SISTEMA RESPIRATORIO HUMANO Depto. de Biología Instituto Nacional Prof. Valentina Olivares Fredes.
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SISTEMA RESPIRATORIOHUMANO
Depto. de Biología
Instituto Nacional
Prof. Valentina Olivares Fredes.
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Respiración: Respiración celular y Ventilación pulmonar
Figura 1. Relación existente entre la ventilación pulmonar y la respiración celular.
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Las funciones del sistema respiratorio son:
Intercambiar gases respiratorios (O2 y CO2) entre la atmósfera y la sangre, a nivel de los alvéolos pulmonares (hematosis).
Controlar el grado de acidez sanguínea (pH), mediante la regulación de la concentración de CO2 en la sangre.
Posee receptores para el sentido del olfato, filtra el aire inspirado. Produce sonidos (fonación).
Excretar H2O, lo que ayuda a la regulación de la temperatura corporal.
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Estructuras anatómicas involucradas en la respiración:
Vías respiratorias
Porción conductora
Porción respiratoria
Bronquiolosrespiratorios
y alvéolos
Hematosis
Nariz Faringe Laringe Tráquea Bronquios Bronquiolos
terminales
Transporte del aire
Figura 2. Porciones conductora y respiratoria de las vías respiratorias.
vías aéreas
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nasal cavity
pharynx
epiglottis
larynx
esophagus
trachea
bronchi
pulmonary vein
pulmonary artery
bronchioles
(a)
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bronchiole(b) branch of pulmonary artery
arteriole
lymphatic vessel
alveoli
capillary network
branch of pulmonary vein
smooth muscle
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Alvéolos pulmonares
Por sus delgadas paredes es posible el intercambio de gases respiratorios.
Sus delgadas paredes que separan a alvéolos vecinos poseen poros colaterales, que previenen colapso pulmonar.
Están recubiertos por un epitelio constituido por dos tipos de células: neumocitos tipo I y neumocitos tipo II. Estos últimos producen el surfactante pulmonar.
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Cada pulmón posee 300 millones de alvéolos, que aportan una superficie de 70 metros cuadrados aprox. Tamaño de una cancha de tenis.
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(a) Inhalation
air moves in
ribcageexpands lungs
expand
diaphragmcontracts downward
(b) Exhalation
air moves out
ribcagecontracts lungs
compress
diaphragmrelaxes upward
Mecánica respiratoria
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Radiografía de tórax en inspiración y espiración forzada.
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Volúmenes respiratorios o Volúmenes pulmonares
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Composición porcentual del aire inspirado y espirado.
Aire inspirado Aire espirado
Oxigeno 21 16
(%O2)
Dióxido de carbono 0.03 4
(%CO2)
Nitrógeno 79 79
(%N2)
Vapor de agua variable muy abundante
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oily surfactant
alveolarepithelialcell
O2
CO2
air inalveolus
collagen fibers
capillary endothelial cell
INTERCAMBIO DE GASES RESPIRATORIOS
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1) O2 diffuses throughlung capillary wall.
(a) Transport of oxygen ( )
2) O2 is carried to tissuesbound to hemoglobin.
3) O2 diffuses throughtissue capillary walls.
lungside
bodycellside
hemoglobin
1) CO2 diffuses throughtissue capillary wall.
(b) Transport of carbon dioxide( )
lungside body
cellside
2) CO2 is carried to lungs.
3) CO2 diffuses throughlung capillary walls.
dissolved inplasma
HCO3– as bicarbonate
bound to hemoglobin
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REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN.
La respiración se encuentra regulada por el sistema nervioso, mediante un centro respiratorio presente en el tronco encefálico.
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Centros Respiratorios
Constituidos por varios núcleos neuronales, ubicados en el bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral).
Y la protuberancia anular (centro neumotáxico ycentro apnéustico).
Los núcleos del bulbo se encargan de dar ritmicidad a la respiración (esto es, luego de un movimiento inspiratorio viene otro espiratorio).
Los de la protuberancia anular se encargan de cambiar la frecuencia respiratoria (número de
inspiraciones por minuto).
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Regulación del ritmo respiratorio.
a) Grupo respiratorio dorsal; controla la respiración normal.
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b) Grupo respiratorio ventral;
controla la respiración forzada.
Al ser estimulado por el grupo respiratorio dorsal, el grupo respiratorio ventral inicia los movimientos inspiratorios y espiratorios.
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Regulación de la frecuencia respiratoria:
Los centros neumotáxico y apnéustico actúan sobre el centro de la ritmicidad respiratoria del bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral), modificando el tiempo para la inspiración respiratoria.
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Centro neumotáxico:
Su función es limitar el tiempo para la etapa de inspiración, originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones breves, aumenta la frecuencia
respiratoria.
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Centro apnéustico:
Su función es aumentar el tiempo para la etapa de inspiración, originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones más profundas, disminuye la frecuencia respiratoria.
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Respiración Celular
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En presencia de OXÍGENO
CICLO DE KREBS : Matriz mitocondrial
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA : Membrana interna mitocondria
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En ausencia de OXÍGENO
FERMENTACIÓN:
LÁCTICA
ALCOHÓLICA
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ALGUNAS ENFERMEDADES
RESPIRATORIAS Asma Bronquitis Edema pulmonar Embolia pulmonar (EP) Enfermedad pulmonar obstructiva
crónica (EPOC) Enfisema Neumonía Rinitis Tos Cáncer
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¡A descansar!