New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Respiratory System Notes

by: Ashley Barranco

Respiratory System Notes BIOL 2510 - 001

Marketplace > Auburn University > Anatomy > BIOL 2510 - 001 > Respiratory System Notes
Ashley Barranco
GPA 3.66

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

These notes cover the functions of the respiratory system. This is the beginning of the material for exam 2.
Human Anatomy & Physiology II
Dr. Shobnom Ferdous
Class Notes
25 ?




Popular in Human Anatomy & Physiology II

Popular in Anatomy

This 7 page Class Notes was uploaded by Ashley Barranco on Friday February 19, 2016. The Class Notes belongs to BIOL 2510 - 001 at Auburn University taught by Dr. Shobnom Ferdous in Spring 2016. Since its upload, it has received 58 views. For similar materials see Human Anatomy & Physiology II in Anatomy at Auburn University.


Reviews for Respiratory System Notes


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 02/19/16
Functions of Respiratory system Ch 22  Thoracic Cavity Pressures   Fluid level must be kept at a minimum  Excess fluid pumped out by lymphatic system   If fluid accumulates, positive Pip pressure develops   Lung collapse   Intrapulmonary pressure (Ppul)  ­pressure in alveoli  ­decrease during inspiration, increase during expiration  ­always equalize with atmospheric pressure  760 mmHG   Intrapleural pressure (Pip)  ­pressure in the pleural cavity  ­always negative relative to intraspulmonary pressure  ­more negative as thoracic cavity volume increases during inspiration  ­756 mmHg (­ 4 mmHG)   Transpulmonary pressure  ­Ppul­ Pip  ­determines size of lungs at a given time ­ 760 mmHG – 756 mmHg (from diagram on slides)  Atmospheric Pressure   Pressure exerted by air surrounding the body   76­ mmHG at sea level = 1 atmosphere   Respiratory pressure described relative to P atm   Negative respiratory pressure= les than P atm   Positive respiratory pressure = greater than P atm   Zero respiratory pressure= P atm  Pulmonary Ventilation: Boyles’s Law   Boyles law: P1V1­ P2V2   If volume decreases, pressure increases   If volume increases, pressure decreases  Mechanics of Breathing: Inspiration    Inspiratory muscles (external intercostals and diaphragm) contract  ­diaphragm down  ­rib cage and out   Thoracic cavity volume increases  ­intrapleural pressures drops   Lungs are stretched  ­intrapulmonary volumes rises   Intrapulmonary pressure drops   Air flow into lungs: Down its pressure gradient until intrapulmonary pressure=  atmospheric pressure  Mechanics of breathing: expiration   Inspiratory muscles (external intercostal and diaphragm) relax  ­diaphragm up  ­rib cage down and in   Thoracic cavity volume decreases  ­intrapleural pressure rises   Elastic lungs recoil  ­intrapulmonary volume drops   Intrapulmonary pressure rises   Air flow is out of lungs  ­down its pressure gradient until intrapulmonary pressure=atmospheric pressure   Forced expiration: contraction of abs and internal intercostal push air out   Pneumothorax   Presence of air in pleural cavity   Treatment  Respiratory volumes   Tidal volume(TV) : volume of air in and out of lungs during normal quiet breathing   Inspiratory reserve volume (IRV) : volume of air that can be inspired forcibly beyond  tidal volume   Expiratory reserve volume (ERV): volume of air that can be expired forcibly beyond tidal volume   Residual volume (RV)­ volume left in lungs after forced expiration   Minute ventilation­ total volume of air that flows in and out of respiratory system per  minute  ­6 liters/min during normal quiet breathing  Respiratory volumes and capacities   Inspiratory capacity: total volume of air that can be inspired after a normal expiration  ( TV+ IRV)   Functional residual capacity (FRC)­ volume of air left in lung after normal expiration  (ERV + RV)   Respiratory capacities­ combination of respiratory volumes   Vital capacity (VC)­ total volume of exchangeable air (IC + ERV)    Total lung capacity (TLC)­ total volume of air the lungs can hold (IC + FRC)   TLC= sum of all lung volumes  Assessing ventilation   Several respiratory volumes can be used to asses status   Respiratory volumes can be combined to calculate respiratory capacities, which can give  info on a persons respiratory status   Respiratory volumes and capacities are usually abnormal in people with pulmonary  disorders   Spirometer: original cumbersome clinical too; used to measure patients  Anatomical dead space   Anatmonical dead space: volume of air in conducting zone – 150 ml   Alveolar ventilation rate (AVR) = respiration rate * (TV­ dead space)  ­total amount of fresh air that flows in and out of the respiratory system in 1 min   Some inspired air remains in conducting zone­ doesn’t make it to alveoli for gas  exchange   Anatomical dead space = 150 ml ­does not contribute to gas exchange  ­consists of air that remains in passageways  ­150 ml out of 500 ml TV   Alveolar dead space: space occupied by nonfunctional alveoli  ­can be due to collapse or obstruction   Total dead space: sum of anatomical and alevelor dead space  Gas exchange   Gas exchange occurs between lungs and blood as well as blood and tissues   External respiration: diffusion of gases between blood and lungs   Internal respiration: diffusion of gases between blood and tissues   Both processes are subject to:  ­basic properties of gases  ­composition of alveolar gas  Basic Properties of Gases   Daltons law of partial pressures  ­total pressure exerted by mixture of gases is equal to sum of pressures exerted by each  gas  ­Partial pressure: pressure exerted by each gas in mixture. Directly proportional to its  percentage in mixture   Total atmospheric pressure equals 760 mmHG   Nitrogen makes up 78.6% of air; therefore, partial pressure of nitrogen, PN2, can be  calculated by: 0.786 x 760 mmHG = 597 mmHG due to N2   Oxygen make sup 20.9% of air, so PO2 equals: 0.209 x 760 mmHG = 159 mmHG  Partial Pressure Gradient   Gas exchange at pulmonary and systemic capillaries is via passive diffusion of O2 and  CO2 due to PPG  ­partial pressure: individual pressure exerted by a particular gas within a mixture of gases (PO2 and PCO2)  ­PPG­ occurs when the PP of a gas differs across a membrane  ­A gas will always diffuse from a higher PP to a lower PP  Basic Properties of gases  Air also contains 0.04% CO2 and 0.5% water vapor, and insignificant amounts of other  gases   At high altitudes (under water), partial pressures increase significantly   Henry’s Law  ­for gas mixture in contact with liquids: each gas will dissolve in the liquid in proportion  to its partial pressure  ­At equilibrium, partial pressure in the 2 phases will be equal  ­amount of each gas that will dissolve depends on: Solubility and temp  ­Solubility: CO2 is 20X more soluble in water than O2 and little N2 will dissolve  ­Temperature: as temp of liquid rises, solubility decreases  ­Example of Henry’s Law: hyperbaric chambers   External Respiration   External respiration (pulmonary gas exchange) involves the exchange of O2 and CO2  across respiratory membranes   Exchange is influenced by:  ­Partial pressure gradients and gas solubility’s  ­thickness and surface area of respiratory membrane  ­Ventilation­perfusion coupling: matching of alveolar ventilation with pulmonary blood  perfusion   Partial pressure gradients and gas solubility’s  ­steep partial pressures gradient for O2 exists between blood and lungs  ­venous blood PO2 = 40 mmHG  ­alveolar PO2= 104 mmHG  ­drives oxygen flow into blood  ­equilibrium is reached across respiratory membrane in about 0.25 seconds, but it takes  RBC about .75 seconds to travel from start to end of pulmonary capillary  ­ensures adequate oxygenation even if blood flow increases 3X   Partial pressure gradient for CO2 is less teep  ­venous blood PCO2 = 45 mmHG  ­alveolar PCO2 = 40 mmHg   Through gradient is not as steep, CO@ still diffuses in equal amounts with oxygen  ­reasons is that CO2 is 20 X more soluble in plasma and alveolar fluid than oxygen  Properties of Gases­ Dalton’s Law   Dalton’s Law­ air pressure is the sum of partial pressure of all gases present. Partial  pressure= % of gas in mixture X total air pressure   As long as oxygen is more concentrated (higher PP) outside and CO2 is more  concentrated (higher PP) inside, the gases will diffuse in the directions shown ( on slide  31)  Ventilation and Perfusion   Ventilation­ the amount of gas reaching alveoli   Perfusion­ the blood flow in pulmonary capillaries   Local control  ­PCO2 controals ventilation by changing diameter of bronchioles: bronchiolar diameter  ­bronchioles leading to alveoli with high CO2 = bronchodilation  ­Low CO2= bronchoconstriction  ­PO2 controls perfusion by changing diameter of artery: arteriolar diameter  ­high O2= vasodilation )increased blood flow into pulmonary capillaries)  ­low O2=vasoconstriction )shunt blood to other areas where PO2 higher PPG and gas exchange   Internal respiration: depends on metabolic activity of the tissue   Partial pressure of gases in alveoli doesn’t match that of inspired air because of dead  space. At any given time the air in alveoli is a mix of old and new air   Po2 in pulmonary veins 100 mmHG whereas in alveoli are 104 mmHg because  ventilation­perfusion coupling not perfect at every alveolus  Transport of respiratory gases   O2 is transported in blood 2 ways  ­1.5% is dissolved in plasma  ­98.5% bound to hemoglobin  ­oxyhemoglobin: hemoglobin + bound O2  ­deoxyhemoglobin: hemoglobin without bound O2  Oxygen­Hemoglobin dissociation curve   Each hemoglobin can bind 4 O2  ­Once the first O2 is bound, it is easier for the 2 , 3 , and 4  to bind, i.e affinity (binding  strength) of hemoglobin to O@ changes with oxygen saturation   Oxygen­Hemoglobin dissociation curve: shows relationship between hemoglobin  saturation and blood PO2   Key PO2 to remember  ­100 mmHG= PO2 of lungs  ­40 mmHG= PO2 of resting tissue  ­20 mmHG= PO2 of exercising tissues   Oxygen­hemoglobin is not linear relationship because affinity of hemoglobin for O2  changes with O2 binding   At lower PO2, less O2 bound to hemoglobin   At higher PO2, more and more O2 is bound to hemoglobin   Around PO2 of 70 mmHg, hemoglobin is almost completely saturated, so greater  increase in PO2 doesn’t result in much more O2 binding and O2 unloading to tissues  lowest here  Oxygen dissociation   Steep slope in middle is due to change in hemoglobin affinity as more O2 molecules bind  Plateau around PO2 of 70 mmHg so hemoglobin saturation relatively unaffected until  Po2 is below 70 mmHg   With tissues that are more active the arterial blood leaving lungs –PO2 = 100 mmHG: at  this PO2 hemoglobin is highly saturated   In tissues at rest, PO2 around 40 mmHg­ hemoglobin around 75% saturated meaning  25% been unloaded to tissues   In exercising tissue­ PO2 can be around 20 mmHg­ only 25% hemoglobin saturated so  75% has been unloaded to tissues   Factors that alter the oxygen dissociation curve are:  ­temp  ­blood pH  ­PCO2   Lower temps shift curve to the left. Higher affinity of Hb for O2   Higher temps shift curve to the right. Lower affinity of Hb for O2  Bohr Effect   Lower blood pH, higher PCO2 such as occurs in highly metabolically active cells.  Reduce hemoglobin affinity for O2 so higher O2 unloading to tissues that need it   Higher blood pH, higher CO2 levels= curve shifts to the left= decrease affinity of  hemoglobin for O2   Lower blood pH, higher CO2 levels= curve shifts to left=decrease affinity of hemoglobin for O2  CO2 Transport   Transported in blood in 3 ways  ­10% dissolved in plasma  ­20% bound to hemoglobin ( carbaminohemoglobin – hemoglobin + bound CO2)  ­70% as bicarbonate ions from CO2 reaction   CO2 Transport impairments  ­hyperventilation: breathing exceeding metabolic needs which causes low PCO2, lower  H+, respiratory alkalosis (blood pH too basic)  ­hypoventilation: breathing not meeting metabolic needs which causes high PCO@,  higher H+, respiratory acidosis (blood pH too acidic)  Neural Control of Respiration   Respiratory centers in medulla  ­dorsal respiratory group= integrate input from peripheral stretch and chemoreceptors=  relay to VRG  ­ventral respiratory group= control rhythm of respiration. Inspiration: impulses via  phrenic nerve to diaphragm and intercostals. Expiration: stop impulses= muscles relax  and lungs passively recoil   Chemoreceptors  ­central chemoreceptors: throughout brainstem  ­peripheral chemoreceptors­ aortic arch and carotid sinus  ­respond to changes in PCO2, H+ and PO2  ­high PCO2 and H+ stimulate chemoreceptors resulting in increase respiratory rate and  depth  Pulmonary disease and disorders   Pneumonia­ inflammation of and fluid accumulation in alveoli  ­cough acute chest pain, fever, green or yellow septum  ­viral, bacterial, fungal or parasitic infections   Asthma­ inflammation of airways  ­shortness of breath, wheezing, coughing  ­causes: genetics, exercise, cold air, allergens  ­treatments: inhalers containing steroids­ reduces swelling   COPD­ chronic obstructive pulmonary diseases  ­difficulty breathing, hypoventilation, coughing, pulmonary infections  ­treatment: inhalers containing steroids or bronchodilators  ­Chronic bronchitis­ excessive music production, inflammation of airways  ­ emphysema­ destruction of alveoli  


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Kyle Maynard Purdue

"When you're taking detailed notes and trying to help everyone else out in the class, it really helps you learn and understand the I made $280 on my first study guide!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.