FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓNFISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓNDinámica y Mecánica Pulmonar Dinámica y Mecánica Pulmonar Interpretación de Gases ArterialesInterpretación de Gases ArterialesObstrucción y Restricción pulmonar Obstrucción y Restricción pulmonar
Dr. .José Torres SalesDra. Carmen Rojas Julián
Ventilación pulmonar
Es el proceso de conducción del gas a los alvéolos y Es el proceso de conducción del gas a los alvéolos y su extracción de estos a través de las vías aéreas de su extracción de estos a través de las vías aéreas de conducción.conducción.
Las interrelaciones entre los volúmenes de los Las interrelaciones entre los volúmenes de los gases y la presión intratoracica se llaman gases y la presión intratoracica se llaman Mecánica Mecánica PulmonarPulmonar
Ventilación pulmonar
Músculos de la RespiraciónInspiración• El músculo diafragma se contrae y se El músculo diafragma se contrae y se
mueve hacia abajo, con incremento de mueve hacia abajo, con incremento de la dimensión vertical de la cavidad la dimensión vertical de la cavidad torácica y los contenidos abdominales torácica y los contenidos abdominales son forzados a movilizarse hacia abajo son forzados a movilizarse hacia abajo y adelante.y adelante.
• Los márgenes de las costillas se Los márgenes de las costillas se elevan y se localizan hacia fuera, elevan y se localizan hacia fuera, incrementándose el diámetro incrementándose el diámetro transverso del tóraxtransverso del tórax..
Ventilación Pulmonar
Inspiración
• Los músculos intercostales Los músculos intercostales externos, cuando se contraen, externos, cuando se contraen, las costillas se movilizan hacia las costillas se movilizan hacia arriba y adelante, arriba y adelante, incrementando los diámetros incrementando los diámetros tanto lateral y anteroposterior tanto lateral y anteroposterior del tórax.del tórax.
• Los músculos accesorios son : Los músculos accesorios son : Esternocleidomastoideos, Del ala de la nariz.Pequeños del cuello y la cabeza.Escalenos del cuello,
Ventilación Pulmonar
Espiración
• Es pasivo durante la respiración Es pasivo durante la respiración tranquila.tranquila.
• Intervienen: Intervienen: Recto abdominal,Recto abdominal, Oblicuo interno y externo.Oblicuo interno y externo. Transverso.Transverso.• Cuando se contraen se eleva la Cuando se contraen se eleva la
presión intraabdominal y el presión intraabdominal y el diafragma es empujado hacia diafragma es empujado hacia arriba.arriba.
• Los musc. Intercostales internos, Los musc. Intercostales internos, ayudan a la espiración activa, ayudan a la espiración activa, desplazando las costillas hacia desplazando las costillas hacia abajo y adentro, disminuyendo así abajo y adentro, disminuyendo así el volumen torácico.el volumen torácico.
Distensibilidad (D = volumen / presión) en presencia de volúmenes y flujos alterados
DISTENSIBILIDAD ((D = D = volumen / volumen / presión) presión) en presencia de en presencia de volúmenes y flujos alteradosvolúmenes y flujos alterados
Vías AéreasVías Aéreas
• Función :Función : Conducir el aire inspirado hacia las regiones de Conducir el aire inspirado hacia las regiones de intercambio gaseoso del pulmón.intercambio gaseoso del pulmón.
• Los conductos alveolares están totalmente revestidos de alvéolos, Los conductos alveolares están totalmente revestidos de alvéolos, donde se realiza el intercambio gaseoso. donde se realiza el intercambio gaseoso.
• Zona Respiratoria:Zona Respiratoria: constituye la mayor parte del pulmón, su constituye la mayor parte del pulmón, su volumen aprox. 2.5 – 3 litros volumen aprox. 2.5 – 3 litros
Ventilación pulmonar
Características Dinámicas del pulmón RESISTENCIA (R)
Q (L /min) = P (mm Hg o cm H2O)
RR (mm Hg / L / (mm Hg / L / seg)seg)
Ley de Poiseuille: n = n = viscosidadviscosidad
RR = = 8 n l8 n l l = l = longitud longitud
de V.R.de V.R.
r r 44 r = r = radio de radio de
V.R.V.R.
Si Si r (x2) r (x2) RR (x16) (x16) Si Si RR (x16) (x16) Q (x16) Q (x16)
Control del radio de las vías aéreas
r r = = actividad del sistema adrenérgico actividad del sistema adrenérgico (rcp. (rcp. 2)2)
r r = = actividad del sistema colinérgico actividad del sistema colinérgico ( ( formación de mucus) formación de mucus)
no adrenérgico, no colinérgico:no adrenérgico, no colinérgico: rr = VIP (péptido vasoactivador intestinal) = VIP (péptido vasoactivador intestinal) rr = sustancia P, neurokinas = sustancia P, neurokinas
Mecanismos compensatorios:Mecanismos compensatorios: rr = = volumen pulmonar volumen pulmonar rr = = volumen pulmonar volumen pulmonar
Localización de la Resistencia
Flujos en las vías aéreas
Flujo laminarFlujo laminar:: Bajas tasas de flujo. Bajas tasas de flujo. Las líneas de corriente Las líneas de corriente
son paralelas a la pared son paralelas a la pared del tubo.del tubo.
Flujo transicionalFlujo transicional:: Inestabilidad en las Inestabilidad en las
ramificaciones.ramificaciones. Formación de remolinos Formación de remolinos
localeslocales
Flujo turbulentoFlujo turbulento:: Desorganización total de Desorganización total de
la línea de corrientela línea de corriente. .
Bronquiolos y Flujo
Bronquiolos Bronquiolos segmentariossegmentarios::Mayor calibreMayor calibreAlta tasa de flujo Alta tasa de flujo Flujo turbulentoFlujo turbulento
Bronquiolos Bronquiolos terminalesterminales::Menor diámetroMenor diámetroBaja tasa de flujoBaja tasa de flujoFlujo laminarFlujo laminarGran cantidad dispuestos en paraleloGran cantidad dispuestos en paralelo
Volúmenes pulmonares
Espacio muerto:Espacio muerto:
1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores.1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores.
2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso.2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso.
Espacio muertoEspacio muerto
Vol. Residual Vol. Residual Res. Espiratoria Res. Espiratoria
Vol. CorrienteVol. Corriente
Res. InspiratoriaRes. Inspiratoria
Ventilacion minuto (VE):
VE = (VT) x resp/min (FR)
Ventilacion alveolar minuto (VA) y espacio muerto (VD):
VA = (VT – VD) x FRVA = (450ml – 150) x 12 = 3,600 ml
Aire nuevo = Volumen + Espacio
tidal Muerto
VT = volumen tidalVD = ventilacion del espacio muerto
Ecuacion del gas alveolar:
PAO2 = [PB – PH2O] FIO2 – PACO2
RQ
PIO2 = [PB – PH2O] x FIO2
RQ = VCO2
VO2
PB = presion barometricaPH2O = presion de vapor de aguaFIO2 = concentracion fraccional de oxígeno inspirado
PaCO2 = presion arterial de anhidrido carbonicoRQ = couciente respiratorioVCO2 = eliminacion de CO2
VO2 = consumo de O2
PIO2 = 150 mm HgPAO2 = 100 mm Hg
Trastornos Primarios
<7.36
ACIDEMIA
7.36 – 7.44
EUDREMIApH
↓ HCO3- ↑ PCO2
> 7.44
ALCALEMIA
ACIDOSIS RESPIRATORIA
↓ PCO2↑ HCO3-
ACIDOSIS METABÓLICA
ALCALOSIS RESPIRATORIA
ALCALOSIS METABÓLICA
Trastornos Primarios: Compensación
Ante un trastorno metabólico, el organismo compensa Ante un trastorno metabólico, el organismo compensa
este estado por la vía respiratoria.este estado por la vía respiratoria.
↓ ↓ HCOHCO33-- (Acidosis metabólica) (Acidosis metabólica)
↑↑ HCOHCO33-- (Alcalosis metabólica (Alcalosis metabólica))
Ante un trastorno respiratorio, el organismo Ante un trastorno respiratorio, el organismo
compensa este estado por la vía metabólica. compensa este estado por la vía metabólica. ↑↑ pCOpCO22 (Acidosis respiratoria)(Acidosis respiratoria)
↓ ↓ pCOpCO22 (Alcalosis respiratoria(Alcalosis respiratoria))
→ ↓ pCO2
→ ↑ pCO2
→ ↓ HCO3-
→ ↑ HCO3-
Trastornos Primarios: Compensación
Trastorno pHCambio Primario
Cambio Secundario
Acidosis Metabólica ↓ ↓ HCO3
- ↓ pCO2
Alcalosis Metabólica ↑ ↑ HCO3
- ↑ pCO2
Acidosis Respiratoria ↓ ↑ pCO2 ↑ HCO3
-
Alcalosis Respiratoria ↑ ↓ pCO2 ↓ HCO3
-
Trastornos Secundarios
La compensación del trastorno primario puede ser algo “exagerada” y
producir un “trastorno adicional”.
↓ ↓ HCOHCO33-- (Acidosis) (Acidosis)
↑↑ HCOHCO33-- (Alcalosis) (Alcalosis)
↑↑ pCOpCO22 (Acidosis)(Acidosis)
↓ ↓ pCOpCO22 (Alcalosis)(Alcalosis)
→ ↓↓↓ pCO2 (Alcalosis)
→ ↑↑↑ pCO2 (Acidosis)
→ ↓↓↓ HCO3- (Acidosis)
→ ↑↑↑ HCO3- (Alcalosis)
Trastorno Por cada… Compensa con…
Acidosis Metabólica
↓ 1 mEq/l HCO3- ↓ 1.2 mmHg pCO2
Alcalosis Metabólica
↑ 1 mEq/l HCO3- ↑ 0.7 mmHg pCO2
Acidosis Respiratoria
↑ 10 mmHg pCO2
Aguda: ↑ 1 mEq/l HCO3-
Crónica: ↑ 3.5 mEq/l HCO3-
Alcalosis Respiratoria
↓ 10 mmHg pCO2
Aguda: ↓ 2 mEq/l HCO3-
Crónica: ↓ 5 mEq/l HCO3-
Trastornos Primarios: Compensación
¿Como leo un AGA?
1er Paso:
¿Cómo está el pH?
pH
<7.36
ACIDEMIA
7.36 – 7.44
EUDREMIA
> 7.44
ALCALEMIA7.4
¿Como leo un AGA?2do Paso:
¿Qué trastorno primario me explica este pH?
<7.36
ACIDEMIA
↓ HCO3- Acidosis Metabólica
↑ pCO2 Acidosis Respiratoria
>7.44
ALCALEMIA
↑ HCO3- Alcalosis Metabólica
↓ pCO2 Alcalosis Respiratoria
GPO
¿Como leo un AGA?3er Paso
¿Hay una compensación secundaria adecuada?adecuada?
Trastorno Por cada… Compensa con…
Acidosis Metabólica ↓ 1 mEq/l HCO3- ↓ 1.2 mmHg pCO2
Alcalosis Metabólica ↑ 1 mEq/l HCO3- ↑ 0.7 mmHg pCO2
Acidosis Respiratoria ↑ 10 mmHg pCO2
Aguda: ↑ 1 mEq/l HCO3-
Crónica: ↑ 3.5 mEq/l HCO3-
Alcalosis Respiratoria ↓ 10 mmHg pCO2
Aguda: ↓ 2 mEq/l HCO3-
Crónica: ↓ 5 mEq/l HCO3-
Volúmenes pulmonares: VALORES NORMALES
Éspacio Muerto = Éspacio Muerto = 150 ml.150 ml.
Volumen Residual = Volumen Residual = 1000 ml.1000 ml.
Reserva Espiratoria = Reserva Espiratoria = 1000 ml. 1000 ml.
Volumen Corriente = Volumen Corriente = 500 ml.500 ml.
Reserva Inspiratoria = Reserva Inspiratoria = 2.5 - 3.5 L2.5 - 3.5 L
Aire Nuevo = Aire Nuevo = 350 ml.350 ml.
Trazado de volúmenes y capacidades pulmonares
Medida del volumen residual
No se puede medir No se puede medir con un espirómetrocon un espirómetro
Técnicas usadas: “Washout” de
nitrógeno Dilución de Helio Pletismografía
Espirometria
Enfermedades Pulmonares Obstructivas
y Restrictivas
Enfermedad Obstructiva
Dificultad para ESPIRAR el aireDificultad para ESPIRAR el aireEspiración obstruída
Ejemplos: enfisemaBronquitis crónicaasma.
Enfermedad Restrictiva
Dificultad para INSPIRAR el aireDificultad para INSPIRAR el aire Inspiración restringidaEjemplos:
Fibrosis intersticialsarcoidosisEnfermedades muscularesDeformaciones del tórax.
Capacidades y volúmenes pulmonares alterados
Enfermedad obstructiva:Disminuye VCAumenta TLC, RV, FRC.
Enfermedad restrictiva:Disminuye VCDisminuye TLC, RV, FRC.
Capacidades y volúmenes pulmonares alterados
normal
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
restrictiva
RV
ERVTV
IRV
FRC
VC
obstructiva
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
125
100
75
50
25
0
% N
orm
al T
LC
Capacidad Vital Forzada
FEV1.0 / FVC
Espiración forzada (flujo)FEF25-75
Curvas Flujo - Volumen
Flujo Flujo PicoPico
Volúmenes y flujos alterados
Enfermedad Obstructiva
Enfermedad Restrictiva
FEV1.0 Disminuído Normal o aumentado
FVC Normal o Disminuido Disminuído
FEV1.0/FVC Disminuído Sin cambio o Aumentado
Peak Flow Disminuído Disminuído o Sin cambio
RV/TLC Aumentado Sin cambio
Cambios en la ventilación en presencia de volúmenes y flujos alterados
Enfermedad Obstructiva:
- Disminuye la frecuencia.
- Aumenta el volumen tidal (VT) Enfermedad Restrictiva:
- Aumenta la frecuencia.
- Disminuye el volumen tidal (VT).
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