La Ventilación Pulmonar se cumple en tres etapas: Ventilación alveolar: entrada y salida del aire atmosférico a los alvéolos pulmonares. Difusión de 02 y CO2: entre la unidad respiratoria y la sangre Transporte de O2 y CO2: en sangre y líquidos corporales a las células y viceversa La Unidad Respiratoria: incluye Bronquíolos, conductos alveolares, atrios o vestíbulos y alveolos; el resto del aparato respiratorio (donde las mucosas no efectúan intercambio gaseoso con la sangre) funciona como "espacio muerto". La Ventilación Alveolar se lleva a cabo por 2 movimientos: Inspiración: por contracción de los Músculos Inspiradores: Diafragma, ECM (esternocleidomastoideo), Serratos mayores, Escalenos, Deltoides, Pectorales mayor y menor, Sacro espinales e Intercostales Externos, con el propósito de aumentar los diámetros longitudinal y antero posterior del tórax, la presión intraalveolar es negativa con respecto a la atmosférica. Expiración: debida a la relajación del Diafragma y contracción de los músculos abdominales, de los serratos posteriores e inferiores y los intercostales internos disminuyendo el diámetro antero posterior del tórax, siendo la presión intraalveolar positiva con respecto a la atmosférica, lo que obliga al aire a salir por las vías respiratorias. Los volúmenes de aire pulmonar dependen de: talla, constitución corporal, posición corporal y la Adaptabilidad o Expansibilidad de pulmones y tórax, en virtud de su elasticidad, capacidad de dilatarse y contraerse, en respuesta a la presión aumentada del aire atmosférico.
Es un proceso que genera gasto de energía para vencer las fuerzas que impiden la expansión pulmonar como son: la viscosidad de los tejidos pulmonares o resistencia tisular no elástica (deslizamiento de las moléculas entre sí) y la resistencia de las vías aéreas, para mover el aire a lo largo de las mismas, lo cual es mínimo en condiciones fisiológicas, pero aumenta en patologías como asma, enfisemas obstructivo, entre otras.
Otro hecho relevante es la presencia de la sustancia Tensioactiva o Surfactante, un fosfolípido, el cual disminuye la Tensión Superficial de los líquidos que recubren los alvéolos evitando su colapso. Lo importante es la frecuencia con que el aire alveolar se renueva por minuto, mediante el aire atmosférico, lo que llamamos FR Frecuencia Respiratoria.
Unidad Respiratoria. Estructura microscópica, conformada por: 1) Capa de Surfactante: lipoproteína que se difunde sobre la superficie del líquido que reviste los alveolos. 2) Capa de Líquido que reviste el interior del alvéolo. 3) Epitelio Alveolar, muy delgado. 4) Espacio Intersticial entre el Epitelio Alveolar y la Membrana del Capilar Pulmonar. 5) Membrana Basal del Capilar Pulmonar. 6) Membrana Endotelial del Capilar Pulmonar, muy permeable. 7) Sangre (hematíes) del capilar Pulmonar.
Difusión de O2 y CO2: Los gases O2 y CO2 por su condición de ser Liposolubles difunden fácilmente en la Membrana Respiratoria, de zonas de presión elevada, hacia zonas de baja presión, el único factor limitante es la intensidad para difundir a través del agua del interior del epitelio alveolar.
Transporte de O2 y CO2: El O2 difunde de los Alveolos a la Sangre de los Capilares Pulmonares (que son muy permeables) es transportado por la Hemoglobina hasta los Capilares Tisulares, es liberado para ser usado por las células. Cuando el O2 reacciona con los Nutrientes (respiración celular), liberando energía ATP que se utiliza (transformándose a ADP), se producen grandes cantidades de CO2, que entra a los Capilares Tisulares, transportado por la sangre a los pulmones, para ser expulsado en la Expiración; en la sangre el O2 y el CO2 se combinan con sustancias (Hb y HCO3 bicarbonato) para aumentar la facilidad del transporte. La Hg (hemoglobina) tiene una función amortiguadora, regula la presión de O2 en los tejidos, ajusta automáticamente las concentraciones variables de O2 a los tejidos. Un aumento en la Viscosidad de la sangre (aumento del Hematocrito, concentración de glóbulos rojos), disminuye el transporte de O2 en sangre. La cantidad de CO2 en sangre dependerá del pH, es decir, del equilibrio ácido/básico y de la eficiencia de los sistemas amortiguadores que regulan el pH (proteínas, Bicarbonato, fosfato). Regulación de la Respiración: Factor Neurógeno/ Centro Respiratorio del Tallo Cerebral: Bulbo Raquídeo, Protuberancia Anular y Médula Espinal, para adaptar la Frecuencia de la Ventilación Alveolar según las necesidades corporales. Factor Humoral: Debido a los cambios de concentraciones de iones de O2, CO2, e H+ (pH) en los líquidos corporales. El O2 estimula los Quimiorreceptores, el CO2 estimula los Baroreceptores, receptores que se encuentran en el cayado de la arteria Aorta, en Carótidas y paredes de los Ventrículos Cardíacos, la información viaja por vía Aferente Nerviosa hacia los Centros Superiores, los cuales modifican la Frecuencia Respiratoria (FR), en aumento o disminución, según las necesidades tisulares, y elaborando sustancias como la Adrenalina, para provocar vasoconstricción o vasodilatación del músculo liso y modificar el flujo sanguíneo y las concentraciones de O2. Los cambios de pH modifican la FR (frecuencia respiratoria) para regular los niveles de CO2 participan el equilibrio de la Intensidad de la Ventilación Alveolar en relación a la Intensidad del Metabolismo Corporal.