Principios generales de la fisica de los gases



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ASPECTOS ANATOMO-FISIOLOGICOS DEL APARATO RESPIRATORIO.

Autores: Dr. Elías Béquer García

Especialista de Primer Grado en Medicina Interna

Verticalizado en Medicina Intensiva

Profesor Asistente del ISCMVC

Dra. Paula C. Aguila Soto

Especialista de Primer Grado en Anestesiología y Reanimación

Profesor Instructor del ISCMVC

PRINCIPIOS GENERALES DE LA FISICA DE LOS GASES
ESTADOS DE LA MATERIA.-

La materia puede existir en estados sólido, liquido o gaseoso, lo que depende en primer lugar de la energía cinética de las partículas que la componen, lo que mantiene las moléculas en movimiento continuo; cuando aumenta la energía cinética la sustancia tiende a convertirse en liquido o gas. Por otra parte también participan las fuerzas atractivas intermoleculares que se oponen a la energía cinética y tienden a mantenerlas en forma sólida o liquida. Existen 3 tipos de fuerzas intermoleculares que incluyen:

1.- Fuerzas Dipolo.- se producen entre moléculas con polaridad electrostática, por ellas el polo negativo de una molécula es atraído por la porción positiva de otra.

2.- Puentes de Hidrogeno.- es una fuerza que existe entre las moléculas formadas por hidrogeno unido a flúor, oxigeno o nitrógeno, en las que aparece el hidrogeno como un protón puro ( H+ ), siendo el H+ de una molécula atraído por la porción negativa de otra.

3.- Fuerzas de Dispersión.- ( London o Van der Valls ).- se producen entre las moléculas de sustancias relativamente no polares. Los electrones se distribuyen igualmente a través de todos los átomos, pero en determinadas situaciones se pueden concentrar en una terminación de la molécula produciendo un sitio de polaridad instantáneo en la molécula permitiendo la atracción entre moléculas adyacentes.


TEORIA CINETICA DE LOS GASES.-

Se aplica a volúmenes de gas relativamente diluidos. Los gases están compuestos por moléculas que están en continuo movimiento, lo que provoca que se produzcan colisiones entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene. La energía cinética de las moléculas de un gas es directamente proporcional a la temperatura, provocando el aumento de la misma incremento de la energía cinética del gas con aumento en la velocidad de las moléculas del gas y en la frecuencia de las colisiones, lo que provoca elevación en la presión del sistema. Cuando la temperatura aumenta, la velocidad de las moléculas del gas están relacionadas indirectamente con su peso molecular.


LEY DE AVOGADRO.- el peso atómico expresado en gramos ( o el peso molecular o iónico expresado en gramos ) de una sustancia contiene 6,02 x 10 (23) partículas de esa sustancia, lo que constituye un mol.

Un mol de un gas a 0 *C y 760 mmHg de presión ocupa un volumen de 22,4 l, de manera que un numero de moles de gases a una temperatura y presión especifica ocupan el mismo volumen y contienen en mismo numero de partículas.


DENSIDAD.- es la masa de una sustancia en relación con la unidad de volumen.

D= M/V


donde: D= densidad, M= masa y V= volumen.

La densidad de los sólidos y líquidos es poco variable, dado que sus volúmenes son relativamente estables ante diferentes temperaturas y presiones, sin embargo en los gases la temperatura y la presión afectan severamente el volumen por lo que la densidad estándar de los gases se debe determinar a TPN condiciones ( temperatura y presión normal ), donde el volumen utilizado es de 22,4 l y la masa es el peso molecular-gramo del gas.

Dg = Peso Molecular-gramo/ 22,4 l

donde: Dg = densidad de un gas.

Como ejemplo podemos citar la densidad del oxigeno que se obtiene dividiendo el peso molecular- gramo del oxigeno ( 32 ) entre el volumen ( en el caso de los gases es de 22,4 l ) y es por tanto de 1,43 g/l.

Densidad estándar de diversos gases: Oxigeno = 1,43 g/l

Nitrógeno = 1,25 g/l

CO2 = 1,965 g/

La densidad de una mezcla de gases se determina por la siguiente ecuación:

D= (Conc. A)(PMG) + ( Conc. B)( PMG) + (Conc. C)(PMG)/ 22.4 l

donde: D= densidad de la mezcla de gases.

Conc. = concentración del gas A, B, C, etc.

PMG = peso molecular del gas.

Mediante esta formula podemos calcular por ejemplo la densidad del aire si conocemos su composición y el peso molecular de los componentes.


Composición del Aire ambiente

% Peso molecular-gramo

Nitrógeno 79 55

Oxigeno 20,9 32

CO2 0,1 44
D(aire)= (Conc. N)(PMG N)+ (Conc. O2)(PMG O2)+ (Conc. CO2)(PMG CO2)/ 22,4 l
= ( 0,79)(55) + (0,209)(32) + (0,001)(44)/ 22,4 l
PRESIÓN DE LOS GASES.-

La presión es igual a la fuerza por unidad de área ( g/cm2 o libra/ pulgada2 ).

La presión de un gas se relaciona directamente con la energía cinética de dicho gas y con la fuerza de gravedad. Cuando la altura aumenta, disminuye la atracción gravitacional sobre las moléculas del gas, lo que provoca disminución de la densidad del gas con reducción en el numero de colisiones y de la energía cinética, y por tanto disminuye la presión del gas. La presión de un gas es directamente proporcional a su concentración y a la energía cinética promedio de sus moléculas y a su vez es directamente proporcional a la temperatura.
HUMEDAD.-

El vapor de agua contenido en el aire en condiciones atmosféricas es variable. La temperatura es el factor que afecta de forma mas significativa el nivel del vapor de agua contenido en la atmósfera; cuando la temperatura aumenta, se acelera la proporción de la evaporación del agua y aumenta la capacidad de la atmósfera de contener agua. El vapor de agua es el único gas atmosférico que responde de esta forma a los cambios de temperatura.

HUMEDAD ABSOLUTA.- es el peso actual del vapor de agua contenido en un volumen dado de gas. Se expresa en g/m3 o mg/l. La humedad absoluta máxima a 37 *C es de 43,8 g/m3 o mg/l.

HUMEDAD RELATIVA (HR).- es la relación entre el contenido ( peso o presión ) actual de agua en el aire a una temperatura especifica y la capacidad máxima ( peso o presión ) de agua que puede contener dicho aire a una temperatura especifica. Se expresa en %.


HR = contenido/capacidad X 100

Si el contenido de agua se mantiene constante y la temperatura aumenta, la humedad relativa disminuye, porque aumenta la capacidad del aire para contener agua. Lo contrario ocurre al descender la temperatura.


LEY DE DALTON.-

Esta ley establece que la suma de las presiones parciales individuales de los gases en una mezcla de gases es igual a la presión barométrica total del sistema. La presión parcial ( P ) del gas es igual a la presión barométrica ( PB ) por la concentración ( C ) del gas en la mezcla.


P = PB x C

A través de esta ecuación podemos determinar la presión de un gas ( en este caso el oxigeno ) en el aire ambiente conociendo la presión barométrica ( 760 mmHg ) y la concentración de dicho gas ( fracción de oxigeno de 21% ).


P= PB x C = 760 x 0.21 = 159,6 mmHg

Basándonos en la Ley de Dalton podemos expresar que la concentración de un gas es igual a la presión parcial del gas ( P ) dividido por la presión barométrica ( PB ).

C= P/PB x 100
LEY DE DALTON MODIFICADA.- incluye el efecto de la humedad en las presiones parciales de los gases. La presión del vapor de agua no sigue la Ley de Dalton porque depende primariamente de la temperatura en las condiciones atmosféricas normales. Cuando se calcula la presión parcial ( P ) de un gas en una mezcla donde esta presente el vapor de agua, debe corregirse la presión barométrica total del sistema antes de calcular la presión parcial de dicho gas.

P = ( PB – PH2O ) ( C )

La presión parcial máxima del vapor de agua ( PH2O) a temperatura de 37 *C es de 47 mmHg.

Al aplicar esta modificación de la Ley al aire ambiental con temperatura de 37 8C, presión barométrica de 760 mmHg, saturado de vapor de agua ( PH2O = 47 mmHg ) y concentración de oxigeno de 21%, el calculo de la presión parcial de oxigeno muestra los siguientes resultados:


P= ( PB – PH2O ) ( C ) = ( 760 – 47 )( 0,21 ) = 149,7
LEY DE LOS GASES IDEALES.-

Se aplica a gases diluidos, a temperatura por encima del punto de ebullición de los gases individuales. Demuestra la interrrelación entre el volumen, la presión, la temperatura y la cantidad del gas. De acuerdo con esta ley, la multiplicación de la presión del sistema ( P ) por el volumen ( V ), dividido por el producto de la temperatura ( T ) en grados Kelvin y la cantidad del gas ( n ) en el sistema, produce la constante del Boltzmann ( R ) que se puede aplicar a todos los sistemas de gases.

R=PV/Tn

La constante de Boltzmann es de 82,1 ml-atm/mol-*K o 62,3 l-mmHg/mol-*K.


LEY DE BOYLE.- establece que la presión y volumen de un sistema de gases varían inversamente, si la temperatura y la cantidad del gas son constantes.
PV = nRT donde: nRT es igual a la constante K.

Por tanto en un sistema que tenga temperatura y cantidad de gas constantes, la presión y volumen inicial serán iguales a la presión y volumen final del sistema.

P1V1=P2V2
LEY DE CHARLES.- determina que la temperatura y el volumen de un sistema de gases varia directamente si la presión y la cantidad del gas en el sistema son constantes.
V/T= nR/P donde nR/P es igual a la constante K.

Basados en esta ley podemos decir que en un sistema de gases cuando la presión y la cantidad de gas son constantes, la temperatura y el volumen inicial serán iguales a la temperatura y volumen final.


V1T1/V2T2
LEY DE GAY-LUSSAC- esta ley establece que la presión y la temperatura de un sistema gaseoso varían directamente, si el volumen y la cantidad del gas permanecen constantes.

P/T = nR/V donde nR/V es constante ( K ).

En un sistema donde el volumen y la cantidad de gas son constantes, la presión y la temperatura iniciales serán iguales a la presión y temperatura finales.
P1/T1 = P2/T2

LEY DE LOS GASES COMBINADOS.-

A través de esta ley se establece que la presión, temperatura y volumen de un gas están relacionados entre si, cuando la cantidad del gas permanece constante.


PV/T = nR donde nR es constante ( K )

En un sistema donde la cantidad de gas sea constante, la presión, temperatura y el volumen inicial serán iguales a la presión, temperatura y volumen final.


P1V1/T1 = P2V2/T2
Para obtener resultados mas exactos debe utilizarse la temperatura en el sistema Kelvin.

En los sistemas donde esta presente el vapor de agua, la presión del vapor de agua debe ser sustraída de la presión total antes de realizar los cálculos, pues el vapor de agua no reacciona como un gas ideal.


DIFUSION.-

Es el movimiento de un gas desde un área de alta concentración a una de baja concentración. Es la propiedad por la que los gases se distribuyen igualmente en la totalidad del recipiente que los contiene.

Los factores que afectan la difusión de un gas a través de otro comprende:

1.- Gradiente de concentración.- la difusión se produce a favor de un gradiente de concentración desde áreas de presión elevada hacia las de presión baja.

2.- Temperatura.- su aumento favorece la difusión.

3.- Area de sección transversal.- se relaciona directamente con la proporción de difusión.

4.- Peso Molecular.- se relación indirectamente con la difusión.

5.- Distancia a través de la cual debe difundir el gas.- es indirectamente proporcional a la difusión.


Velocidad de difusión de un gas a través de otro ( Vd).

Vd = (Presión)(Temperatura)(Area sección transversal)/ (Peso molecular)(Distancia).


LEY DE HENRY.- establece que la cantidad de un gas que puede disolverse en un liquido se relaciona directamente con la presión parcial del gas sobre dicho liquido, e indirectamente con la temperatura del sistema. Expresa el coeficiente de solubilidad de los gases en los líquidos.
Coeficiente de solubilidad del oxigeno en el plasma 37 *C = 0,023 mlO2/ml sangre/760 mmHg xPO2.

Coeficiente de solubilidad del CO2 en el plasma a 37 *C = 0,510 mlCO2/ml sangre/760 mmHg x PCO2.


LEY DE GRAHAM.- establece que la velocidad de difusión ( Vd ) de un gas a través de un liquido se relaciona indirectamente con la raíz cuadrada de su peso molecular en gramos ( PMG ).

Vd. = 1/ raíz cuadrada del PMG


LEY DE HENRY Y GRAHAM COMBINADAS.- esta ley plantea que cuando son iguales la presión, la distancia, el área seccional y la temperatura, los únicos factores que afectan la difusión son el peso molecular-gramo ( PMG _ y el coeficiente de solubilidad.

Las velocidades de difusión del CO2 y O2 pueden compararse por las fórmulas siguientes:


CO2 = Coeficiente de solubilidad del CO2 / rc PMG CO2 (rc quiere decir raíz cuadrada)

O2 Coeficiente de solubilidad del O2 / rc PMG O2

CO2/O2 = (Coef. Solub. CO2)(rc PMG O2)/ (Coef.solub. O2)(rc PMG CO2)

CO2/O2= 0,510 x 5,66 / 0,023 x 6,66 = 19/1


ECUACION DEL GAS ALVEOLAR IDEAL.-

Esta ecuación modifica la Ley de Dalton para explicar como la presión alveolar de CO2 ( PACO2 ) afecta la presión alveolar de O2 ( PAO2 ). El CO2 formado por las células tisulares viaja a través de la sangre y al allegar a los pulmones difunde de la sangre capilar que es un sistema cerrado al alvéolo que es un sistema abierto, produciéndose una relación indirecta entre las presiones alveolares de CO2 y O2, lo que se puede determinar por la siguiente formula:


PAO2=(PB--PH2O)(FiO2)—PACO2 + [(PACO2)(FiO2)(1—R/R)]

donde R es el cociente respiratorio

La PACO2 se considera igual a la PaCO2 debido al rápido equilibrio del CO2.
La ecuación se puede simplificar quedando entonces como sigue:

PAO2 = (PB—PH2O)( FiO2 ) – PaCO2/0,8




ANATOMÍA BÁSICA DEL SISTEMA RESPIRATORIO


NARIZ.-

Es una estructura rígida de cartílago y hueso que esta formada en su tercio superior por los huesos nasal y maxilar y en sus dos tercios inferiores por 5 piezas de cartílago. Estas estructuras conforman la cavidad nasal que está dividida en 2 fosas nasales por el cartílago septal.

Cada fosa nasal esta dividido en 3 regiones:

1.- Región Vestibular.- esta bordeada lateralmente por el ala de la nariz y medialmente por el cartílago septal. Esta revestida por epitelio seudoestratificado escamoso que contiene pelos o vibrisas y glándulas sebáceas que mantienen a las vibrisas blandas y pegajosas, lo que las convierte en la primera línea de defensa de las vías aéreas superiores al filtrar el aire inspirado.

2.- Region Olfatoria.- esta definida lateralmente por el cornete superior y medialmente por el cartílago septal. Esta revestida por epitelio seudoestratificado columnar que conforma el epitelio olfatorio y es responsable de la detección de los olores.

3.- Region Respiratoria.- comprende la mayor superficie de las fosas nasales. En dicha región están los cornetes que son conchas óseas ( 3 ) y forman meatos ( superior, medio e inferior ) en los que se produce un flujo turbulento que permite que cada molécula del gas inspirado se ponga en contacto con una gran área de la membrana nasal que contiene una vasculatura abundante con vasos sanguíneos de paredes delgadas y muy próximos a la superficie, lo que produce calentamiento del aire a 32*C. Por otra parte la mucosa nasal se mantiene húmeda y aporta agua al aire inspirado elevando la humedad relativa a 80%. Las partículas suspendidas en el aire inspirado que son mayores de 5 micras son filtradas eficientemente en esta región. Esta recubierta por epitelio seudoestratificado ciliado columnar que contiene glándulas mucosas, cuyo mucus forma una capa liquida ( sol ) entre los cilios y una capa viscosa ( gel ) sobre los cilios. Cada célula columnar posee entre 200 y 250 cilios en su superficie luminal, que laten entre 1000 y 1500 veces por minuto, de forma coordinada, lo que produce un movimiento ondulante que origina un flujo unidireccional de mucus hacia el exterior a una velocidad de 2 cm por minuto.



FARINGE.-

Es una estructura muscular que se extiende desde los orificios posteriores de las fosas nasales o coanas hasta el esófago.

Esta dividido en 3 porciones:

1.- Nasofaringe.- se localiza a continuación de la cavidad nasal, extendiéndose desde las coanas hasta la punta de la úvula. Tiene un epitelio seudoestratificado ciliado columnar que continúa al de la cavidad nasal. En las paredes laterales se abren las trompas de Eustaquio que comunican con la cavidad timpánica, lo que permite que se mantenga el equilibrio de las presiones a cada lado de la membrana timpánica. La incubación nasal bloquea la apertura de las trompas y puede provocar otitis media. En la pared posterior y superior están localizadas las adenoides ( concentraciones de tejido linfoide ) que componen la porción superior del anillo de Waldeyer.

2.- Orofaringe.- esta ubicada detrás de la cavidad bucal, y se extiende desde la punta de la úvula a la punta de la epiglotis. Esta revestida por epitelio estratificado escamoso. Lateralmente a la úvula en la pared anterior y lateral de la orofaringe están las amigdalas palatinas y en la base de la lengua ( entre la epiglotis y la base de la lengua ) se encuentran las amigdalas linguales que junto con las adenoides conforman el anillo de Waldeyer.

3.- Hipofaringe o Laringofaringe.- se extiende desde la punta de la epiglotis hasta la bifurcación en laringe ( anterior ) y esófago ( posterior ). Esta revestida por epitelio estratificado escamoso.

De forma general podemos decir que las funciones de la laringe comprenden la conducción y filtración de los gases inspirados, la conducción de alimentos y líquidos y además participa como mecanismo de defensa ( anillo de Waldeyer ).
LARINGE.-

Es un órgano localizado entre la faringe y la traquea, proyectándose topográficamente entre la tercera y sexta vértebras cervicales. Esta formada por cartílagos y ligamentos. Los cartílagos son 6, encontrándose 3 impares y centrales ( epiglotis, tiroides y cricoides ) y el resto son pares ( aritenoides, cuneiformes, corniculados ). Posee ligamentos que unen los cartílagos de la laringe unos con otros ( intrínsecos ) o con estructuras fuera de la laringe ( extrínsecos ).



Ligamentos Intrínsecos.-

1.- Ligamento Tiroepiglotico.- une la superficie inferior de la epiglotis al cartílago tiroides en su superficie interna.

2.- Ligamento Ariepiglotico.- une al cartílago aritenoides a la epiglotis.

3.- Ligamento Cricotiroideo.- une la porción anterior del cartílago tiroides a la porción anterior del cartílago cricoides.

4.- Ligamento Vocal.- es una banda estrecha que une el cartílago aritenoides a través de la cavidad de la laringe al cartílago tiroides, conformando las cuerdas vocales verdaderas.

5.- Ligamento Ventricular.- es una banda estrecha que se extiende desde el cartílago aritenoides a través de la cavidad de la laringe hasta el cartílago tiroides, formando las cuerdas vocales falsas.



Ligamentos Extrínsecos.-

1.- Membrana Tirohioidea.- es una banda fibroelastica que una las superficie anterior y lateral del cartílago tiroides a la superficie inferior del hueso hioides.

2.- Ligamento Hioepiglotico.- es una banda elástica que una la superficie anterior de la epiglotis al hueso hioides.

3.- Ligamento Cricotraqueal.- es una membrana fibrosa que una la porción baja del cartílago cricoides a la traquea.

Los ligamentos ventriculares ( cuerdas vocales falsas ) y los ligamentos vocales ( cuerdas vocales verdaderas ) dividen la laringe en 3 secciones:
a) Sección Superior ( Vestíbulo de la Laringe ).- se extiende desde la faringe hasta el ligamento ventricular.

b) Sección Media ( Ventrículo de la Laringe ).- esta comprendida entre las cuerdas vocales falsas y las verdaderas. Contiene la glotis, que es un espacio triangular con base posterior y apex anterior que se encuentra entre las cuerdas vocales verdaderas; es la abertura mas estrecha de las vías aéreas del adulto, revistiendo importancia para seleccionar el diámetro del tubo endotraqueal.



Dimensiones de la Glotis Hombre Mujer

Diámetro Transverso 9 a 10 mm 7 a 8 mm

Diámetro Anteroposterior 24 mm 17 mm

c) Sección Inferior.- se extiende desde las cuerdas vocales hasta el cartílago cricoides.


La laringe esta recubierta por un epitelio estratificado escamoso que continua al epitelio de la faringe y se extiende hasta las cuerdas vocales verdaderas, cambiando por debajo de las mismas a un epitelio seudoestratificado ciliado. La inervación motora y sensorial se realiza a través del X par craneal, con excepción de la cara anterior de la epiglotis cuya inervación sensitiva depende del IX par.

Funciones:- Conducción del aire.

Fonación.

Mecanismo Glótico ( cierre de las cuerdas vocales durante la deglución ).


ARBOL TRAQUEOBRONQUIAL.-

Esta formado por las vías aéreas cartilaginosas ( traquea y bronquios ) y las vías aéreas no cartilaginosas o membranosas ( bronquiolos ). Las primeras sirven como vías conductoras del aire y las segundas pueden ser conductoras del aire ( bronquiolos no respiratorios ) o pueden actuar como sitios de intercambio gaseoso ( bronquiolos respiratorios ).

El sistema o árbol traqueobronquial se ha dividido en 25 generaciones sucesivas que incluyen:
TRAQUEA ( Generación 0).- es un tubo cartilago-membranoso formado por 16 a 20 cartílagos incompletos, abiertos en su porción posterior, dicha abertura y el área entre los cartílagos esta ocupada por tejido fibroso elástico y músculo liso que se sitúa longitudinalmente, aunque también existen fibras transversas que permiten constreñir o dilatar la traquea. Se extiende desde el cartílago cricoides a nivel de la sexta vértebra cervical hasta la carina a nivel de la quinta vértebra dorsal. Mide de 10 a 13 cm de largo y 2 a 2,5 cm de diámetro. Esta revestida de epitelio seudoestratificado columnar que continúa al de la laringe.
BRONQUIOS PRINCIPALES ( Generación 1 ).- tienen una porción extrapulmonar y orea intrapulmonar; su estructura es similar a la de la traquea con la diferencia de que la sección intrapulmonar esta cubierta por una vaina de tejido conectivo peribronquial. Se divide en:

Bronquio Derecho:- prácticamente es una prolongación de la traquea, tiene un diámetro de 1,4 cm y un largo de 2,5 cm, formando un ángulo de 20 a 30 * en relación con la línea media traqueal.

Bronquio Izquierdo:- su diámetro es de 1 cm, el largo es de 5 cm y forma un ángulo de 40 a 60* con la línea media traqueal.

Estas características son las que favorecen la incubación selectiva del bronquio derecho y la aparición de lesiones broncoaspirativas en el pulmón derecho.


BRONQUIOS LOBARES ( Generación 2 ).- son 3 derechos y 2 izquierdos que van dirigidos a los lóbulos pulmonares. Tienen una estructura similar a la traqueal con anillos cartilaginosos incompletos. Están revestidos por epitelio seudoestratificado columnar.
BRONQUIOS SEGMENTARIOS ( Generación 3 ).- son 18 que se corresponden con los segmentos pulmonares. Su estructura es similar a las generaciones anteriores, pero los cartílagos tienen forma menos regular. Poseen un epitelio seudoestratificado columnar.
BRONQUIOS SUBSEGMENTARIOS ( Generación 4 a 9 ).- tienen un diámetro entre 6 y 1 mm; sus paredes poseen anillos cartilaginosos colocados irregularmente que son escasos en la generación 9. Tienen epitelio seudoestratificado ciliado columnar pero con disminución del numero de glándulas mucosas y células caliciformes.
BRONQIOLOS ( Generación 10 a 15 ).- tienen un diámetro de 1 mm con ausencia de cartílago y tejido conectivo peribronquiolar. Su permeabilidad depende del tejido muscular, elástico y fibroso. Están revestidos de epitelio seudoestratificado ciliado cuboidal. Las glándulas mucosas, células caliciformes y cilios disminuyen progresivamente y casi no existen en la generación 15.
BRONQUIOLOS TERMINALES ( Generación 16 ).- tienen un diámetro de 0,5 mm. No poseen glándulas mucosas, ni células caliciformes, ni cilios. Su epitelio es una transición entre el seudoestratificado cuboidal y el epitelio escamoso, contiene células claras ( columnares ) que protruyen en la luz de los bronquiolos y son responsables de la producción de mucus y pequeñas cantidades de surfactante. Es la ultima generación de las vías aéreas de conducción ya que el resto de las generaciones se consideran parte del parénquima pulmonar dado que participan en el intercambio gaseoso.
BRONQUIOLOS RESPIRATORIOS ( Generación 17 a 19 ).- poseen un diámetro de 0,5 mm. Tienen un epitelio escamoso simple. En su superficie externa se forman algunos alvéolos.
CONDUCTOS ALVEOLARES ( Generación 20 a 24 ).- provienen de los bronquiolos respiratorios, pero sus paredes están formadas totalmente por alvéolos. Cerca de la mitad de los alvéolos provienen de los conductos alveolares.
SACOS ALVEOLARES ( Generación 25 ).- es la ultima generación de las vías aéreas, funcionalmente son iguales a los conductos alveolares, pero sus paredes están formadas por alvéolos.

PULMONES:-

Los pulmones se encuentran en una cavidad ( cavidad torácica ) que tiene forma de cono con base inferior, formada por delante por el esternón, las articulaciones esternocostales y la extremidad anterior de las costillas; lateralmente por los arcos costales y por detrás por las vértebras dorsales, las articulaciones costovertebrales y la porción posterior de las costillas. Esta cavidad se encuentra dividida en su porción central por el mediastino y esta cerrada inferiormente por el diafragma. La cavidad torácica esta tapizada por una membrana, la pleura parietal, que recubre su superficie costal interiormente, al mediastino ( pleura mediastinal ) y al diafragma ( pleura diafragmatica ). Los pulmones están recubiertos también por una membrana ( pleura visceral ) a la que se adhieren estrechamente. Entre ambas pleuras existe un espacio virtual ( espacio pleural ) que contiene unos 15 ml de liquido seroso que actúa como lubricante y permite el deslizamiento y cohesión entre las hojas pleurales. A nivel del hilio pulmonar ( paso de bronquio principal, arteria pulmonar, venas pulmonares, linfáticos mayores y fibras nerviosas ) ambas pleuras se unen y forman el ligamento pulmonar.

El pulmón derecho esta dividido por 2 fisuras ( oblicua y horizontal ) en 3 lóbulos ( superior, medio e inferior ). La fisura oblicua aísla el lóbulo inferior del medio y superior, se forma anteriormente a nivel de la sexta costilla y la línea media clavicular, cursa en el trayecto dela quinta costilla a nivel de la línea axilar media y termina en la apófisis espinosa de la tercera vértebra dorsal. La fisura horizontal separa al lóbulo medio del inferior; se inicia en la unión de la quinta costilla y la línea media axilar, siguiendo el curso de la cuarta costilla. El pulmón izquierdo tiene solamente 2 lóbulos separados por una fisura oblicua con limites similares a las del lado derecho.
SEGMENTACION PULMONAR
(poner gráfico o radiografía con señalización )
PULMÓN DERECHO.- tiene 10 segmentos distribuidos en los 3 lóbulos.

--Lóbulo superior.- ( 3 segmentos )

Segmento Apical

Segmento Anterior

Segmento Posterior

--Lóbulo Medio ( 2 segmentos )

Segmento Lateral

Segmento Medial

--Lóbulo Inferior ( 5 segmentos )

Segmento Superior

Segmento Anterobasal

Segmento Laterobasal

Segmento Medio basal

Segmento Posterobasal



PULMÓN IZQUIERDO .- tiene 8 segmentos distribuidos en los 2 lóbulos.

--Lóbulo Superior ( 4 segmentos )

Segmento Anterior

Segmento Apicoposterior

Segmento Superior ( lingula )

Segmento Inferior ( lingula )

--Lóbulo Inferior ( 4 segmentos )

Segmento Superior

Segmento Anteromediobasal

Segmento Laterobasal

Segmento Posterobasal
PARENQUIMA PULMONAR.-

Es la porción de intercambio gaseoso del pulmón, esta formado por los alvéolos que tienen un diámetro de 250 Mm. Existe un promedio de 800 millones de alvéolos que forman una superficie de 80 m2. Estos alvéolos tienen numerosos capilares en sus tabiques que cubren del 85 al 95% de la superficie alveolar formando un área de 70 m2. Los alvéolos conjuntamente con los sacos y conductos alveolares que dependen de un bronquiolo respiratorio forman la Unidad Funcional Respiratoria o lobulillo primario, también llamado acino pulmonar, donde se realiza el intercambio gaseoso entre la sangre y el pulmón.


MEMBRANA ALVEOLOCAPILAR

La membrana alveolocapilar es una estructura que permite el intercambio de gases y esta formada por:


1.-EPITELIO ALVEOLAR.- separa el espacio intersticial del gas contenido en los alvéolos. Es una capa continua de epitelio escamoso simple constituido por 3 tipos celulares.

  1. Neumocitos Tipo I ( Escamosos o Membranosos ).- constituyen el 95% de la superficie del epitelio alveolar. Son células planas y delgadas sin función metabólica que actúan de sostén y contienen sustancia fundamental citoplasmática.

  2. Neumocitos Tipo II ( Granulosos ).- son mas numerosos que los de Tipo I, pero ocupan menos del 5% de la superficie alveolar. Son células gruesas, metabólicamente activas que producen surfactante e intervienen en la reparación del epitelio alveolar.

  3. Neumocitos Tipo III ( Macrofagos Alveolares ).- son células fagocíticas libres que ingieren materiales extraños en la superficie alveolar constituyendo un importante mecanismo depurador de bacterias.

2.-ENDOTELIO CAPILAR.- es una membrana que separa el espacio intravascular del intersticial, son extensiones citoplasmaticas de las células endoteliales. Contienen un gran numero de poros pequeños ( 4 a 5 A ) a través de los que se produce transporte pasivo de líquidos con restricción del escape de proteínas. Además en las uniones de las células endoteliales hay una menor cantidad de poros mayores ( 25 a 60 A ) a cuyo través pasa agua y una pequeña cantidad de proteínas. Estos poros aumentan en numero desde el extremo arterial al venoso del capilar.

3.-ESPACIO INTERSTICIAL.- separa la membrana basal del epitelio alveolar de la membrana basal del endotelio capilar, contiene una rica red de capilares anastomosados y liquido intersticial; se puede diferenciar en 2 porciones:

--Porción Delgada.- es el sitio principal del intercambio gaseoso, pues la membranas basales están unidas tan intimamente que parece que están fusionadas, formándose prácticamente una barrera aire-sangre.

--Porción Gruesa.- en esta zona las membranas basales están separadas por un espacio intersticial que contiene fibras elásticas, fibras colagenas, algunos fibroblastos, linfáticos, receptores J y fibras C. Su grosor es de 0,35 a 1 micra.

La porción delgada del intersticio participa activamente en el intercambio gaseoso, mientras que la porción gruesa permite acomodar el liquido intersticial, existiendo en el mayor absorción debido a su riqueza en linfáticos, lo que protege el intercambio gaseoso al no permitir el acumulo de liquido.

4.- SURFACTANTE.- forma una capa que reviste la superficie interior de los alvéolos, esta compuesta de fosfolípidos unidos a moléculas de lecitina ( dipalmitoil-lecitina ). Reduce la tensión superficial de los líquidos que recubren los alvéolos impidiendo el colapso alveolar.


CANALES DE COMUNICACIÓN BRONQUIALES Y ALVEOLARES

Son estructuras que sirven como vías de ventilación colateral en situaciones de obstrucción de la vías aéreas. Comprenden:

1.- Poros Alveolares de Khon.- son aberturas con diámetro entre 3 y 13 micras en las paredes alveolares, que permiten el paso de gas entre alvéolos contiguos. Durante la insuflación pulmonar dichos poros aumentan en diámetro y disminuyen en grosor.

2.-Canales de Lambert.- son comunicaciones broncoalveolares que unen los bronquiolos respiratorios, los bronquiolos terminales y otras vías aéreas con espacios aéreos correspondientes a otras vías aéreas.

3.- Otros.- son vías que existen entre las unidades respiratorias terminales que vinculan los conductos alveolares contiguos y los bronquiolos respiratorios.




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