FISIOLOGÍA
PULMONAR
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Medicina y Homeopatía
Fecha: 03 / 09/ 25
Colorado Alcázar Carlos Rubén
Grupo: 7HM4
Docente: Dra. Ávila Martínez Andrea
Neumología
CONTENIDO
01. Ventilación, perfusión y difusión.
02.Volúmenes y capacidades pulmonares.
03. Factores que intervienen y modifican la ventilación.
04. Factores que intervienen y modifican la difusión.
05. Factores que intervienen y modifican la perfusión.
CASO CLINICO
Hombre de 68 años con una historia de 40 años de tabaquismo, acude al hospital
por disnea progresiva y pérdida de peso en los últimos meses.
En la exploración física, se observa que respira de forma superficial y rápida, se
observa respiración con labios fruncidos, uso de músculos accesorios,
hipersonoridad a la percusión y disminución del murmullo vesicular.
Los médicos sospechan que padece enfisema pulmonar, una enfermedad
caracterizada por la destrucción de las paredes de los alvéolos y una disminución
en la elasticidad pulmonar .
PREGUNTAS
1.El enfisema causa una disminución en la superficie total para el intercambio
de gases. Este problema afecta directamente a:
A) La ventilación
B) La perfusión
C) La difusión
D) La capacidad pulmonar total
2. ¿Cuál de los siguientes factores contribuye a la hipoxemia en el enfisema?
A) Aumento del área de intercambio gaseoso
B) Alteración de la relación ventilación/perfusión (V/Q)
C) Disminución de la presión alveolar de oxígeno (PAO₂)
D) Aumento de la presión atmosférica
PREGUNTAS
3. La destrucción de las paredes alveolares en el enfisema afecta directamente a cuál de los
siguientes factores mecánicos que modifican la ventilación:
A) Resistencia de las vías aéreas
B) Complianza pulmonar
C) Fuerza de los músculos respiratorios
D) Presión pleural
4. Si el paciente empeora, afectando su ventilación, ¿qué podría ocurrir con las presiones de las
zonas de West en sus pulmones?
A) La perfusión aumentaría en todas las zonas.
B) La perfusión de la Zona 1 podría aumentar.
C) La perfusión en la Zona 3 se haría más dependiente de la presión alveolar.
D) Un aumento de la presión en las vías aéreas podría crear una Zona 1 en la que no había antes.
Inspiración Espiración
Proceso activo Proceso pasivo
VENTILACIÓN
Fenómeno mecánico que produce el intercambio
de aire entre la atmósfera y los alvéolos.
Ciclo respiratorio:
Definición
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Duración de cada ciclo: 4 seg aprox.
Frecuencia respiratoria:
12 - 20 ciclos respiratorios/ min
2
VENTILACIÓN
InspiraciónCostillas elevadas. Expansión de los
músculos.
Esternón hacía arriba y
hacía afuera.Aumento del
volumen pulmonar. Distención pulmonar.
Presión
intrapulmonar.
Presión atmosférica.
El equilibrio entre ambas presiones se logra cuando los pulmones se llenan de aire del exterior.
El aire del exterior ingresa al
cuerpo a través de los pulmones,
para llevar O2 al organismo.
Duración: 1.5 seg aprox.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
3
VENTILACIÓN
Espiración
Relajación de los
músculos.
Reducción de la
cavidad torácica.
Contracción
pulmonar.
Presión
intrapulmonar.
Presión atmosférica.
Proceso por el cual es liberado
el CO2 del organismo.
Duracion: 2.5 seg aprox.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Controlada ⟶ Hablar, actividad física, entre otras.
Involuntaria ⟶ Funciones metabólicas
Diafragma
2
Descenso del
volumen pulmonar.
3
VENTILACIÓN
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Presión atmosférica = 0 cm/H₂O
Estado
basal
P transpulmonar = P alveolar - P pleural
0 cm/H₂O
- 1 cm/H₂O
+1 cm/H₂O
- 7.5 cm/H₂O
- 5 cm/H₂O
VENTILACIÓN
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
VENTILACIÓN ALVEOLAR HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Velocidad a la que llega a zonas de
intercambio gaseoso el aire nuevo.
Función: renovar continuamente el aire de las
zonas de intercambio gaseoso de los pulmones, en
las que el aire está próximo a la sangre pulmonar.
1
VENTILACIÓN ALVEOLAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Espacio muerto anatómico
Volumen de aire inspirado que no participa en el
intercambio gaseoso.
El aire solamente llega a las vías aéreas superiores.
Es muy desventajoso para retirar los gases espiratorios
de los pulmones.
2
Aire del espacio muerto.
Aire de los alvéolos.
Espiración
1
VENTILACIÓN ALVEOLAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Espacio muerto alveolar
2
Aire del espacio muerto.
Aire de los alvéolos.
Espiración
Aire que llega a los alvéolos pero no se intercambia
porque no están perfundidos.
Casi nulo y por patología.
Espacio muerto fisiológico
Espacio muerto alveolar + Espacio muerto fisiológico.
por patología.
VENTILACIÓN ALVEOLAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Aire del espacio muerto ⟶ 150 mL
PO₂ ≈ 150 mmHg. PCO₂ ≈ 0 mmHg.
Aire alveolar + aire del espacio muerto
PO₂ ≈ 100 mmHg. PCO₂ ≈ 40 mmHg.
Aire alveolar puro ⟶ 350 mL
PO₂ ≈ 100 mmHg PCO₂ ≈ 40 mmHg
FRECUENCIA DE LA
VENTILACIÓN ALVEOLAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.Volumen corriente Espacio muerto fisiológico
Volumen total de aire nuevo que entra en los alvéolos y
zonas adyacentes de intercambio gaseoso cada minuto.
Ventilación alveolar por minuto12 × (500 - 150) = 4 200 ml/min.
PERFUSION
Flujo de sangre que llega a los
capilares alveolares para que se
lleve a cabo el intercambio de
gases.
Definición
POWERS KA, DHAMOON AS. FISIOLOGÍA, VENTILACIÓN Y PERFUSIÓN PULMONAR. [ACTUALIZADO EL 23 DE ENERO DE 2023]. EN: STATPEARLS [INTERNET]. TREASURE
ISLAND (FL): STATPEARLS PUBLISHING; ENERO DE 2025. DISPONIBLE EN: HTTPS://WWW-NCBI-NLM-NIH-GOV.TRANSLATE.GOOG/BOOKS/NBK539907/?
_X_TR_SL=EN&_X_TR_TL=ES&_X_TR_HL=ES&_X_TR_PTO=TC
PERFUSION
Son bajas, aprox. 1/5 parte de la circulación periférica.
Pap = 15mmHg
Presión sistólica y diastólica ⟶ 25 y 8 mmHg ⟶ Muy pulsátil.
Presiones vasculares pulmonares
Si la presión alveolar aumenta más que la presión interna de los capilares, estos se colapsan.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
Los capilares pulmonares
(alveolares) se colapsan o
distienden según las presiones en
su interior o alrededor.
PERFUSION
Relación entre presión y flujo
sanguíneo.
Capacidad de disminuir la resistencia
cuando aumenta el GC.
Esto debido a: Reclutamiento y
distención capilar.
Resistencia vascular pulmonar (RVP).
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
Normalmente
algunos capilares
están cerrados
debido a la baja
presión de perfusión
PERFUSION
Resistencia vascular pulmonar (RVP).
Aumenta el flujo de
sangre y la Pap
Se abren los
capilares y
disminuye la RVP
Reclutamiento
capilar
Distención capilar ⟶ Vasos delgados y elásticos.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
PERFUSION
Resistencia vascular pulmonar (RVP).
Funciones:
Impiden la aparición de edema pulmonar por
sobrecarga del corazón derecho.
Facilita el intercambio gaseoso debido a que
disminuye la velocidad del flujo sanguíneo y
aumenta la superficie del capilar.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
PERFUSION
Circulación bronquial
Distribuye la sangre a la zona de conducción y
estructuras adyacentes que dan soporte a los
pulmones.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
Función principal: Nutrir las
paredes de las vías de conducción.
Función secundaria: Calentar y
humidificar el aire, reduciendo
pérdida por evaporación.
PERFUSION
Circulación capilar y equilibrio hídrico
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
El intercambio de líquidos a través de la
pared capilar obedece a la ley de Starling.
Jv=kf[(Pc−Pi)−(Πc−Πi)]
DIFUSION
Definición.
Movimiento aleatorio de moléculas en todas
las direcciones a través de la membrana
respiratoria y los líquidos adyacentes.
Ocurre luego de que los alveolos se hayan
ventilado con aire limpio.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
DIFUSION
Difusión gaseosa
Movimiento cinético de las partículas ⟶ Produce la difusión.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
¿En qué dirección se produce la difusión neta del gas?
Si la presión parcial es mayor en la fase gaseosa de los alvéolos (o2), más moléculas difundirán
a la sangre.
DIFUSION
Difusión gaseosa a través de los tejidos
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Características:
Los gases son muy solubles en lípidos.
Principal limitación al movimiento de los
gases en los tejidos es la velocidad a la
que los gases difunden en el agua tisular.
DIFUSION
Difusión gaseosa a través de la membrana respiratoria
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Unidad respiratoria (lobulillo respiratorio)
Bronquiolo respiratorio.
Conductos alveolares.
Atrios
Alvéolos
300 millones de alvéolos // diámetro medio: 0.2 mm
El intercambio gaseoso se produce en las membranas de todas las porciones terminales, no solo
en los alvéolos ⟶ membrana respiratoria o pulmonar
DIFUSION
Membrana respiratoria.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
El surfactante tapiza el alvéolo, reduce la
tensión superficial del líquido alveolar.
Cantidad de sangre en los capilares: 60-140 ml
Los eritrocitos se comprimen a través de los
capilares (5µm diámetro), esto aumenta la
rapidez de difusión.
DIFUSION
Capacidad de difusión de la membrana respiratoria.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Difusión de O2 en reposo = 21 ml/min/mmHg
Diferencia media de presión de O2 a través
de la membrana = 11 mmHg
11x21= 230 ml de O2 difundido
Durante el ejercicio aumenta hasta 65 ml/min/mmHg
Difusión de CO2 aprox. ⟶ 400-450 ml/min/mmHg en reposo
Durante esfuerzo aprox. 1.200-1300 ml/min/mmHg
DIFUSION
Ventilación-perfusión.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Intercambio gaseoso cuando hay un
desequilibrio entre la ventilación alveolar y el
flujo sanguíneo alveolar.
Se expresa como:
V/Q
V: Ventilación alveolar.
Q: Flujo sanguíneo.
DIFUSION
Ventilación-perfusión.
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
V (0) + Q (1) = 0 // Po2 40 Pco2 45 mmHg= sangre venosa.
V (1) + Q (0) = ∞ // Po2 149 Pco2 0 mmHg = aire inspirado humificado.
V(1) + Q (1) =normal // Po2 104 Pco2 40 mmHg.
500 ml
1200 ml
1100 ml
3000 ml
VOLÚMENES Y CAPACIDADES
PULMONARES
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.Volumen respiratorio minuto:
FR * VC
Ejemplo:
12 rpm * 500 l = 6000mL / min
VOLÚMENES Y CAPACIDADES
PULMONARES
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Capacidad inspiratoria: VC + VRI = 3500 ml
Capacidad vital: VC + VRI + VRE = 4600 ml
Capacidad pulmonar total: VC + VRI + VRE + VR = 5800 ml
Capacidad residual funcional: VRE + VC = 2300 ml
FACTORES QUE INTERVIENENY
MODIFICAN LA VENTILACION
TENSIÓN SUPERFICIAL DEL
SURFACTANTE PULMONAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Surfactante: sustancia lipoproteíca
que reduce la fuerza de la tensión
superficial de las moléculas de agua
sobre el tejido pulmonar.
Moléculas de H2O
en la superficie de
los pulmones
Se orientan hacia
el aire y se
separan del agua
Dipalmitoilfosfatidilcolina
Alvéolos abiertos y
facilitando la ventilación.
COMPLIANCIA PULMONAR
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Capacidad de los pulmones y la cavidad
pleural para expandirse y contraerse
según los cambios de presión.
Alta compliancia permite que los
pulmones se expandan fácilmente.
Baja compliancia requiere un mayor
esfuerzo muscular para la inspiración.
RESISTENCIA DE LAS VÍAS
RESPIRATORIAS
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Resistencia al flujo de aire causada por la fricción con las vías respiratorias.
Determinantes:
Tamaño de la vía aérea:
La resistencia en una vía aérea es inversamente proporcional a su radio.
Ejemplo: Radio a la mitad. ⟶ resistencia 16 veces mayor.
RESISTENCIA DE LAS VÍAS
RESPIRATORIAS
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Resistencia al flujo de aire causada por la fricción con las vías respiratorias.
Determinantes:
Propiedades del flujo de aire:
Flujo laminar ⟶ Vías aéreas pequeñas
Flujo turbulento ⟶ Vías aéreas grandes
Flujo transicional ⟶ Resistencia moderada
FACTORES QUE INTERVIENENY
MODIFICAN LA PERFUSION
Pasivos
La RVP y la distribución del flujo sanguíneo se modifican
por factores:
Activos
Volumen pulmonar
Gravedad
Nervioso
Hormonal
Local
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
VOLUMEN PULMONAR
Volúmenes bajos (VR)
Pulmones casi colapsados ⟶ vasos extraalveolares estrechos //RVP alta.
Volúmenes muy altos (CPT)
Los vasos intraalveolares se comprimen por la presión alveolar //RVP alta.
Punto medio (Capacidad Residual Funcional - CRF)
Vasos intra y extraalveolares relajados //RVP mínima.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
ZONAS DE WEST
Dividen el pulmón en tres regiones
según las diferencias de presión entre las
presiones alveolares, arteriales y venosas,
que varían con la gravedad.
CARDIOPULMONARY INTERACTIONS: FROM PHYSIOLOGY TO CLINIC. ANDRÉS CASTILLO MOYA, PAULINA DEL POZO BASCUÑAN. 2018
GRAVEDAD
Zona 1 Vértice:
Esta alta presión de aire comprime los vasos sanguíneos, haciendo
que el flujo de sangre sea muy bajo o incluso nulo.
Zona 2 Parte Media:
El flujo de sangre en esta zona está determinado por la diferencia
entre la Pap y la PA.
Zona 3 Base:
Vasos completamente abiertos, y el alto flujo se debe a la gravedad.
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
VASOCONSTRICCIÓN HIPOXICA
Hipoxia alveolar
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
Células musculares lisas
Vasoconstricción
Células endoteliales
Liberación ET-1
Reducción ON
PAO2 <70 mmHg
Hipoxia regional:
Vasoconstricción localizada en
una región específica.
Desvía la sangre lejos de una
región hipóxica.
Mejora la relación V/Q.
Mejora el intercambio gaseoso.
Existen 2 tipos de hipoxia alveolar:
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
VASOCONSTRICCIÓN HIPOXICA
Hipoxia generalizada:
Vasoconstricción en todo el
pulmón.
Eleva la RVP y la Pap.
Se produce cuando:
PAO2 disminuye en grandes alturas
o asociada a enfermedades.
Puede causar hipertensión
pulmonar.
Estimulación simpática: Aumento de rigidez
en paredes de mayor calibre y en menor
grado vasoconstricción pulmonar.
Parasimpático: vasodilatación, solo cuando
hay un grado previo
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
CONTROL NERVIOSO
Se desconoce el alcance de la regulación nerviosa en la motilidad vascular
Adrenalina y noradrenalina ⟶ Receptores α y β ⟶ RVP
ALFARO, V. (2020). FISIOLOGÍA HUMANA.
CONTROL HUMORAL
Histamina ⟶ Receptores H1 y H2 ⟶ Vasoconstricción pulmonar.
Angiotensina II ⟶ Vasoconstricción pulmonar.
Acetilcolina ⟶ Vasodilatación pulmonar.
Óxido nítrico ⟶ Producción en fosas nasales y SPN ⟶ Vasodilatación pulmonar.
Autoinhalación
FACTORES QUE INTERVIENENY
MODIFICAN LA DIFUSION
GROSOR DE LA MEMBRANA HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
La velocidad de difusión es inversamente proporcional al grosor de la membrana
Cualquier factor que aumente el grosor a más de 2-3 veces el
valor normal puede interferir de manera significativa con el
intercambio gaseoso.
AREA SUPERFICIAL DE LA
MEMBRANA HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Cuando el área superficial total disminuye
hasta aproximadamente 1/3-1/4 de lo
normal, se produce un deterioro
significativo del intercambio gaseoso.
Ejemplos:
Enfisema
Resección pulmonar
COEFICIENTE DE
DIFUSION
HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Depende de la solubilidad del gas en el
líquido de la membrana y de su peso
molecular. El CO2 tiene un coeficiente de
difusión 20 veces mayor que el O2. Esto
significa que el CO2 se difunde 20 veces más
rápido que el O2 a través de la membrana.
DIFERENCIA DE PRESION HALL, J. E., & HALL, M. E. (2021). GUYTON AND HALL TEXTBOOK OF MEDICAL PHYSIOLOGY (14TH ED.). ELSEVIER.
Diferencia entre la presión parcial del gas en
los alvéolos y la presión parcial del gas en la
sangre capilar pulmonar.
Presión parcial: Medida del número de
moléculas en una superficie por cada unidad
de tiempo.
BIBLIOGRAFIA
Hall, J. E., & Hall, M. E. (2021). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology
(14th ed.). Elsevier.
Alfaro, V. (2020). Fisiología humana.
Powers KA, Dhamoon AS. Fisiología, Ventilación y Perfusión Pulmonar.
[Actualizado el 23 de enero de 2023]. En: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL):
StatPearls Publishing; enero de 2025. Disponible en: https://www-ncbi-nlm-nih-
gov.translate.goog/books/NBK539907/?
_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=tc