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8/16/2019 4. SISTEMA RESPIRATORIO (1).pdf

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Sistema Respiratorio

Pablo Cuevas Saldivar

Kinesiólogo METKIN

Mg© en fisiopatología cráneo cervical, cráneo mandibular y dolor facial


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Generalidades

El aparato respiratorio es un conjunto anatómico en el que participan lospulmones, las vías aéreas, partes del sistema nervioso central, los músculosrespiratorios y la caja torácica.

Su función principal es el intercambio gaseoso.• Conducción (vías aéreas).

• Filtración (cilios y moco adherido en superficie epitelial) del aire

• Contribuye al mantenimiento del equilibrio acido-base.

• Fonación


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Generalidades

Los órganos del Sistema Respiratorio son:

nariz

faringe

laringe

tráquea

bronquios

pulmones. Alveolos


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Vía Aérea

La vía aérea constituye la unión entre el mundo exterior y las unidadesrespiratorias. Se subdivide en dos porciones:

• Vía aérea superior: fundamental para evitar la entrada de materiales

extraños en el árbol traqueo bronquial, a la vez que contribuye a lasfunciones de fonación y olfato, compuesta por nariz, boca, faringe ylaringe

• Vía aérea inferior: tráquea, bronquios, bronquiolos y alveolos


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Desde el punto de vista estructural y funcional el aparato respiratorio secompone:

• Porción conductora: Es la parte comprometida con la conducción el aireinspirado hacia los pulmones y comprende: la tráquea, bronquios ybronquíolos terminales.

• Porción respiratoria, ubicada en el parénquima pulmonar y es el lugardonde ocurre el intercambio gaseoso y comprende: los bronquíolosrespiratorios, conductos alveolares, sacos alveolares y alvéolosrespiratorios.


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Nariz

• La parte externa de la nariz es una estructuracartilaginosa.

• Su parte interna es una gran cavidad cubiertade epitelio.

• Es la principal vía de ingreso del aire y

representa dos tercios de la resistencia totalal flujo de aire.

• En su interior hay pelo que ayudan a evitar laentrada de sustancias extrañas.

• Participa en el olfato, la filtración, la

humidificación y el calentamiento del aire.


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Las ventanas anteriores de la nariz son la entrada a la cavidad nasal. Dichacavidad es grande y esta dividida por un tabique en dos fosas nasales.

El tabique esta formado en su parte posterior por el hueso etmoides y por

el vómer y en la parte anterior por cartílago.

El suelo de las fosas nasales está formado por la cara superior del huesopalatino y su techo por partes del hueso frontal, etmoides y esfenoides.


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Cada fosa esta revestida por mucosa,tapizada por epitelio cilíndrico ciliar y conabundante riesgo sanguíneo.

Las terminaciones nerviosas del olfatoestán localizadas en la parte más alta de lacavidad nasal, de tal manera que lassustancias químicas que acompañan alaire, estimulan dichas terminaciones a supaso por las fosas nasales.


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Algunos de los huesos que rodean la cavidad nasal son huecos y dan lugar a losllamados senos paranasales, que actúan como cámara de resonancia para la voz.


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Faringe

Tubo de unos 12 cm de longitud, estasituada en la parte posterior de lacavidad nasal, de la boca, parte de lalaringe y por anterior de las vertebrascervicales.

Sus paredes están formadas por músculoesquelético y el interior esta revestidopor una mucosa.

Esta dividida en tres partes según sulocalización: nasofaringe, orofaringe ylaringofaringe.


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Nasofaringe:

• es la parte de la faringe situada detrás de la nariz y en dirección cefálica

del paladar blando.• En su pared posterior existe tejido linfoide, las amígdalas, adenoides.

• En la parte lateral están los orificios de las trompas de Eustaquio, quecomunican con el oído medio.

Orofaringe:

• Situada detrás de la boca y en dirección podal del paladar blando.

• Acá se sitúan las amígdalas.

• Es compartida por el aparato respiratorio y digestivo, pero no se puede

respirar y deglutir al mismo tiempo• Durante la deglución se interrumpe momentáneamente la respiración.


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Laringofaringe:

Porción inferior de la faringe y esta situada posterior de la laringe, que esla continuación del aparato respiratorio.

Se continua con el esófago por su parte posterior y con la laringe por suparte anterior.


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Laringe

• Es una vía corta que permite el paso del aire desde la faringe a la tráquea.

• Además controla la salida del aire de los pulmones para producción delsonido, por lo cual se le llama también caja de la voz.


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Esta compuesta por varios cartílagos, situados por debajo del hueso hioides.

Cartílago Tiroides: es el de mayor tamaño (manzana de adán)

Cartílago cricoides: esta por debajo del cartílago tiroides.

Epiglotis: es un cartílago en forma de hoja, situado en posición verticalentre la base de la lengua y la abertura superior de la laringe. Su principalfunción es impedir la entrada de alimento a la laringe durante la deglución.


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Se encuentra en la parte medial del cuello, situada por anterior delesófago a la altura de las vertebras C4 a C6.

Dentro de la laringe se encuentran dos pares de repliegues, las cuerdasvocales.


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Tráquea

Es un tubo de 12 cm de longitud y unos 2,5cm de diámetro, que une la laringe con losbronquios.

Su mitad superior esta situada en la línea

media del cuello y su mitad inferior en lacavidad torácica.

Esta por anterior al esófago y termina a laaltura de la vertebra T6, donde se divide

en dos bronquios principales.


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La pared de la tráquea tiene una series deanillos cartilaginosos en forma de C, con elborde abierto dirigido hacia la parte

posterior.

Estos anillos están únicos entre si por tejidoconectivo y musculo liso.

La función de estos cartílagos es impedirque se cierre la luz del tubo.

Esta constituida por epitelio ciliado quecontiene células caliciformes que secretanmoco, estos cilios barren el moco y laspartículas extrañas que hayan podidoingresar.


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Bronquios

La tráquea termina en el tórax,dividiéndose en dos bronquios primarios,que se dirigen respectivamente hacia elpulmón derecho y el pulmón izquierdo.

El bronquio primario derecho es masvertical, mas corto y mas ancho que elizquierdo.

Al igual que la tráquea, los bronquios

primarios tienen anillos cartilaginososincompletos y están revestidos por unepitelio ciliado y secretor de moco.


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Una vez dentro de los pulmones, los

bronquios se dividencontinuamente, de modo que cadarama corresponde a un sectordefinido del pulmón.

Cada bronquio principal se divide enbronquios lobulares que son 2 en ellado izquierdo y 3 en el lado derecho,cada uno correspondiente a un lóbulodel pulmón.

Cada bronquio lobular se divide, a su vez, en bronquios segmentarios quecorresponden a los llamados segmentos pulmonares.


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Los Pulmones

Los pulmones son los órganos esenciales de la respiración.

Son ligeros, blandos, esponjosos y muy elásticos y puedenreducirse a la 1/3 parte de su tamaño cuando se abre la cavidadtorácica.


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Cada pulmón tiene la forma de un semicono, está contenido dentro de supropio saco pleural en la cavidad torácica, y está separado uno del otropor el corazón y otras estructuras del mediastino.

El pulmón izquierdo está dividido en un lóbulo superior, que presenta laescotadura cardíaca en donde se sitúa el corazón, y un lóbulo inferior.

El pulmón derecho está dividido en tres lóbulos: superior, medio e inferior.


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Cada pulmón presenta un vértice, una base y dos caras.

El vértice es el polo superior redondeado de cada pulmón y se extiende através de la abertura superior del tórax, por encima de la 1ª costilla.

La base o cara diafragmática es cóncava y en forma de semiluna y seapoya en la superficie convexa del diafragma.

La cara costal es grande, lisa y convexa y se adapta a la pared torácica.

La cara interna tiene una parte vertebral que ocupa el canal a cada lado

de la columna vertebral y otra mediastínica que presenta depresionesdebido al corazón y los grandes vasos.


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HilioEl hilio es un orificio de cada pulmón que se encuentra al centro de la cara interna,

está rodeado por pleura y es la zona por donde pasan las estructuras que entran ysalen de cada pulmón (arterias, venas, bronquios, nervios, vasos y ganglios linfáticos)formando los pedículos pulmonares que también están rodeados por pleura. De estemodo los pedículos unen la cara interna de cada pulmón al corazón y la tráquea.


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Alveolos

Se ha calculado que hayaproximadamente 14 millones deconductos alveolares y 300 millonesde alveolos en los pulmones.

Esta enorme ramificación hace quela superficie respiratoria total seamuy grande, aproximadamenteentre 50 y 100 m2.

La pared alveolar esta formada por una capa de células epiteliales que sellaman neumocitos.


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Hay dos tipos de neumocitos:

Neumocitos tipo I: son muy aplanados para facilitar el intercambio, sonlos mas numerosos

Neumocitos tipo II: mucho más escasos, son células cubicas que secretanuna mezcla de fosfolípidos que recibe el nombre de AGENTE

TENSOACTIVO O SURFACTANTE PUMONAR.

Este surfactante forma una fina película en el superficie interna del alveolo, loque disminuye las tensión superficial en esta zona, evitando el colapsoalveolar.


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Además existen otro tipo de células libres en luz alveolar que son losmacrófagos alveolares, unas células fagocitarias que tiene la misión demantener los alveolos libres de partículas extrañas.

Las paredes de los sacos alveolares están rodeadas muy estrechamentepor los capilares pulmonares, formando la membrana alveolocapilar


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Pleura

• Son membranas serosas, es decir que tapizan una cavidad corporal que noestá abierta al exterior y recubren los órganos que se encuentran en suinterior que, en este caso, son los pulmones.

Hay 2 pleuras en cada lado:

Cada pulmón está cubierto completa e íntimamente por una membranaserosa, lisa y brillante llamada pleura visceral.

La cavidad torácica está cubierta por otra membrana serosa llamada

pleura parietal.


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Entre ambas capas existe una pequeña cavidad, la cavidad pleural, llenade liquido pleural, cuya misión es reducir el roce entre las capas parietal y

visceral, facilitando el movimiento de los pulmones en la respiración.

La presión en el interior de esta cavidad recibe el nombre de presiónintrapleural ( es una presión negativa, porque es mas baja que la presiónatmosférica)


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Musculatura cercana


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Diafragma

Músculo plano y ancho en forma de cúpula músculotendinosa que dividela cavidad torácica de la abdominal.

Forma el suelo convexo de la cavidad torácica y el techo cóncavo de lacavidad abdominal.

Se origina en los cuerpos, discos y procesos transversos de las vértebraslumbares.

Su acción es fundamental para la vida, debido a que es el principalmúsculo inspiratorio.


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Mediastino

La cavidad torácica presenta 3 divisiones principales que son las cavidadespleurales derecha e izquierda y el mediastino que es la estrecha partemedia y, por tanto, está entre las dos cavidades pleurales.

Contiene el corazón y los grandes vasos, la tráquea y los bronquios, el

timo, el esófago, los nervios frénicos y los nervios vagos (X par craneal), elconducto torácico y ganglios linfáticos.

Todas estas estructuras están rodeadas por tejido conectivo laxo y tejidoadiposo cuya laxitud junto con la elasticidad de los pulmones permite al

mediastino acomodarse al movimiento y cambios de volumen de lacavidad torácica.


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Mecánica VentilatoriaLa renovación del gas alveolar se consigue por la acción de los músculos

respiratorios, que provocan la expansión y compresión cíclica de la cavidadtorácica.

Esta renovación se consigue gracias a dos procesos:

• Inspiración

• Espiración


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Proceso de Respiración

El proceso de intercambio de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) entrela sangre y la atmósfera, recibe el nombre de respiración externa. El procesode intercambio de gases entre la sangre de los capilares y las células de lostejidos en donde se localizan esos capilares se llama respiración interna.


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Acontecimientos Funcionales Principales

El proceso de la respiración externa puede dividirse en 4 etapas principales:

La ventilación pulmonar o intercambio del aire entre la atmósfera y losalvéolos pulmonares mediante la inspiración y la espiración

La difusión de gases o paso del oxígeno y del dióxido de carbono desde losalvéolos a la sangre y viceversa, desde la sangre a los alvéolos

El transporte de gases por la sangre y los líquidos corporales hasta llegar a

las células y viceversa

La regulación del proceso respiratorio.


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Ventilación Pulmonar

Es la primera etapa del proceso de la respiración y consiste en el flujo deaire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones, es decir, en lainspiración y en la espiración.

El aire atmosférico es una mezcla de gases y vapor de agua.

La presión atmosférica a nivel del mar es 760 mmHg, de la que un 78% se

debe a moléculas de nitrógeno (N2), un 21% a moléculas de oxígeno (O2)


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La presión de un gas en una mezcla de gases, se llama presión parcial y esdeterminado por su abundancia en la mezcla. Para encontrar la presión

parcial, se multiplica la presión atmosférica (Patm) por la contribución relativadel gas (%) a la mezcla de gases que constituye el aire:

Por convención, en fisiología respiratoria se considera a la presión atmosféricacomo 0 mmHg.

Presión negativa nos referimos a una presión por debajo de la presiónatmosférica y de una presión positiva nos referimos a una presión por encimade la atmosférica.


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Presiones que producen movimiento del

aire pulmonar

a) Pº Pleural

b) Pº Alveolar

c) Pº Transpulmonar


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Presión pleural: Pº del líquido entre espacio pleural pulmonar ypleural torácico ( pequeña presión negativa).

Comienzo inspiración: -5 cm H20. (mantener abiertos lospulmones en reposo).

Inspiración normal: -7,5 cm H2O. (caja torácica aplica másfuerza)


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Presión alveolar: Pº del aire en el interior de los alvéolospulmonares

Inspiración normal: Pº alveolar a -1 cm H2O.

Espiración: Pº alveolar a +1 cm H2O, hace salir aire fuera delos pulmones.


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Presión transpulmonar: Diferencia de Pº entre la Pº alveolar yPleural

Diferencia entre la Pº de los alvéolos y la de las superficies

externas de los pulmones.

Representa medida de las fuerzas elásticas de los pulmones .


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Trabajo Respiratorio

Los músculos respiratorios normalmente solo trabajan para causar lainspiración y no la espiración. Los dos factores que tienen la mayor influenciaen la cantidad de trabajo necesario para respirar son:

La expansibilidad o compliance de los pulmones

La resistencia de las vías aéreas al flujo del aire


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Compliance Es la habilidad de los pulmones para ser estirados o expandidos.

La compliance es diferente de la elastancia o elasticidad pulmonar.

La elasticidad significa resistencia a la deformación y es la capacidad quetiene un tejido elástico de ser deformado o estirado por una pequeñafuerza y de recuperar la forma y dimensiones originales cuando la fuerzaes retirada

El hecho de que un pulmón sea estirado o expandido fácilmente (alta

compliance) no significa necesariamente que volverá a su forma ydimensiones originales cuando desaparece la fuerza de estiramiento(elastancia).


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Las fuerzas que se oponen a la compliance o expansión pulmonar son dos:

La elasticidad o elastancia de los pulmones ya que sus fibras elásticasresultan estiradas al expandirse los pulmones y como tienen tendencia arecuperar su forma y dimensiones originales, los pulmones tiendencontinuamente a apartarse de la pared torácica.

La tensión superficial producida por una delgada capa de líquido quereviste interiormente los alvéolos, que incrementa la resistencia delpulmón a ser estirado y que, por tanto, aumenta el trabajo respiratoriopara expandir los alvéolos en cada inspiración.

í é


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Resistencia de las vías aéreas

Los factores que contribuyen a la resistencia de las vías respiratorias al flujodel aire son:

La longitud de las vías

La viscosidad del aire que fluye a través de las vías

El radio de las vías


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Volúmenes y Capacidades pulmonares

Se ha dividido el aire movido en los pulmones durante la respiración en 4volúmenes diferentes y en 4 capacidades diferentes.

Volumen corriente

Volumen reserva inspiratorio

Volumen reserva espiratorio

Volumen residual

Capacidad inspiratoriaCapacidad residual funcionalCapacidad vitalCapacidad pulmonar total

l


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Volumen corriente

Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal.

Aproximadamente 500 ml.

l i i


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Volumen Reserva Inspiratorio

Volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima delvolumen corriente normal.

3000 ml.

V l R E i i


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Volumen Reserva Espiratorio

Cantidad adicional máxima de aire que se puede espirar medianteespiración forzada después de una espiración corriente normal.

1100 ml.

V l R id l


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Volumen Residual

Volumen de aire que queda en los pulmones tras la espiración forzada.

1200 ml.

C id d I i i


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Capacidad Inspiratoria

Cantidad total de aire que una persona puede respirarcomenzando en el nivel de una espiración normal.

Inflando los pulmones al máximo.

3500 ml.VC + VRI

C id d R id l F i l


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Capacidad Residual Funcional

Cantidad de aire que queda en los pulmones tras unaespiración normal.

2300 ml.

VRE + VR

C id d Vit l


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Capacidad Vital

Máxima cantidad de aire que puede expulsar una persona delos pulmones después de una inspiración máxima y espirandoal máximo.

4600 ml.

VRI + VC + VRE

C id d P l T t l


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Capacidad Pulmonar Total

Máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones conel máximo de esfuerzo posible.

5800 ml.

CV + VR


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“CO2 es más de 20 veces más

soluble que el oxígeno”.


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La difusión gaseosa en líquidos está dada por:

a) Diferencia de Pº

b) Solubilidad del gas en el líquido

c) Área transversal del líquido

d) Distancia que ha de correr el gas que difunde.

e) Peso molecular del gas

f) Tº del líquido

Membrana Respiratoria


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Membrana Respiratoria

Factores que afectan la difusión de los gases a través de la mb respiratoria

Espesor de la Mb ( edema )

Área superficie de la Mb ( enfisema)

Coeficiente de difusión del gas.

Diferencia de Pº entre los lados de la Mb.

Relación V/Q


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Relación V/Q

El intercambio gaseoso no podría llevarse a cabo de una manera eficiente sino existe un adecuado acoplamiento entre la ventilación y perfusión.

En la Fisiopatología Clínica:

•

V / Q = 0 Alvéolos que reciben flujo sanguíneo, pero no ventilan.

• V/Q= Normal Alvéolos normalmente ventilados y perfundidos.

• V/Q= Alvéolos que reciben ventilación, pero no flujo sanguíneo.


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En suma, los alvéolos de la base están menos distendidos al comienzo dela inspiración, pero aumentan marcadamente de volumen a medida que

avanza esta fase.

En cambio, los alvéolos del vértice, inicialmente más distendidos, tienenpoco margen de expansión y, por lo tanto, ventilan menos.


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Transporte de O2 y CO2 en la Sangre• Una vez que el oxígeno (O2) ha atravesado la membrana respiratoria y

llega a la sangre pulmonar, tiene que ser transportado hasta los capilaresde los tejidos para que pueda difundir al interior de las células.

• El transporte de O2 por la sangre se realiza principalmente encombinación con la hemoglobina (Hb), aunque una pequeña parte de

oxígeno se transporta también disuelto en el plasma


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Cada molécula de Hb está formada por 4 subunidades proteicasconsistentes.

Porcentaje de Saturación de la Hb: aumento progresivo del porcentaje dela Hb con oxígeno unido a medida que aumenta la PO2 sanguínea.

C02


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C02

La producción de dióxido de carbono (CO2) se realiza en los tejidos comoresultado del metabolismo celular, de donde es recogido por la sangre yllevado hasta los pulmones.

La sangre venosa transporta el CO2 de 3 maneras:

Combinado con la hemoglobina (Hb) (20%)

En forma de bicarbonato (73%)

En solución simple (7%)


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Cuando el oxígeno abandona sus sitios de unión en los grupos hemo de laHb, el dióxido de carbono se une a la Hb en sus grupos amino formando

carbaminohemoglobina

R l ió d l R i ió


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Regulación de la Respiración

Control Nervioso: El centro respiratorio se encuentra principalmente en elbulbo y además en la protuberancia. En el pulmón hay receptores de ladistensión, localizados en pleura visceral y bronquiolos, reflejos Hering –Breuer

Control Humoral: Dado por la concentración de CO2, O2, H+

Control Químico: Existen receptores químicos especializados en loscuerpos carotídeos y aórtico, que miden la concentración de oxígeno en la

sangre arterial.


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