Fisiopatologia Insuficiencia Respiratoria
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MECANISMOS FISIOPATOLOGICOS DE LA
INSUFICIENCIA RESPIRATORIA
Salvador Medrano Ahumada R2MINeumología HG CMNR
15 Enero 2013
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DEFINICIÓN
• Pérdida de la habilidad de ventilar adecuadamente o de proveer suficiente oxigeno a la sangre y/u órganos sistémicos.1
• Falla en el intercambio gaseoso. 2
• Po2 de menos de 60 mm Hg o una Pco2 de más de 50 mm Hg.3
1.-Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed. Mc Graw Hill . 2005.2.-Fishman A. et al. Acute Respiratory Failure. In: Fishman's Respiratory Diseases and Disorders. 4ed. McGraw Hill. 20083.- West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.
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RECUERDO FISIOLÓGICO
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MECANISMOS RESPONSABLES EN EL PROCESO VENTILATORIO
1. Sistema nervioso central.
2. Musculatura respiratoria.
3. Presiones intratorácicas.
4. Flujo sanguíneo pulmonar.
5. Ventilación alveolar.
6. Relación V/Q.
7. Frente de difusión.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
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Goldman. Cecil Medicine. 23rd ed.Elsevier. USA 2008.
MECANISMO DE REGULACIÓN CENTRAL
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PO2: 100 mmHg
PCO2: 40 mmHg
PO2: 96 mmHg
PCO2: 40 mmHgPO2: 40 mmHg
PCO2: 46 mmHg
Músculosrespiratorios
control
sensores
PO2: 96 mmHgPCO2: 40 mmHg
alvéolo
vías aéreas
capilarespulmonares
capilaressistémicos
VPAP
AI
VI
VD
AD
AoVCPO2: 40 mmHg
PCO2: 46 mmHg
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Medio Ambiente Ventilación
O2
Presión atmosféricaAltura Vía AéreaA nivel del mar: 760 mmHg
Concentración de los Alveolo
Distintos gases: O2=21% N= 78% Varios=1%
O2
CO2
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Difusión Circulación Metabolismo y Transporte Celular O2
CO2
Difusión: proceso Hemoglobina CélulaFísico por el cual las soluciónMoléculas de un gas se mueven de una Parte de mayor presión Relación Ventilación /a otra de menor presión Perfusión V/Q
O2
CO2
Mitocondrias
Met. celular
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Gradiente Alveolo Arterial de Oxígeno PAO2 – PaO2
P (A-a) O2
donde PAO2 = Pi O2 – Pa CO2
R ( 0.8)
Pi O2 = 0.21 x ( 760 – 47)
El gradiente Alveolo arterial de Oxígeno P ( A – a) O2 en adulto sano respirando aire es menor a 15
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Mecanismos de producción de la Insuficiencia Respiratoria
• Hipoventilación Alveolar
• Alteración de la Ventilación / Perfusión
• Shunt
• Alteración de la Difusión
• ( Disminución de la Fi O2 - Disminución Gasto Cardiaco , Disminución de la Hb )
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• Movimiento insuficiente del aire fresco alveolar para mantener una PaCO2 normal
• Es el único mecanismo que aumenta la P a CO2• La hipoxemia en este caso se acompaña de P (A – a) O2
( gradiente alveolo artrerial de oxígeno) normal• En general ocurre secundariamente a una alteración neurológica o
muscular, o de caja torácica y pleura .• Se puede asociar a otros mecanismos de insuficiencia respiratoria
en forma secundaria por agotamiento muscular ( EPOC avanzado y Asma grave)
• Se corrige la Pa O2 con el agregado de Oxígeno, pero con riesgo de aumento de la Pa CO2
• La Pa CO2 solo se corrige con ayuda ventilatoria:
Ventilación No Invasiva ( CPAP y BiPAP)
Asistencia Respiratoria Mecánica (ARM)
Hipoventilación AlveolarHipoventilación Alveolar
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• La relación V / Q normal es alrededor de 0.8 a 1• El aumento de la relación ( efecto espacio muerto) produce
respiración desperdiciada, con aumento del trabajo, y disminución de la Pa CO2, pero no hipoxemia
• La disminución de la relación (efecto shunt), lleva a disminución de la Pa O2, pero la Pa CO2 no aumenta porque las zonas vecinas que hiperventilan son capaces de eliminarlo.
• Es el mecanismo más común de Insuficiencia Respiratoria• Se corrige con la administración de Oxígeno• Tiene un P (A – a) O2 alterado• Lo producen todo tipo de enfermedades respiratorias
Alteración de la Ventilación / PerfusiónAlteración de la Ventilación / Perfusión
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RELACIÓN V/Q
02= 40mmHg O2= 40mmHgCO2=45mmHg CO2= 45mmHg
02= 40mmHg O2= 100mmHgCO2=45mmHg CO2= 40mmHg
O2 =40mmHgCO2=45mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
O2 =100mmHgCO2=40mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
Sangre venosa mixta
v/q= 0 v/q= 0.8-1.2 v/q= ∞Aire inspiradoNormal
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
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ZONAS DE WEST
• Zona 1: PA>Pa>Pv
• Zona 2Pa>PA>Pv
• Zona 3Pa>PV>PA
West JB:Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange. Oxford, Blackwell Scientific,1990.Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
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• Es la máxima alteración Ventilación / Perfusión• Presenta Hipoxemia que no se corrige con el agregado de
Oxígeno• No se incrementa el CO2
SHUNTSHUNT
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• Raramente es responsable de Hipoxemia en reposo• Se puede producir por disminución del área de difusión , como
en el enfisema, o engrosamiento de la membrana de intercambio, como la fibrosis pulmonar
• La Hipoxemia se pone de manifiesto durante el ejercicio• Se utiliza la prueba de difusión del CO para evaluarla (DLCO)
Alteración de la DifusiónAlteración de la Difusión
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ALTERACIONES DE DIFUSIÓN
1. Epitelio alveolar.
2. Membrana basal del epitelio.
3. Espacio intersticial.
4. Membrana basal del endotelio.
5. Endotelio capilar.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
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LEYES DE DIFUSIÓN
• Ley de Graham
D= solubilidad
√Peso mol.• Ley de Henry
P1=[gas]1
P2 [gas]2
• Ley de Fick• V=A x D x (P1-P2)
T
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
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GASES ARTERIALES EN IRA
A- Hipoventilación pura.B.- Ventilación alveolar insuficiente.C.- Patología intersticial.D.- Shunt
West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.
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Clasificación de IR
• Según la evolución clínica: - Aguda - Crónica - Crónica reagudizada
• Según presente Hipoventilación Alveolar -Hipóxica ( sin Hipoventilación) -Hipoventilación alveolar o Hipercápnica: - Con parénquima pulmonar sano - Con parénquima pulmonar enfermo
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CLASIFICACIÓN Y CLÍNICA
Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed. Editorial Mc Graw Hill. 2005.
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«La soberanía del hombre está oculta en la dimensión de sus conocimientos.»
Francis Bacon