Tema 4 Aparato respiratorio anatomía y fisiología 2024

Tema 4 de Biología Humana de 1º de Bachillerato sobre el Aparato respiratorio.

1. TEMA 4
EL APARATO RESPIRATORIO

2. RESPIRACIÓN
Las células necesitan continuamente O
2
para producir ATP.
Al mismo tiempo estas reacciones
producen CO
2.
El sistema cardiovascular y el sistema
respiratorio contribuyen al aporte de O
2
y a la eliminación de CO
2.

3. Etapas de la respiración
1.Intercambio de aire entre la atmósfera y los
pulmones: VENTILACIÓN PULMONAR.
2.Intercambio de O
2y CO
2entre el aire del
alveolo pulmonar y la sangre.
3.Transporte de gases en la sangre (circulación
pulmonar y sistémica).
4.Intercambio de O
2y CO
2entre la sangre y las
células.
5.La respiración celulartiene lugar en el interior celular,
y en ella es necesario el O
2para producir CO
2, H
2O y
energía

4. CONCEPTOS DE RESPIRACIÓN
Ventilación pulmonar :
◼Inhalación o inspiración
◼Espiración o exhalación.
Respiración externa: Intercambio gaseoso
entre los alvéolos pulmonares y la sangre.
Respiración interna: Intercambio gaseoso
entre los capilares sanguíneos y las células.
La respiración celular,tiene lugar en el
interior celular, y en ella es necesario el O
2
para producir CO
2, H
2O y energía

5. LA CAJA TORÁCICA
El sistema respiratorio está alojado
en la cavidad torácica
◼Columna vertebral.
◼Clavícula.
◼Omóplatos.
◼Esternón.
◼Costillas
Scapula or
shoulder plate
Backbone

6. ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO
pulmón izquierdo
fosas nasales
faringe
epiglotis
laringe
pulmón derecho
corazón
bronquio
bronquiolo
diafragma
tráquea
Se divide en:
◼Vías respiratorias:
Fosas nasales
Faringe
Laringe
Tráquea
Bronquios
Bronquiolos
◼Pulmones

8. NARIZ
Raíz
Puente
Dorso
Ángulo nasofacial
Ápice
Aleta
Surco nasal
Orificio
Septo nasal
Surco nasolabial

9. FOSAS NASALES
Cavidades óseas
situadas sobre la
cavidad bucal.
Rodeadas por el
paladar, los nasales,
el frontaly el
etmoides.
Separadas por el
tabique nasal,
formado por el
etmoides, el vómery
el cartílago nasal.
En las paredes
laterales están los
cornetes

10. Comunicadas con el
exterior por los
orificios nasales.
Con la faringepor
las coanas.
Con los senos
paranasales.
Con las glándulas
lacrimalespor los
conductos lacrimales
FOSAS NASALES

11. FOSAS NASALES

12. FOSAS NASALES
La zona del vestíbulo nasal
está recubierta por epitelio
escamoso estratificado y
protegida por pelos.
La mucosa que
recubre los
cornetes se llama
pituitaria roja.
En la parte superior
está la pituitaria
amarilla. Contiene
las terminaciones
de los nervios
olfatorios.

13. Bulbo olfatorio

14. Epitelio ciliado
La mucosa respiratoria está constituida
por epitelio prismático pseudoestratificado
con numerosas células caliciformes.
Epitelio ciliado de la tráquea
Cilios
Células
Secretoras
de moco

15. EPITELIO VÍAS RESPIRATORIAS
Las paredes internas secretan una sustancia
espesa (moco) a la cual se adhieren las
partículas que van en el aire y en conjunto con
los cilios de las células de esta pared se
arrastran hasta la faringe para ser deglutidas y
eliminadas por las materias fecales.
Este mecanismo mantiene limpio los pulmones
y sirve de defensa para agentes patógenos.

16. FOSAS NASALES
Limpia, calienta y humidifica el aire
inhalado.
Detecta los olores.
Actúan como caja de resonancia para
ampliar los sonidos de la voz.

17. FARINGE
La faringe está recubierta en su
porción oral por epitelio
escamoso estratificado.

18. FARINGE
Tubo musculoso común a los aparatos
digestivo y respiratorio.
Comunica con:
◼La bocaa través del istmo de las fauces
◼El esófago
◼Las fosas nasalesa través de las coanas
◼La laringea través de la glotis
◼El oído medioa través de las trompas de
Eustaquio.

19. VÍAS RESPIRATORIAS INFERIORES
Zona de conducción
Z.Resp
bronquiolo
red de capilares
alvéolos pulmonares
filamento muscular
arteria pulmonar
vena pulmonar

20. LARINGE

21. LARINGE
Permite la fonación
y el paso del aire.

22. LARINGE

23. LARINGE
En la laringe hay dos
pares de repliegues, las
cuerdas vocales: las falsas
o superioresy las
verdaderaso inferiores
(producen los sonidos).
La tensión de las cuerdas
modifica el tonodel
sonido.
El tamaño de la laringe
determina el timbre.

24. LARINGE
Laringoscopia

25. TRÁQUEA
Epitelio ciliado de la
traquea
Permanece siempre abierta
gracias a sus anillos
cartilaginosos incompletos.
Sirve de paso a la corriente
aérea.

26. Epitelio ciliado de la tráquea

27. Traqueotomía

28. Cavidad torácica y pleura
Timo
Glándula tiroides
Tráquea
Pulmón
derecho
Pulmón
izquierdo
Mediastino
Cada pulmón está encerrado dentro de
un saco pleural independiente.
La pleura es una membrana de
doble pared que rodea cada
pulmón
Pleura
visceral
Pleura
parietal

29. Pleura

30. BRONQUIOS
ARBOL BRONQUIAL
Los bronquios se ramifican en tubos
cada vez más finos que acaban en los
sacos alveolares.
Los alvéolos están rodeados por una
red de capilares sanguíneos

31. ALVÉOLOS PULMONARES
Saco
alveolar
Bronquiolo
respiratorio
Capilares
Célula tipo II
Célula tipo I
Capilares
Fibras elásticas
Macrófago

32. ALVEOLOS PULMONARES
La pared alveolar está formada por epitelio
escamoso simple con una o dos capas de
células.

33. PULMONES
Los elementos que
forman los pulmones
están fuertemente
unidos entre sí y tienen
gran elasticidad.
Los alvéolos pulmonares
se encuentran rodeados
de infinidad de capilares
sanguíneos y de tejido
conjuntivo.
En los alvéolos tiene
lugar el intercambio
gaseoso.

34. Árbol bronquial
Sección longitudinal de pulmón de cordero. Árbol bronquial.

35. eritrocito
Capilar
Alvéolo
Macrófago
Membrana respiratoria
0.5 m
Lugar donde se efectúa
el intercambio de gases
Intercambio gaseoso
En los alvéolos, los gases pasan por difusión de la
zona donde están más concentrados a dónde la
concentración es menor.

36. Respiración celular
Intercambio de O
2 y CO
2
entre la sangre y los tejidos
4
Transporte de O
2 y CO
2
entre los pulmones y los
tejidos
3
Intercambio de O
2 y CO
2
entre el aire del alveolo y la
sangre
2
Ventilación, o intercambio
de gas, entre la atmósfera
y los alvéolos pulmonares
1
Alvéolos
pulmonares
Atmósfera
O
2
CO
2
O
2
CO
2
Corazón
O
2
CO
2
O
2
CO
2
CO
2
+ H
2O + ATP O
2
+ glucosa
Célula
Circulación
sistémica
Circulación
pulmonar

37. Músculos respiratorios
Los pulmones carecen de músculos, no tienen
movimiento propio.
Los músculos respiratorios modifican el
volumen de la caja torácica:
◼Músculos del cuello
◼Músculos del hombro
◼Músculos intercostales
◼Músculos abominales
◼Diafragma

38. Músculos respiratorios
Músculos inspiratorios
◼Diafragma
◼Intercostales externos
◼Escalenos
◼Esternocleidomastoideo
Músculos espiratorios
◼Intercostales internos
◼Pared abdominal

40. Ventilación pulmonar

41. MECÁNICA VENTILATORIA
Diafragma contraído
el volumen torácico
aumenta
Inspiración: Entra aire
La inspiración siempre es
un movimiento activo
La espiración en general es
un movimiento pasivo
Diafragma relajado
el volumen torácico
disminuye
Espiración: Sale aire

42. Inspiración e espiración

43. La integridad de la pleura es esencial para
mantener expandidos los pulmones y para la
mecánica ventilatoria.
Cuchillo
Pulmón
colapsado
Pleuras
Visceral y
parietal
Aire
Neumotórax
Diafragma
Costillas
Pleuras
visceral y
parietal
Espacio
intrapleural
Pulmón
normal
Neumotorax es la presencia de aire en la cavidad pleural

44. Agua
Aire
Insp.Esp.Insp.Esp.
Espirometría
Es una técnica que mide los volúmenes y capacidades
pulmonares

45. Definiciones
Volumen corriente (VC):
◼Volumen de aire que intercambiamos en una
respiración (~0,5 litros en reposo).
Volumen de reserva inspiratoria (V
1):
◼Volumen de aire que corresponde a una inspiración
forzada (entre 1 y 1,5 litros).
Volumen de reserva espiratoria (V
2):
◼Volumen de aire que corresponde a una espiración
forzada (entre 0,5 y 1 litro).
Volumen residual:
◼Volumen de aire que queda en los pulmones aún
después de una espiración forzada.

46. Frecuencia respiratoria:
◼número de inspiraciones por minuto.
Capacidad vital:
◼V
C+ V
1+ V
2+ V
3
Capacidad pulmonar total :
◼Es la suma de la capacidad vital y del
volumen residual.
Definiciones (continuación)

47. Volúmenes y capacidades pulmonares
5800
2800
2300
Volumen
(ml)
1200
Volumen
corriente
(500 ml)
Final
inspiración
normal
Final
espiración
normal
Volumen residual
(1200 ml)
Volumen
de reserva
espiratoria
(1100 ml)
Volumen de
reserva
inspiratoria
(3000 ml)
Capacidad
pulmonar total
Capacidad
residual funcional
Capacidad vital
4600 ml
Capacidad
inspiratoria
Tiempo

48. INTERCAMBIO GASEOSO
Se produce por
difusión pasiva
(movimiento de
moléculas de una
zona de mayor
concentración a otra
en la que es menor).
El factor que
determina el sentido
de esta difusión es la
presión parcial
(presión que ejerce
cada gas
indivualmente)
El aire se mueve a
favor de gradiente de
presiones (se aplica
también a presiones
parciales de cada
gas).

49. Intercambio gaseoso

50. INTERCAMBIO GASEOSO: Conceptos físicos
El aire es una mezcla de gases, cuya presión total es la
suma de las presiones parciales de cada uno de ellos
(Ley de Dalton).
Representación esquemática del concepto
de la ley de Dalton.
El aire se mueve a
favor de gradiente
de presiones (se
aplica también a
presiones
parciales de cada
gas).

51. INTERCAMBIO GASEOSO: Conceptos físicos
El aire se mueve a favor de gradiente de presiones (se
aplica también a presiones parciales de cada gas).
La presión parcial de un gas es la presión que cada gas
ejerce de forma individual, y es directamente
proporcional a su concentración.

52. El aire es una mezcla: 21% O
2, 78% N
2y
trazas de otros gases.
La presión parcial de un gas es la presión que
cada gas ejerce de forma individual, y es
directamente proporcional a su concentración.
Presión parcial=P
atmosférica x (% del gas en la mezcla)
P
atmosférica nivel del mar= 760 mm Hg
PO
2 nivel del mar= 760 mm Hg x 21/100= 159 mm Hg
INTERCAMBIO GASEOSO: Conceptos físicos

53. INTERCAMBIO GASEOSO: Conceptos físicos
La presión ejercida por un gas es inversamente
proporcional al volumen que ocupa (Ley de Boyle).
P
1.V
1= P
2.V
2
A mayor volumen menor presión

54. 3. ESPIRACION
P
alveolar mayor que P
atmosféricaP
alveolar igual que P
atmosférica
1. REPOSO
P
alveolar menor que P
atmosférica
2. INSPIRACION
Entrada y salida del aire en los pulmones

55. Intercambio de gases entre alveolos y eritrocitos
CO
2
O
2
Eritrocito
Inspiración:
0.03% CO
2
21% O
2
Sangre con CO
2Sangre con O
2
Espiración:
3% CO
2
15% O
2

56. INTERCAMBIO DE GASES
Aire alveolar:
PO
2: 105 mm Hg
PCO
2: 40 mm Hg
Sangre arterial:
PO
2: 105 mm Hg
PCO
2: 40 mm Hg
Tejidos:
PO
2: 40 mm Hg
PCO
2: 46 mm Hg
Sangre venosa:
PO
2: 40 mm Hg
PCO
2: 46 mm Hg

57. ¿Cual es el problema fisiológico asociado a la altitud?
PO
2
•Nivel del mar……… 150 mm Hg …………… 100 mm Hg
•3000 m……………… 110 mm Hg …………… 70 mm Hg
•8848 m……………… 43 mm Hg ……………… 20 mm Hg
PO
2en aire
inspirado
Límite deportes
De competición
PO
2en capilares
pulmonares

58. A 9000 mt
PO
2 sangre ~ 20 mm Hg
Deportes de montaña
El problema de la falta de oxígeno
A 5 mt de profundidad
PO
2sangre~200 mm Hg)
A nivel del mar
PO
2 sangre ~ 100 mm Hg

59. Un ascenso rápido sin expulsar
el aire puede elevar mucho el
volumen de aire en los pulmones
Neumotórax por rotura del tejido pulmonar en el buceo
Profundidad 50m
P=6 atm
V pulmón= 3 L
Profundidad 20m
P=3 atm
V pulmón= 3x2=6 L
Síndrome de sobreexpansión pulmonar.
Los pulmones se rompen por aumento de volumen y dejan entrar aire al espacio
pleural, produciéndose neumotórax.

60. Regulación de la respiración
La frecuencia respiratoria en reposo oscila
entre 16/18 respiraciones/min.
La frecuencia y la profundidad de las
respiraciones se adaptan a la necesidad de
un aporte suficiente de O
2a las células y la
eliminación de CO
2.
Un incremento de la tasa metabólica
incrementa la frecuencia respiratoria.

61. Cambios en la ventilación con el
ejercicio
El aumento de la ventilación durante un
ejercicio moderadose produce a costa de
un aumento del volumen, sin apenas
cambios en la frecuencia respiratoria
Cuando se realiza de forma mantenida un
ejercicio intensose produce un aumento
brusco de la frecuencia respiratoria por
aumento del metabolismo anaerobio.

62. Regulación de la respiración
Proceso involuntario (automático)
Modulado por factores:
◼Nerviosos
◼Químicos
◼Voluntad (en parte)
◼Temperatura
◼Emociones
◼Presión arterial
◼Movimientos corporales

63. Control de la respiración
Existen dos mecanismos principales de
control:
◼Control nervioso, responsable de la ritmicidad de
los ciclos respiratorios.
◼Control químico, modifica la frecuencia y la
profundidad respiratoria

64. Regulación de la respiración
Los centros respiratorios que regulan la
respiración están en el bulbo raquídeo.

65. ¿Hasta cuando podemos aguantar la respiración?
Límite 40 mm Hg
PCO
2> 50 mm Hg
Pérdida de consciencia
El control se vuelve involuntario
Control voluntario

66. Control involuntario de la respiración
Situaciones como el ejercicio, emociones,
cambios de presión arterial y temperatura,
también cambian el ciclo respiratorio.
Disminución de la temperatura
Disminución de la respiración para evitar pérdida de calor
Aumento de la temperatura (ejercicio/fiebre)
Aumento de la respiración para perder calor

67. -Sistema límbico
-Hipotalamo
CONTROL DE
EMOCIONES
Dolor continuado-----aumento de la frecuencia respiratoria
Emociones (llorar)----aumento de la frecuencia respiratoria
Dolor súbito----apnea temporal
Efecto de las emociones y el dolor

68. Efecto de la presión arterial y el movimiento
corporal
Receptores de presión (Barorreceptores)
Aumento de la presión arterial
Disminución de la respiración
Receptores de posición en tendones y músculos
(Propioceptores)
Ejercicio (Estiramiento de tendones y músculos)
Aumento de la respiración

69. Términos respiratorios
Eupnea: Respiración confortable en reposo.
Disnea: Sensación de dificultad para respirar. Ej:
patología/ejercicio muy intenso.
Apnea: Interrupción de la respiración. Ej:
voluntaria/depresión SNC.
Hiperpnea: Incremento en la respiración
(volumen/ritmo) en respuesta a un aumento del
metabolismo. Ej: ejercicio.
Hiperventilación: Incremento en la respiración
(volumen/ritmo) sinaumento del metabolismo. Ej:
emocional/soplar un globo.
Hipoventilación: Reducción en la ventilación alveolar
en relación con la tasa metabólica. Ej: asma

70. Enfermedades
El aire está cargado de microorganismos y
sustancias nocivas para el respiratorio
Tuberculosis

71. Enfermedades restrictivas
Disminuyen la capacidad respiratoria
◼Cáncer de pulmón.
◼Fibrosis pulmonar.
◼Neumotorax.
◼Tuberculosis.
◼Enfisema pulmonar.

72. Enfermedades restrictivas
◼Cáncer de pulmón. Se asocia en la
mayoría de los casos al tabaquismo.

73. Enfermedades restrictivas
◼Fibrosis pulmonar: el tejido pulmonar pierde
su elasticidad y va aumentando su rigidez.
◼Otras enfermedades como silicosis o asbestosis,
pueden evolucionar también a fibrosis.

75. Enfermedades restrictivas
Disminuyen la capacidad respiratoria
◼Neumotorax

76. Tuberculosis
Enfermedad contagiosa producida por la
bacteria Mycobacteryum tuberculosis.

77. Enfisema pulmonar
Destrucción de las fibras
que permiten que las
vías respiratorias
permanezcan abiertas.
Provoca el colapso de
estas vías cuando una
persona exhala aire.
La exposición a irritantes
del aire es la principal
causa: humo del tabaco,
contaminación, polvo de
sílice y carbón…

78. Enfermedades obstructivas
Se caracterizan por la obstrucción de las vías.
Muchas se originan por infecciones
◼Sinusitis
◼Faringitis y laringitis (inflamación)
◼Cáncer de laringe
◼Bronquitis (inflamación)
◼Neumonía
◼Resfriados y gripe (infección vírica)
◼COVID (causado por el coronavirus)

79. Neumonía
Infección que inflama los alveolos pulmonares.
Los alveolos se pueden llenar de líquido o pus lo que
provoca tos con flema o pus, fiebre, escalofríos y
dificultad para respirar.

80. Cancer de laringe
Laringe sana

81. Hábitos nocivos: tabaquismo
Cáncer de pulmón
Bronquitis aguda
Enfisema pulmonar

82. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica
Grupo de enfermedades que causan obstrucción de
la circulación del aire y generan problemas
relacionados con la respiración.
◼Bronquitis crónica
◼Asma
◼Enfisema pulmonar
EPOC

83. COVID
Enfermedad respiratoria de origen vírico.
La enfermedad COVID-19 está causada
por elcoronavirus 2 del síndrome
respiratorio agudo grave (Severe acute
respiratory síndrome coronavirus): SARS-
CoV-2)​
Aislado por primera vez en Wuhan (China)
en 2019, parece haber pasado de un
animal a los humanos.
Con anterioridad el SARS-CoV surgió en
2003 en los países delsudeste asiático.

84. Coronavirus
Son virus animales de ARN
monocatenario con una
nucleocápside de simetría helicoidal
y con envoltura lípídica.
Se les llama coronavirus por la
corona de puntas alrededor de la
superficie del virus.
Infecta aves y mamíferos y también
pueden infectar al ser humano
causando enfermedades que van
desde el resfriado común hasta
bronquitis, bronquiolitis, neumonía y
el síndrome respiratorio agudo
grave (SARS), entre otras.

86. Patologías del aparato fonador
Afonías y disfonías
Pólipos
Edema de Reinke
Nódulos