CORAZONES ARTIFICIALES

Es una prótesis que se implanta en el cuerpo para reemplazar al corazón biológico. Es distinto de una máquina de bypass cardiopulmonar (CPB), que es un dispositivo externo utilizado para proveer las funciones del corazón y los pulmones. El CPB oxigena la sangre, y por lo tanto no es preciso se encuentre conectado a ambos circuitos sanguíneos. Además, un CPB es adecuado para ser utilizado solo durante algunas pocas horas, mientras que se han utilizado corazones artificiales por períodos que exceden un año de uso.

Aparato Respiratorio

El aparato respiratorio o sistema respiratorio, es el conjunto de órganos que poseen los seres vivos con la finalidad de intercambiar gases con el medio ambiente. Su estructura y función es muy variable dependiendo del tipo de organismo y su hábitat.

El órgano principal del aparato respiratorio humano y de los animales mamíferos es el pulmón. En los alveolos pulmonares se produce mediante difusión pasiva el proceso de intercambio gaseoso, gracias al cual la sangre capta el oxígeno atmosférico y elimina el dióxido de carbono (CO2) producto de desecho del metabolismo.3​ El aparato respiratorio humano está constituido por las fosas nasales, boca, faringe, laringe, tráquea y pulmones. Los pulmones constan de bronquios, bronquiolos y alveolos pulmonares.

Intercambio de gases

El intercambio de gases es la provisión de oxigeno de los pulmones al torrente sanguíneo y la eliminación de dióxido de carbono del torrente sanguíneo a los pulmones. Esto tiene lugar en los pulmones entre los alvéolos y una red de pequeños vasos sanguíneos llamados capilares, los cuales están localizados en las paredes de los alvéolos.

El aire entra al cuerpo primero a través de la boca o la nariz, se desplaza rápidamente por la faringe (garganta) pasa a través de la laringe, entra a la tráquea, que se divide en bronquios derecho e izquierdo en los pulmones y luego se divide aún más en ramas cada vez más pequeñas llamadas bronquiolos. Los bronquiolos más pequeños terminan en pequeños sacos de aire llamados alvéolos, los cuales se inflan durante la inhalación y se desinflan durante la exhalación.

Presiones Respiratorias

Presión bucal o atmosférica, corresponde a la del aire en la atmósfera 

Presión alveolar o intrapulmonar, es la presión del aire contenido en los alvéolos. 

Presión pleural o intrapleural, es la presión que se mide entre las dos hojas de la pleura. Debido a las propiedades elásticas de pulmón y tórax que traccionan en sentidos opuestos, el pulmón hacia adentro y el tórax hacia fuera, se genera una presión intrapleural negativa. Presión transpulmonar, es una de las presiones transmurales que puede medirse en el aparato respiratorio. Corresponde a la diferencia entre la presión alveolar menos la presión pleural. Estas presiones se modifican a lo largo del ciclo respiratorio.

Mecanismo que llevan y se oponen al colapso pulmonar.

Los factores que se oponen al colapso pulmonar son:

• La sustancia tensión activa o surfactante
• La presión negativa intrapleural

Mientras los que favorecen el colapso 

-La elasticidad de las estructuras toracopulmonares y la tensión superficial de los líquidos que revisten la superficie alveolar. 

Para lograr expandir los pulmones venciendo la elasticidad del tórax y los pulmones, los músculos inspiratorios deben ejercer una fuerza determinada lo que nos lleva al concepto del trabajo respiratorio. (Cantabria, 2017)

Volúmenes y capacidades pulmonares.

Volumen de respiración pulmonar en reposo: cantidad de aire que inspiramos (o espiramos) en cada respiración en condiciones de reposo (500 mL de aire).

Volumen de reserva inspiratorio: cantidad máxima de aire que logramos introducir en nuestros pulmones después de realizar una inspiración normal (2500 mL de aire). 

Volumen de reserva espiratorio: cantidad máxima de aire que logramos espirar después de finalizar una espiración normal (1200 mL de aire).

Volumen residual: cantidad de aire que se queda en los pulmones después de finalizar una espiración máxima y profunda (1200 mL de aire).

Capacidad pulmonar total: cantidad de aire que se encuentra en nuestros pulmones después de realizar una inspiración máxima y profunda. La capacidad pulmonar total es el producto de la sumatoria de toso los volúmenes pulmonares (5400 mL de aire).

Capacidad vital pulmonar: cantidad máxima de aire que podemos respirar después de realizar una inspiración máxima y profunda (4200 mL de aire). Es el resultado de la sumatoria de todos los volúmenes pulmonares, exceptuando el volumen residual, cantidad de aire que nunca abandonará nuestros pulmones por muy grande que sea nuestro esfuerzo espiratorio.

Capacidad inspiratoria: cantidad máxima de aire que podemos inspirar después de finalizar una espiración normal en reposo (3000 mL de aire). Equivale a la sumatoria del volumen de ventilación pulmonar en reposo y del volumen de reserva inspiratorio.

Capacidad funcional residual: cantidad de aire que se encuentra en nuestros pulmones después de finalizar una espiración normal en reposo (2400 mL de aire). Es la sumatoria del volumen de reserva espiratorio y del volumen residual.

Volumen residual

Si nuestros pulmones no conservaran permanentemente un cierto volumen de aire residual, los alvéolos se vaciarían normalmente, acabando aplastados y con ello colapsados por el aumento de la presión de succión que se produce en su interior para compensar este vacío.

Este volumen de aire residual oscila entre 1 y 1,2 litros de aire según las personas.

A modo de conclusión, los volúmenes respiratorios nos dan información sobre la cantidad de aire que el individuo es capaz de movilizar en relación con los distintos tipos de esfuerzo respiratorio, es decir el aire que se moviliza sin esfuerzo, el que se inhala de manera aislada al forzar la inspiración, o el que se puede expulsar exclusivamente en la espiración forzada. (Cantabria, 2017)

 Formas químicas en que se transporta el CO2

Transporte en el plasma:

1.- Parte se mantiene disuelta físicamente en el plasma, dependiendo de la presión parcial de CO2 y de su coeficiente de solubilidad.

2.- Otra parte forma compuestos carbamínicos con las proteínas plasmáticas en una reacción rápida que no requiere de catalizador

3.- Una pequeña cantidad reacciona con el agua para formar ácido carbónico e implicarse en el equilibrio ácido-base

Transporte por el glóbulo rojo

La mayor parte del CO2 que difunde desde los tejidos hacia los capilares entra al glóbulo rojo, donde se transporta en las siguientes formas:

 1.-Una pequeña fracción permanece disuelta en el líquido dentro del glóbulo

.2.-Parte del CO2 se combina con los grupos amino de la hemoglobina para formar compuestos carbamínicos.

3.-La mayor parte del CO2 que penetra al glóbulo rojo a nivel tisular se hidrata como en el plasma, pero a mayor velocidad, ya que en el eritrocito existe una alta concentración de la enzima anhidrasa carbónica que cataliza la reacción. El bicarbonato que se forma se disocia en H+y HCO3. Los iones H+son captados por la hemoglobina y los aniones HCO3 salen del glóbulo rojo hacia el plasma, donde la concentración de este ión es menor, intercambiándose por el anión cloro (efecto Hamburger).

Unidad respiratoria

El ciclo respiratorio consta de dos fases la inspiración y la espiración.

Durante la inspiración el aire procedente del exterior penetra por las vías respiratorias superiores e inferiores hasta llegar a las últimas divisiones que son los alveolos. Existen alrededor de 300 millones de alveolos lo cual representa alrededor de 150 millones por cada pulmón.

La unidad funcional respiratoria consta de 3 partes:

1.- Alveolo.

2.-Capilares.

3.- Espacio intersticial.

Cada alveolo está rodeado por varios capilares y separados de ellos por un espacio intersticial. Los capilares pulmonares son las últimas divisiones de la arteria pulmonar que reciben sangre con hb reducida, se produce en ellos la hematosis (entra o2 y sale co2), y drenan hacia la aurícula izquierda a través de las 4 venas pulmonares, llevando sangre con Hb oxigenada (Rojas, 2016)

Membrana respiratoria

Es el conjunto de estructuras que deben cruzar los gases entre el alveolo y el capilar pulmonar. Está compuesta por 6 ítems que son los siguientes yendo desde el alveolo hacia el capilar:

1. Una monocapa de líquido que cubre la superficie interior del alveolo y que contiene el surfactante (dipalmitoillecitina).

2. El epitelio alveolar, formada por neumocitos tipo 1 y neumocitos tipo 2

Este último sintetiza el surfactante.

3. La membrana basal alveolar.

4. El espacio intersticial entre alveolo y capilar pulmonar.

Contiene una delgada capa de líquido. Drena vía capilares linfáticos – conducto torácico – vena cava superior – aurícula derecha.

5. membrana basal capilar.

6. endotelio capilar.

A pesar de ser 6 capas, la membrana respiratoria tiene un espesor muy delgado, solo de 0.5 micras, en cambio si tomamos en cuenta la superficie total de los 300 millones de alveolos, su área es muy amplia de 70 a 100 metros cuadrados.

Regulación de la respiración

La respiración es un proceso automático y rítmico mantenido constantemente que puede modificarse bajo el influjo de la voluntad, pudiendo cambiar tanto la profundidad de la respiración como la frecuencia de la misma. La respiración no siempre es un proceso absolutamente regular y rítmico, ya que ha de ir adaptándose constantemente a las necesidades del organismo, para aportar el oxígeno necesario al metabolismo celular y eliminar el anhídrido carbónico producido durante el mismo.

La respiración rítmica basal, está regulada por los centros respiratorios nerviosos situados en el encéfalo que recogen información proveniente del aparato respiratorio y de otras partes del organismo, para dar lugar a una respuesta a través de los órganos efectores o musculatura respiratoria que determinará la profundidad de la respiración, o volumen corriente, y la frecuencia. La corteza cerebral también participa cuando se interviene de forma voluntaria en el proceso respiratorio (Rojas, 2016)

Regulación de la actividad del centro respiratorio y Vitalometria

A nivel central, la respiración está controlada por diversas zonas del tronco del encéfalo que se conocen con el nombre de centros respiratorios y que son:

• Centros bulbares.
• Centro apnéustico.
• Centro neumotáxico.
• Centros superiores.

Los centros bulbares inspiratorios

Se localizan en la región ventrolateral y constituyen el grupo respiratorio dorsal (GRD). Los centros bulbares espiratorios se denominan grupo respiratorio ventral (GRV). Ambos centros son pares y de localización bilateral, con comunicaciones cruzadas lo que les permite actuar sincrónicamente para obtener movimientos respiratorios simétricos, es decir, si uno se activa el otro se inhibe, y viceversa, coordinando el proceso respiratorio.

El centro apnéustico

Se sitúa en la región inferior de la protuberancia, estimula el grupo respiratorio dorsal o centro inspiratorio bulbar, e induce una inspiración prolongada o apneusis. En condiciones de respiración normal, este centro se encuentra inhibido por el centro neumotáxico situado en la región superior de la protuberancia, que es estimulado por el grupo respiratorio dorsal o centro inspiratorio bulbar.

La corteza cerebral

Modifica la actividad de los centros bulbares y constituye la actividad voluntaria de la respiración, induciendo la hiperventilación o la hipoventilación. La corteza también coordina la actividad contráctil alternada de los músculos inspiratorios y espiratorios para que actúen coordinadamente. El sistema límbico y el hipotálamo influyen sobre el tipo de respiración que se presenta en situaciones de ira o miedo.