Fisiología del aparato respiratorio

Pasos de la ventilación

·         Entrada de O2 atmosférico a los alveolos

·         Difusión de O2

·         Transporte de O2

Músculos que participan en la inspiración

• Diafragma (más importante)
• Escaleno
• Serrato
• Esternocleidomastoideo
• Intercostales externos

Músculos que participan en la espiración

• Intercostales internos
• Recto del abdomen

Volúmenes pulmonares

·         Volumen corriente o tidal (VC): 500 ml

·         Volumen de reserva inspiratoria (VRI): 3000 ml

·         Volumen de reserva espiratoria (VRE): 1100 ml

·         Volumen residual (VR): 1200 ml

Capacidades pulmonares

Capacidad de reserva inspiratoria: CRI=VRI + VC = 3500 ml

Capacidad residual funcional: CRF=VRE + VR = 2300 ml

Capacidad vital: CV= VRI+VRE+VC = 4600 ml  

Capacidad pulmonar total: CPT=CV + VR = 5800 ml

Espirometría

Es la técnica de exploración de la función respiratoria que mide los flujos y los volúmenes respiratorios útiles para el diagnóstico y el seguimiento de patologías respiratorias.

Parámetro de la Espirometría forzada

Volumen espiratorio forzado (VEF₁): es la cantidad de aire expulsado durante el primer segundo de la espiración máxima, realizada tras una inspiración máxima. Es el parámetro más importante en el patrón obstructivo, ya que permite evaluar la gravedad de la obstrucción.

Leve: 70-100%

Moderado: 60-69%

Moderadamente grave: 50 – 59%

Grave: 35-49%

Muy grave: <35%

Capacidad vital forzada (CVF)

Índice de Tiffeneau (VEF₁/ CVF): Porcentaje de la capacidad vital expulsada durante el primer segundo de la espiración. Sus valores normales se encuentran entre un 70-80%.

Patrón obstructivo en Espirometría

Índice de Tiffeneau:<70%

VEF: <80%

CVF: >80%

Patrón restrictivo en Espirometría

Índice de Tiffeneau:>70%

VEF: <80%

CVF: <80%

Espacio muerto anatómico: espacio en donde no hay intercambio gaseoso, son las vías de conducción = 150 ml

Espacio muerto fisiológico: espacio en el que no se realiza intercambio gaseoso debido a la constricción de los capilares alveolares en las zonas alveolares menos ventiladas.

Frecuencia respiratoria: 12 – 20 respiraciones /min

Fórmula de ventilación alveolar

VA= (Volumen corriente – Espacio muerto anatómico) x FR = 4200 ml

¿Cuáles son los bronquios que tienen menos resistencia?

·         Los bronquios de pequeño calibre, debido a sus ramificaciones.

Diámetro del alveolo: 0.2 mm

Tensión superficial

Es la atracción intensa entre moléculas que crea una interfaz aire-líquido.

Surfactante

Material complejo producido por las células alveolares tipo II

Función: Disminuir la tensión superficial dentro de los alvéolos, de manera que aumenta la estabilidad anatómica de los pulmones.

Vasoconstricción pulmonar hipóxica

Es la constricción de las arterias pulmonares ante una disminución de la PO2 alveolar (hipoxia), esto permite que la perfusión alveolar coincida con la ventilación.

Factores que influyen en el volumen de aire que entra a los pulmones

·         Cambio de presión pleural

·         Adaptabilidad del sistema respiratorio

Fuerzas que se oponen a la inflación pulmonar

• Retroceso elástico
• Inercia del sistema respiratorio
• Resistencia al flujo de aire

Factores que determinan la presión intra-alveolar

·         Tamaño del alveolo (radio alveolar)

·         Tensión superficial

Propiedades que determinan la ventilación pulmonar

·         Propiedades estáticas

·         Propiedades dinámicas

Determinantes de las fuerzas elásticas

·         Fuerza tisular: tejido pulmonar (colágeno y elastina) 1/3

·         Fuerza de tensión superficial o retroceso: líq. Que tapiza los alveolos 2/3

Determinantes de la propiedad dinámica

• Longitud
• Viscosidad
• Radio

Factores que determinan la resistencia

·         Viscosidad

·         Longitud

Ecuación de Poiseuille para flujo

Ecuación de Poiseuille para resistencia

 

¿Qué significa un índice V/Q= alto o ∞?

Significa que hay ventilación pero no perfusión. Se denomina espacio muerto alveolar. Ej: Tromboemmbolismo pulmonar, Sx de bajo gasto cardíaco o hipotensión arterial

¿Qué significa un índice V/Q= bajo o 0?

Significa que no hay ventilación pero si perfusión. Se denomina cortocircuito o shunt. Ej: Bronquitis crónica, asma, atelectasia

Compliance pulmonar / distensibilidad

Medición de la facilidad con que se expanden los pulmones y el tórax durante los movimientos respiratorios.

Principal determinante de la distensibilidad o compliance

Surfactante

Elastancia / Fuerza de retroceso elástico

Es la tendencia de un cuerpo deformable a regresar a su forma basal. Es decir, es la fuerza normal del pulmón para volver a su estado normal luego de la inspiración.

Factores que determinan la heterogeneidad pulmonar

·         Gravedad

·         Geometría fractal del flujo sanguíneo y el aire

Zonas de West

Zona 1: No flujo. La presión alveolar supera a la presión arterial y venosa, por lo tanto no hay flujo sanguíneo en todas las fases del ciclo cardiaco. Es patológica y aparece cuando disminuye la presión arterial o aumenta la presión alveolar.

Zona 2: Flujo intermitente. El flujo sanguíneo aumenta a medida que la presión arterial se va elevando, es decir hay flujo en sístole y no hay flujo en diástole. Se observa en los vértices pulmonares. Comienza aproximadamente 10cm por encima del nivel medio del corazón y se extiende desde ahí hasta la parte superior de los pulmones.

Zona 3: Flujo continuo. Tanto la presión arterial como la venosa superan a la presión alveolar. Hay un flujo de sangre continuo, es decir hay flujo durante todo el ciclo cardiaco. Se presenta en las regiones inferiores de los pulmones, desde aproximadamente 10cm por encima del nivel del corazón hasta la parte inferior de los pulmones

Zona 4: Zona de compresión extraalaveolar. La presión intersticial pulmonar excede la presión arterial pulmonar.

Presión transpulmonar

Es el gradiente de presión a través de la pared del pulmón, es la fuerza que impide que los pulmones colapsen en espiración y aumenta para que los pulmones se expandan en la inspiración.

Factores que determinan la presión transpulmonar

·         Presión alveolar

·         Presión pleural

Determinantes de la presión perivascular

·         Volumen alveolar

·         Fuerzas elásticas pulmonares

Presión transmural

Es el gradiente de presión a través de la pared de la vía aérea, de gran importancia para mantener la vía aérea abierta en una espiración forzada.

P. transmural = P. intravascular – P. extravascular

Presión alveolar en reposo

0 mmHg

Presión alveolar en inspiración

-1 mmHg

Presión alveolar en espiración

+1 mmHg

Presión pleural en inspiración

-7.5 cmH2O

Presión pleural en espiración

-5 cmH2O

Presión sistólica de la arteria pulmonar

18 - 25 mmHg

Presión diastólica de la arteria pulmonar

8 - 10mmHg

Presión media de la arteria pulmonar

15 mmHg

La circulación pulmonar es el 9% (450 ml) de la circulación total

Los capilares pulmonares contienen 70 ml

                                                                                                                  Escrito por Leidy Gonzabay P.