de ventilación basal y máxima. Los volúmenes son entre un 20% y un 25% menores en mujeres y varían con la edad y la estatura. Gráfica de espirometría mostrando los cuatro volúmenes y las cuatro capacidades pulmonares. Parámetro espirométrico Definición fisiológica Valor de referencia (varón 70 kg) Volumen corriente (Vc) Volumen movilizado en una inspiración o espiración normal tranquila.

500 mL Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 13 Parámetro espirométrico Definición fisiológica Valor de referencia (varón 70 kg) Volumen de reserva inspiratorio (VRI) Volumen extra inhalado tras un esfuerzo máximo sobre el volumen corriente. Aprox. 3000 mL (6 veces el Vc) Volumen de reserva espiratorio (VRE) Volumen adicional exhalado mediante una espiración forzada máxima. Aprox. 1100 mL Volumen residual (VR) Aire retenido en las vías tras una espiración forzada que no puede medirse por espirometría directa. Variable (mantiene los alvéolos abiertos) La combinación de dos o más volúmenes conforma una capacidad pulmonar: Capacidad inspiratoria (CI): suma de .

Capacidad residual funcional (CRF): suma de . Capacidad vital (CV): suma de Vc + VRI + VRE. Expresa el volumen total movilizable voluntariamente entre una inspiración máxima y una espiración forzada (decae con el envejecimiento). Capacidad pulmonar total (CPT): adición de todos los volúmenes ( ). COMPRUEBA 18 ¿Por qué el volumen residual (VR) no puede cuantificarse con un espirómetro habitual? Cálculo de la ventilación total y alveolar Para estimar la eficacia del recambio respiratorio en un sujeto adulto (frecuencia respiratoria basal normal de 12 a 20 respiraciones por minuto) se emplean dos fórmulas matemáticas diferenciadas: 1.

Ventilación pulmonar total o volumen minuto: volumen desplazado por el sistema en un minuto entero. 2. Ventilación alveolar: volumen de aire fresco que alcanza efectivamente los alvéolos por minuto. De los 500 mL del volumen corriente, aproximadamente 150 mL quedan retenidos en las vías de conducción donde no existe intercambio gaseoso con los capilares. Este volumen se define como espacio muerto anatómico. El volumen alveolar neto por ciclo es de solo 350 mL ( ): Patrones ventilatorios y acoplamiento ventilación-perfusión La respuesta ventilatoria modifica su ritmo y profundidad ante demandas metabólicas o patologías: Eupnea: ritmo respiratorio normal y tranquilo de reposo.

Hiperpnea: elevación simultánea de la frecuencia o profundidad ventilatoria secundaria al aumento del gasto metabólico (ejercicio muscular). Vc + VRI VRE + VR Vc + VRI + VRE + VR V = minuto FR × Vc = 12 resp/min × 500 mL/resp = 6000 mL/min (6 L/min) 500 150 mL V = A FR × (Vc espacio muerto) = 12 × (500 150) = 4200 mL/min (4,2 L/min) Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 14 Hiperventilación: incremento desproporcionado de la ventilación alveolar que eleva la alveolar y desciende la alveolar. Hipoventilación: reducción del aporte de aire fresco con descenso de la ventilación alveolar (común en asma y neumopatías restrictivas).

Taquipnea: incremento de la frecuencia respiratoria acompañado típicamente de ventilaciones superficiales y jadeo. Disnea: percepción subjetiva de dificultad para respirar ante patología o ejercicio extremo. Apnea: interrupción transitoria o detención del flujo ventilatorio. A nivel local, el árbol vascular y la ventilación alveolar se coordinan activamente: la elevación local de CO desencadena broncodilatación, mientras que el descenso de O causa vasoconstricción arteriolar pulmonar. El sistema parasimpático estimula bronconstricción frente a irritantes. Por su parte, la adrenalina circulante produce broncodilatación, al no existir una inervación simpática bronquial directa predominante.

ERROR FRECUENTE Calcular la ventilación alveolar usando el volumen corriente total sin restar el espacio muerto anatómico. Multiplicar la frecuencia directamente por 500 mL arroja la ventilación pulmonar total (6 L/min), pero la alveolar requiere restar previamente los 150 mL de aire retenido en vías conductoras (4,2 L/min). ESQUEMA Subdivisiones espirométricas pulmonares P O 2 P CO 2 Volúmenes pulmonares Valores simples no sumados Volumen corriente 500 mL en respiración basal Reserva inspiratoria Aprox. 3000 mL forzados Reserva espiratoria Aprox.

1100 mL forzados Volumen residual No medible con espirómetro Capacidades pulmonares Agrupaciones de dos o más volúmenes Capacidad vital Vc + VRI + VRE Capacidad pulmonar total Suma de los 4 volúmenes Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 15 IDEAS CLAVE El surfactante secretado por los neumocitos tipo II aminora la tensión superficial y previene el colapso alveolar. La espirometría descompone el aire movilizable en Vc, VRI y VRE, dejando un volumen residual que no puede exhalarse. La capacidad vital representa el máximo aire movilizable voluntario y disminuye paulatinamente con la edad.

El espacio muerto anatómico (150 mL) reduce el aire fresco eficaz que ingresa a los alvéolos a 350 mL por respiración. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 19. ¿Cómo se define la capacidad vital a partir de los volúmenes pulmonares primarios? 20. Con una frecuencia respiratoria de 12 resp/min, ¿cuánto vale la ventilación alveolar neta? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 21. ¿En qué semana de gestación comienza a sintetizarse el surfactante pulmonar? 22. ¿Qué volumen conforma el espacio muerto anatómico medio de un adulto? 23. ¿Qué efecto ejerce el aumento local de CO en las vías bronquiolares? 24.

¿Cómo se denomina la elevación fisiológica de ventilación en respuesta al ejercicio físico? Semana 12 a) Semana 25 b) Semana 38 c) Semana 5 d) 3000 mL a) 150 mL b) 500 mL c) 1100 mL d) Inhibición de surfactante a) Broncodilatación b) Parálisis ciliar c) Bronconstricción d) Apnea a) Taquipnea b) Eupnea c) Hiperpnea d) Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 16 4 Resumen para repasar Estructura alveolar y circulación pulmonar Concepto Qué es, en una frase Células alveolares tipo I Epitelio plano simple sin componente muscular que forma la barrera difusora para el intercambio gaseoso rápido.

Células alveolares tipo II Células glandulares de mayor grosor que sintetizan surfactante pulmonar a partir de la semana 25 de desarrollo fetal. Macrófagos alveolares Células inmunitarias móviles de la luz alveolar encargadas de fagocitar partículas extrañas e infecciosas inhaladas. Circulación pulmonar Sistema vascular de alto flujo y baja presión ( ) que alberga un 10% del volumen sanguíneo corporal. Pleura Doble membrana serosa que tapiza el tórax y los pulmones cuyo líquido intermedio asegura el acoplamiento mecánico continuo.

Leyes físicas y presiones ventilatorias Concepto Qué es, en una frase Ley de Dalton Principio que establece que la presión total de una mezcla equivale a la suma de las presiones parciales de sus gases. Ley de Boyle- Mariotte Regla física según la cual el volumen y la presión de un gas guardan una relación inversamente proporcional. Presión alveolar inspiratoria Gradiente subatmosférico transitorio de generado por el descenso activo del diafragma. Presión alveolar espiratoria Incremento pasivo de presión a ocasionado por el retroceso elástico del tejido pulmonar. Presión intrapleural Vacío relativo basal de mantenido por las fuerzas elásticas contrapuestas del tórax y el parénquima.

Neumotórax Entrada de aire externo en el espacio pleural que anula la presión subatmosférica y desencadena el colapso del pulmón. Parámetros espirométricos y regulación funcional Concepto Qué es, en una frase Volumen corriente (Vc) Volumen desplazado en una respiración en reposo normal, correspondiente a unos 500 mL en un adulto de referencia. 25/8 mmHg 1 mmHg +1 mmHg 3 mmHg Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 17 Concepto Qué es, en una frase Capacidad vital (CV) Volumen máximo voluntario movilizable ( ), que tiende a descender con el envejecimiento.

Espacio muerto anatómico Fracción de aproximadamente 150 mL de aire retenida en las vías conductoras que no realiza hematosis. Ventilación alveolar Volumen de aire fresco que alcanza los alvéolos por minuto, calculado deduciendo el espacio muerto del volumen corriente. Hiperpnea Incremento adaptativo del volumen y la frecuencia respiratoria ante un aumento de la demanda metabólica por ejercicio. Acoplamiento ventilación-perfusión Regulación local caracterizada por broncodilatación ante exceso de y vasoconstricción arteriolar ante hipoxia. Vc + VRI + VRE CO 2 Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 18 Soluciones de las preguntas de repaso 1.

Porque bombea sangre hacia el lecho pulmonar, que presenta una resistencia vascular mucho menor y presiones de apenas 25/8 mmHg. 2. Porque la ausencia de músculo permite mantener una membrana respiratoria en extremo delgada, minimizando la distancia requerida para la difusión simple de los gases respiratorios. 3. Sintetizan y liberan el surfactante pulmonar, reduciendo la tensión superficial alveolar y facilitando la expansión pulmonar. 4. La arteria pulmonar maneja presiones basales de 25/8 mmHg, frente a los 120/80 mmHg habituales del circuito sistémico aórtico. 5. c) Lóbulo medio.

El pulmón izquierdo tiene dos lóbulos (superior e inferior), careciendo de lóbulo medio por el espacio cardíaco. 6. a) Neumocitos tipo I. Las células alveolares tipo I forman el epitelio escamoso plano especializado en la difusión gaseosa. 7. d) Aproximadamente el 10%. La circulación pulmonar alberga unos 0,5 litros de sangre, equivalentes al 10% de la volemia total. 8. a) 25/8 mmHg. La circulación menor funciona a baja presión, con valores sistólicos y diastólicos de 25/8 mmHg. 9. Porque al aumentar el volumen alveolar cerrado disminuye su presión interna a -1 mmHg, obligando al aire externo a entrar a favor de gradiente barométrico. 10.

El retroceso elástico pasivo del parénquima pulmonar y la relajación de los músculos inspiratorios, que comprimen el volumen alveolar y elevan la presión intrapulmonar a +1 mmHg. 11. La contracción del diafragma genera entre el 60% y el 75% del incremento del volumen inspiratorio en reposo. 12. La anulación de la presión intrapleural subatmosférica, produciendo un neumotórax y el colapso elástico del pulmón. 13. d) -1 mmHg. La presión alveolar cae a -1 mmHg respecto a la atmósfera para generar el gradiente que introduce el aire. 14. a) 160 mmHg. Se obtiene mediante la ley de Dalton multiplicando 760 mmHg por el 21% de fracción molar: 160 mmHg. 15. c) -3 mmHg.

La presión intrapleural es subatmosférica fisiológica, situándose alrededor de los -3 mmHg. 16. a) Retroceso elástico pulmonar. La espiración tranquila es pasiva gracias a la elasticidad de los pulmones y la relajación diafragmática. 17. Porque si el volumen corriente baja hacia los 150 mL, todo el aire movilizado se queda en el espacio muerto anatómico y apenas entra aire fresco a los alvéolos. 18. Porque corresponde al volumen de aire que permanece atrapado en el interior de los alvéolos y vías respiratorias, impidiendo que pueda ser exhalado hacia el equipo. 19.

La capacidad vital es la suma del volumen corriente, el volumen de reserva inspiratorio y el volumen de reserva espiratorio (Vc + VRI + VRE). 20. Vale 4200 mL/min, calculada como 12 resp/min × (500 mL - 150 mL de espacio muerto). Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 19 21. b) Semana 25. El surfactante inicia su secreción alrededor de la vigesimoquinta semana de desarrollo embrionario. 22. b) 150 mL. El aire retenido en las vías de conducción no aptas para hematosis es de aproximadamente 150 mL. 23. b) Broncodilatación. Los incrementos locales de CO promueven la relajación muscular bronquiolar (broncodilatación). 24. d) Hiperpnea.

La hiperpnea consiste en el aumento adaptativo del volumen o frecuencia por demanda metabólica aumentada. Fisiología Respiratoria: Mecánica, Espirometría y Gases 20