Fisiologia pulmonar gunz[2]

Fisiología Pulmonar y principios de ventilación mecánica

Dr. Gonzalo Alemán Fernández del Campo R4MI. HCN PEMEX

• Membrana Alveolo-capilarVías respiratorias y flujo aéreoVasos y flujo sanguíneo

Estructura y función

Membrana alveolo-capilar

Membrana alveolo-capilar

Ley de difusión de Fick› Superficie 50-100 m2› Grosor 0.3 mcm

Membrana Alveolo-capilar

)( 21 PPDTA

Vgas

Ley de los gases

*Presión parcial de O2› Concentración x Presión total› (20,93% x 760 mm/hg) nivel del mar› 159 mm/hg (Presión parcial de o2)

Vías respiratorias y flujo aéreo

• Aumento del área transversal total de las vías respiratorias en la zona respiratoria

Vías respiratorias y flujo aéreo

• Zona de conducción• Zona de transición y

respiratoria• Ácino respiratorio• Espacio muerto anatómico

150ml

• Compliance=

pv

Vasos y flujo sanguíneo

Diámetro del segmento capilar, 7-20 mcm

Todo el gasto cardiaco pasa por la arteria pulmonar

PMAP 20 cm H2O para obtener un flujo de 6 l/min

Vasos y flujo sanguíneo

Ventilación (Volúmenes pulmonares)Difusión Perfusión

Ventilación

“Proceso mediante el cual el aire atmosférico entra a las vías respiratorias hasta su llegada a los alveolos”

› Inspiración (proceso activo)› Espiración(proceso pasivo)› Relación 1:2 normal

Relación I:E

Inspiración

Espiración

Ventilación

Ley de Dalton

Principio de difusión de Fick

Ley de Boyle

2211 VPVP

PnPPPPtgas ...321

)( 21 PPDTA

Vgas

Torriceli, 1643

Volúmenes y capacidades pulmonares

Volumen corriente (Vt): volumen de aire que entra y sale de las vías respiratorias en un ciclo respiratorio (500 ml)

Capacidad pulmonar total: es volumen de gas contenido en los pulmones tras una inspiración máxima


Capacidad funcional residual: es el volumen de aire al final de una espiración normal

Capacidad vital: es el volumen que puede ser exhalado después de una inspiración máxima, con una espiración máxima


Volumen residual: es el volumen que permanece en los pulmones tras una espiración máxima

Volumen inspiratorio de reserva: volumen de gas que aun puede ingresar a los pulmones después de una inspiración normal


Volumen de reserva espiratorio: volumen de gas que aun se puede expulsar tras una espiración forzada, después de una espiración normal


Parámetros no medibles por espirómetro

› Capacidad funcional residual› Volumen residual› Capacidad pulmonar total

Capacidad pulmonar total

Capacidad Vital

Volumen corriente

Capacidad funcional residualVolumen residual

Volumen inspiratorio de

reserva

Volumen espiratorio de

reserva


Capacidad funcional residual› C1 x V1 = C2 x (V1 + V2)

Ventilación total y alveolar

“ Es la cantidad total de gas exhalada por minuto”

Vt x FR


Ventilación alveolar: es la cantidad de aire fresco que llega a los alveolos por minuto, y por lo tanto que esta disponible para el intercambio gaseoso


DEA

EDE

ADT

VVV

VVV

VVV

Espacio muerto anatómico y fisiológico

Espacio muerto anatómico: es el volumen de aire de las vías aéreas de conducción› 1 ml x libra de peso

Espacio muerto anatómico y fisiológico

Espacio muerto fisiológico: es una medida funcional de la capacidad de los pulmones para eliminar dióxido de carbono

2

22

2

22

co

coco

T

D

PAPEPA

T

D

PaPEPa

VV

VV

co

coco

Inequidad en la ventilación

Inequidad topográfica(gravitacional): diferencia en la ventilación por unidad de volumen pulmonar, mayor en las bases y decrece en cuanto se acerca al ápex

Inequidad en la ventilación

Inequidad no-topográfica: ventilación por unidad de volumen pulmonar, por constantes temporales desiguales.› Constante temporal = Resistencia x

compliance

Resistencias vasculares pulmonares

Resistencias vasculares pulmonares= (presión arterial pulmonar – presión venosa pulmonar)/flujo sanguíneo pulmonar

Relación presión-flujo

Cuando aumenta la presión en el sistema vascular pulmonar, las resistencias vasculares caen.› Reclutamiento› Distensión

Relación presión-flujo

Relación resistencia-Volumen pulmonar

“Mientras el volumen pulmonar aumenta desde valores muy bajos, las resistencias vasculares primero decrecen y luego aumentan”

Relación resistencia-Volumen pulmonar

Distribución del flujo sanguíneo pulmonar

“MODELO DE LAS TRES ZONAS”

Control activo de la circulación pulmonar

“Vasoconstricción pulmonar hipoxica, en relación a la PAo2, de manera local y no a la PaO2, en especial en las arterias pequeñas, mayor variabilidad por debajo de 70 mm/hg”


Disminución en la producción de oxido nítrico (NO),

Regulación a la baja de guanicilato ciclasa soluble,


Activación de cGMP a partir GTP, uniéndose a PKGs, que disminuyen el “influx” de calcio.


Vasoconstricción hipoxica, excluye los alveolos dañados de la circulación pulmonar.

El fallo en la vasoconstricción hipoxica empeora la oxigenación.

Creagh-Brown et al. Critical Care 2009 13:221

Creagh-Brown et al. Critical Care 2009 13:221

Intercambio Gaseoso

Hipoxemia• Hipoventilación• Limitación en la difusión• Corto circuito (shunt)• Alteraciones en la

relación V/Q

Intercambio Gaseoso

Difusión simple por diferencias en las presiones parciales de una lado y otro de la membrana alveolo-capilar

Concentración Gas x Presión barométrica (O2 20.9/100 x 760 mm/hg= 159 mm/hg)

Intercambio Gaseoso

Aire seco (159 mm/hg PO2) En las vías respiratorias el aire seco, se

humedece (vapor de agua, 47 mm/hg a 37 centígrados)

760 mm/hg – 47 mm/hg= 713 mm/hg O2 20.9/100 x 713 mm/hg= 149

mm/hg

Intercambio gaseoso

La presión parcial de oxigeno alveolar es aproximadamente 100 mm/hg

En la distribución del O2 tisular, la presión parcial disminuye hasta llegar a la mitocondria (objetivo final).

Hipoxemia

“Se refiere a la disminución de la Presión parcial de O2, por debajo de los valores normales”

Hipoxemia

Causas› Hipoventilación› Limitación en la difusión› Corto circuito (shunt)› Alteraciones en la relación

ventilación-perfusión

Hipoventilación

“Es el termino utilizado para definir condiciones en las cuales la ventilación alveolar es anormalmente baja en relación con la captación de oxigeno y la salida de dióxido de carbono”.

Hipoventilación

Causas (pulmón intacto)› Depresión del SNC (barbitúricos, morfina)› Enfermedades del tallo cerebral› Alteraciones en las vías de conducción

espinales (enfermedad de las astas anteriores)

› Afección de músculos respiratorios, alteraciones en el diafragma).

› Tórax inestable

Hipoventilación

Aumento en la PCO2 (ventilación alveolar)

KPACOV

AVCO

2

2

KAV

VPA CO

CO

22 K

AV

VPa CO

CO

22

Hipoventilación

Relación inversa entre la PCO2 A/a y la ventilación alveolar

En cuanto al O2 podemos aplicar el mismo principio.

Hipoventilación

222 OOO FAAVFIIVV

Hipoventilación

)( 22

2

2

2

OO

CO

O

CO

PAPIPA

RVV

R= relación de intercambio respiratorio

Hipoventilación

R

PAPIPA CO

OO2

22

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