SISTEMA VENTILATORIO.

Presentación del tema: "SISTEMA VENTILATORIO."— Transcripción de la presentación:

1 SISTEMA VENTILATORIO

2 SISTEMA VENTILATORIO VOLUMENES PULMONARES RESISTENCIAS
DISTRIBUCION DESIGUAL MENU GENERAL

3 VOLUMENES PULMONARES VOLUMEN MINUTO CICLO VENTILATORIO
VENTILACION Y PERFUSION VOLUMENES y FLUJOS MENU GENERAL

4 SISTEMA VENTILATORIO El modelo monoalveolar se utiliza para analizar gran parte de las características del sistema ventilatorio, aunque se sabe desde hace mkas de un siglo que el pulmón es un órgano que no presenta una distribución homogénea y no está constituido por unidades ventilatorias iguales. clic El volumen minuto ventilatorio (V, l/min) está compuesto por la Ventilación Alveolar (VA) y la Ventilacion del Espacio Muerto (VM) . . El VM anatómico es un valor relativamente fijo en ventilación espontánea y el VM fisiológico está compuesto por la ventilación que llega al alveolo pero que no participa en el intercambio gaseoso con el capilar sanguíneo. En el modelo monoalveolar es necesaria la presencia de un volumen minuto ventilatorio aproximadamente igual al volumen minuto cardíaco, para que la relación sea normal. Esta relación adecuada es la que permite obtener una hematosis y valores de gases en sangre arterial normales. V . V Ma . V = VA + VM . Q . V Mf . 1 de 1 MENU

5 El ciclo ventilatorio es una forma común de describir las variaciones de presión, volumen y numerosas variables que se grafican en ordenadas. CICLO VENTILATORIO Su forma mas simple incluye la presión alveolar , la presión pleural y el volumen En abscisas se encuentra el tiempo que habitualmente se presenta como la inspiración y la espiración. Se describe el comportamiento de un pulmón monoalveolar u homogéneo y es una herramienta sumamente útil para comprender el complejo fenómeno de los movimientos ventilatorios. Puede complicarse hasta el infinito añadiendo variables. O +1 -2 -5 PA Ppl V clic La variable que comúnmente se mide en clínica es el volumen. Para medir la presión pleural se debe colocar un balón en esófago en una posición preestablecida en el tórax. Inspiración Espiracion Un equivalen te de la presión alveolar se puede obtener en la boca con equipos que interrumpen el flujo periódicamente. 1 de 3 MENU

6 CICLO VENTILATORIO En las condiciones de reposo ventilatorio, al inicio de una inspiración la presión en el alveolo es cero , la presión intrapleural es ligeramente subatmosférica y el volumen pulmonar está a nivel de CFR (que suele graficarse como volumen cero) . clic La contracción de los músculos inspiratorios desplaza los sistemas elásticos de su condición inicial y se genera una presión pleural mas subatmosférica, la que se mantiene mientras persista la acción muscular. Parte de la energía del proceso queda en el sistema como energía elástica, necesaria para cambiar el volumen del pulmón. clic Si la energía del sistema es suficiente para reducir la presión alveolar se producirá el ingreso de un volumen de gas al pulmón. 2 de 3 MENU

7 La inspiración se realiza con un trabajo ventilatorio que debe vencer la resistencias dinámica y elástica y al generar un gradiente adicional de presión entre el alveolo (PA) y la boca (Pbo) se produce el ingreso de gas. Hay parte del trabajo realizado que no se traduce en movimiento de gas y existe en el pulmón como energía elástica, como se vera en las pantallas siguientes CICLO VENTILATORIO clic Al producirse la relajación de los músculos inspiratorios se produce en condiciones normales una espiración pasiva o sin contracción de los músculos espiratorios, hasta Capacidad Funcional Residual (CFR). La presión pleural vuelve a los valores subatmosféricos del reposo ventilatorio. Se genera una presión positiva en el alveolo por la compresión del gas y por la liberación de la energía elástica, acumulada durante la inspiración. clic El gradiente de presión positiva en alveolo y cero en la boca conduce a la eliminación del gas del pulmón. 3 de 3 MENU

8 . VENTILACION . . Y PERFUSION
Es posible la presencia de un alveolo o de una zona del pulmón donde exista ventilación en ausencia de perfusión de sangre. Puede existir ventilación normal con una disminu ción de la sangre perfundida. Sería equivalente a una hiperventilación y en la sangre capilar producida el O2 estará aumentado y el CO2 disminuido. V/Q . Es lo que se define como espacio muerto alveolar, el que sumado al anatómico constituye el espacio muerto fisiológico ( infinito). V/Q . Es también un espacio muerto alveolar ……… ( alto). Q . V . clic Y PERFUSION Ventilación normal Hipo perfusión (espacio muerto fisiológico) Ventilación normal Sin perfusión (espacio muerto fisiológico) clic clic 1 de 3 MENU

9 VENTILACION . . Y PERFUSION
Las primeras descripciones se realizaron ampliando el modelo monoalveolar. Un alveolo sin ventilación pero con una perfusión normal, produce una sangre capilar de la arteria pulmonar con el contenido de O2 disminuido y el de CO2 aumentado. Puede existir un alveolo con una ventilación disminuida pero con perfusión normal. V/Q . La disminución del O2 y el aumento del CO2 en la sangre capilar depende de la disminución de la ventilación. (hipoventilación o……… bajo) V/Q . Se califica como cortocircuito o “ shunt “ ( = 0) Y PERFUSION Baja ventilación Perfusión normal Hipoventilación clic clic clic Sin ventilación Perfusión normal Cortocircuito 2 de 3 MENU

10 VENTILACION Y PERFUSION
Es importante considerar que hay un control permanente tanto de la circulación como de la ventilación en el pulmón, modificando los flujos de sangre y de gas, llegando en el caso ideal a compensar las alteraciones que se presenten. En ese caso la sangre que saldrá del pulmón tendrá las concentraciones normales de O2, CO2 e hidrogeniones VENTILACION Es un sistema complejo con diferentes comportamientos según las cargas de trabajo ventilatorio impuesto, cuyas variaciones deben compren derse Y PERFUSION Por otra parte numerosos mecanismos de tipo corporal general llevan a la liberación de sustancias que actúan sobre el sistema cardiopulmonar desarrollando acción constrictora o dilatadora. (ver capítulos 7 Y 8) 3 de 3 MENU

11 . % Los volúmenes pueden sumarse constituyendo capacidades
VOLUMENES PULMONARES % 100 75 50 25 La Capacidad Vital ( CV, puntos ad ) es la suma del Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI, puntos ab), del Volumen Corriente (Vc, puntos bc) y del Volumen de Reserva Espiratoria (VRE, puntos cd). Se logra con movimientos máximos. CV clic La Capacidad Pulmonar Total ( CPT, puntos ae ) es la suma de la CV y del Volumen Residual (VR, puntos de); este último volumen no se puede medir por la espirometría clic La Capacidad Funcional Residual ( CFR, puntos ce ) es la suma del VRE y del VR, el que no se mide con esta técnica. clic . Los volúmenes y las capacidades descritos pueden expresarse en Litros centímetros cúbicos (cc) porcentaje ( % de valores elegidos, por ejemplo de la CV ) MENU 1 de 3

12 VOLUMENES PULMONARES La técnica propuesta por Tiffeneau (1945) es el registro de una espiración de la Capacidad Vital Forzada (CVF) en un sistema de coordenadas tiempo-volumen. CFR segundos CV % 100 75 50 25 Al dividir el volumen eliminado en alguno de los tiempos señalados por el volumen máximo espirado, que es la capacidad vital se obtiene un valor porcentual o su fracción unitaria. clic El volumen espirado en el primer segundo (VEF1) se usa como medida funcional en obstrucción de las vías aéreas . clic El valor del flujo de aire se calcula usando el volumen espirado y el intervalo de tiempo en que se elimina; se expresa como litro / segundo. también se utilizan los valores porcentuales o de fracción unitaria ( VEF / CVF ) En la práctica médica se informa el Volumen Espiratorio en el primer segundo ( VEF ) y en el tercer segundo (VEF ) MENU 2 de 3

13 En presentaciones anteriores los volúmenes ventilatorios de intercambio con el exterior se miden con un espirograma. El espacio muerto no puede medirse en forma directa y debe calcularse relacionando el CO2 existente en el alveolo y en el gas espirado, utilizando la ecuación de Böhr. clic . El aumento del espacio muerto conduce a un trabajo ventilatorio que moviliza volúmenes de gas hacia el pulmón pero que no llegan al alveolo o no son utilizados en el intercambio gaseoso con la sangre de la arteria pulmonar. La disminución de la ventilación alveolar ( VA ) conduce a una disminución de los valores normales de O2 y a un aumento de CO2, independientemente del hecho que la ventilación total o el volumen minuto ventilatorio VE sea normal . clic , La disminución real de la VA conduce a una hipoventilación y a aumento de PCO2 fundamentalmente. Pero es necesario diferenciar este fenómeno de la disminución de la ventilación en relación a la perfusión ( ) y actualmente hay formas de medición que permiten detectar ambas patologías ( Ver Capítulos 7 y 8 ) Por ello se sugiere cambiar hipoventilación por hipercapnia englobando ambos procesos, pues puede haber aumento de PCO2 sin disminución real de V. V/Q . 3 de 3 MENU

14 RESISTENCIAS PULMONARES
RESISTENCIA DINAMICA (VIAS AEREAS) VOLUMEN EN ESPIRACION FORZADA RESISTENCIA ELASTICA COMPLACENCIA PULMONAR MENU GENERAL

15 Se realiza un trabajo ventilatorio a fin de ingresar y eliminar el gas en el pulmón.
Este trabajo está determinado no sólo por el volumen del gas sino también por las resistencias que se oponen a su movimiento. RES I ST ENC I AS La resistencia de las vías aéreas o dinámica se analiza en su manera mas simple por la ley de Poiseuille y se considera la variable fundamental en este proceso el radio en su cuarta potencia (ver Capítulo 1 "Aspectos Físicos") R = D P / V . R = 8 h l / p r 4 Es la que se halla aumentada en patologías como asma, bronquitis, enfisema y obstrucción de vías aéreas mayores. clic La resistencia elástica o la que ofrece el pulmón a su estiramiento está determinada por las características del tejido elástico del intersticio o del alveolo, de la tensión superficial y la acción del surfactante, de la interacción de la estructura elástica de todo el pulmón. (ver el programa Mecánica Ventilatoria) La variación de volumen lograda se relaciona con la presión transpulmonar ( PTP = PA – Ppl ) a flujo cero y se calcula como la complacencia ("compliance “ en ingles). C = D V / D PTP La complacencia disminuida indica una resistencia elástica aumentada y está presente en fibrosis pulmonar y otras patologías. MENU 1 de 1

16 RESISTENCIA DINAMICA ( o de VIAS AEREAS)
VOLUMEN EN ESPIRACION FORZADA INDIVIDUO NORMAL INDIVIDUO OBSTRUCTIVO INDIVIDUO RESTRICTIVO MENU GENERAL

17 Según la Ley de Poiseuille un tubo de radio pequeño como un bronquiolo ofrece mayor resistencia dinámica que un tubo de radio mayor como la tráquea (ver Capítulo 1, “Aspectos Físicos"). RESISTENCIA DINAMICA Si se considera la tráquea como un tubo único ocupa un área pequeña en relación a los múltiples bronquiolos. Por ello la resistencia que ofrecen las vías aéreas mayores es grande en razón del área que presentan, lo que parece una contradicción con la ley de Poiseuille. clic < área > área generación Resistencia total área total Cuando se tiene en cuenta el área total cubierta por los tubos de diferente tamaño, los bronquiolos ocupan un área mayor y su resistencia es menor Hay tubos que tienen musculatura lisa y pueden variar su resistencia por la acción simpática o parasimpática, PO2, pH, diferentes sustancias. No se trata de una característica invariable 1 de 4 MENU

18 RESISTENCIA DINAMICA La vía aérea debe ser considerada como un tubo elástico, rodeado por un tejido elástico que modifica su calibre en función del volumen y de la complacencia pulmonar. Esta fuerza suele ser llamada retracción elástica pulmonar La diferencia de presión a lo largo del tubo por donde circula el gas, está determinada por la resistencia del tubo y por el flujo de gas, de acuerdo a la ley de Poiseuille. Cuando el volumen pulmonar es pequeño la diferencia de presión o la presión dinámica ( Pi-Pf ) entre los extremos del tubo es grande Cuando aumenta el volumen pulmonar, la red elástica tracciona las paredes del tubo, la resistencia disminuye por aumento del radio y la caída de presión ( Pi – Pf ) es menor para un mismo flujo ( = 0.2 ) ( = 1 ) por la resistencia aumentada MENU 2 de 4

19 A un volumen pulmonar alto Si se trata de un volumen bajo
LA RESISTENCIA DE LOS TUBOS O DE LAS VIAS AEREAS DEPENDE DEL VOLUMEN ALCANZADO POR LA RED O DE LA FUERZA DE RETRACCION ELASTICA DEL PULMON RESISTENCIA DINAMICA Cuanto mayor sea la fuerza de retracción de la malla o del pulmón en un individuo, mayor será el radio del tubo i, menor la resistencia al desplazamiento del fluido y habrá un menor gradiente o caída de presión entre sus extremos D P = Pi - Pf clic clic A un volumen pulmonar alto Si se trata de un volumen bajo o con una fuerza de retracción grande en el pulmón (fibrosis) el radio del tubo distensible aumenta . o con una fuerza de retracción pequeña en el pulmón (enfisema) hay una reducida distensión del tubo, una mayor resistencia y el flujo es menor Por disminución de la resistencia el flujo es mayor. 3 de 4 MENU

20 VENTILACION Y PERFUSION Anteriormente se han desarrollado aspectos mecánicos que producen modificación de los volúmenes pulmonares y de las resistencias de las vías aéreas. Es importante considerar que hay un control permanente tanto de la circulación como de la ventilación en el pulmón, modificando los flujos de sangre y de gas, llegando en el caso ideal a compensar las alteraciones que se presenten. En ese caso la sangre que saldrá del pulmón tendrá las concentraciones normales de O2, CO2 e hidrogeniones Es un sistema complejo de regulación del calibre de las vías aéreas según las cargas de trabajo ventilatorio necesarios a cada actividad o ante las alteraciones que se puedan presentar. Por otra parte numerosos mecanismos de tipo corporal general llevan a la liberación de sustancias que actúan sobre el sistema cardiopulmonar desarrollando acción constrictora o dilatadora. (ver capítulos 7 y 8) 4 de 4 MENU

21 VOLUMEN EN ESPIRACION FORZADA
El volumen espirado en el primer segundo (VEF1) se usa como medida funcional para identificar aumento de la resistencia de las vías aéreas. clic El valor del flujo de aire se calcula usando el volumen espirado y el intervalo de tiempo en que se elimina; se expresa como litro/segundo. También se utilizan los valores porcentuales o de fracción unitaria (VEF / CVF). En la práctica se mide el Volumen Espiratorio en el primer segundo (VEF1 ) y en el tercer segundo (VEF3 ) 1 de 1 MENU

22 PATOLOGIA OBSTRUCTIVA
Pacientes que tienen asma, enfisema, bronquitis, presentan una reducción permanente o variable del calibre de las vías aéreas. (Ver Capítulos 7 y 8) Como consecuencia de su patología tienen CV (puntos ad) disminuida clic VR (puntos de) aumentado CFR (puntos ce) aumentada CPT (puntos ae) aumentada Estas variaciones dependen de la gravedad de la patología. La prueba en espiración forzada ha sido diseñada para determinar la disminución del flujo producida por la patología obstructiva. En la práctica se mide la disminución del Volumen Espiratorio en el primer segundo (VEF1 ) y el aumento en el tercer segundo (VEF3 ). Este último indica atrapamiento aéreo en el pulmón. 1 de 1 MENU

23 PATOLOGIA RESTRICTIVA
Hay pacientes que tienen disminución de complacencia o aumento de la resistencia elástica pulmonar. Ello ocurre en neumonía, fibrosis, atelectasia, cifoescoliosis; presentan una tracción aumentada de la red elástica pulmonar lo que produce disminución del tamaño de la caja torácica y de los volúmenes pulmonares. También hay aumento del calibre de las vías aéreas y del flujo tanto inspiratorio como espiratorio. ( ver Capítulo 8) clic Como consecuencia de su patología tienen la CV (puntos ad) disminuida, el VR (puntos de) disminuido la CFR (puntos ce) disminuida la CPT (puntos ae) disminuida el VEF1 ( ) está aumentado 1 de 1 MENU

24 RESISTENCIA ELASTICA COMPLACENCIA PULMONAR NORMAL DISMINUIDA AUMENTADA
GENERALIDADES MENU GENERAL

25 Cuando se trata de cuantificar las variaciones en un elástico que no es lineal, sino tridimensional, como el pulmón, las modificaciones producidas serán de volumen (V) y la acción sobre el sistema elástico se producirá por una fuerza sobre la unidad de superficie, es decir una presión. (D P ). La resistencia que el sistema elástico opone al estiramiento se define por la relación entre volumen y presión (D V / DP ), que tiene un significado inverso al módulo de Hooke.(Ver el capitulo Conceptos Fisicos) SISTEMAS ELASTICOS clic El problema en fisiología respiratoria es la medición de las variables adecuadas para la cuantificación del fenómeno elástico producido en el cambio de longitud del sistema (inspiración y espiración ). La medición de los cambios de volumen no ofrecen mayores dificultades, aunque deben incluir sistemas fiables y reproducibles y los valores deben ser normalizados por presión barométrica y temperatura. La medición de la presión responsable del estiramiento del pulmón en espiración ofrece las dificultades propias de un elástico tridimensional que tiene una presión interna (Presión alveolar ) y una presión externa (Presión pleural). La diferencia entre estas presiones es la responsable de las modificaciones producidas; existen ciertas dificultades para su medición que se unen a otros problemas reales de interacción de estructuras, de posición corporal, de la presencia de sustancias que modifican las características elásticas. 1 de 1 MENU

26 En fisiología respiratoria existe una presión transmural que se llama presión transpulmonar (PTP) existente en un sistema elástico compuesto por la pleura parietal y la visceral, con un espacio virtual interno que es el espacio intrapleural. COMPLACENCIA NORMAL 5 4 3 2 1 - Capacidad Vital litros clic PA Ppl clic Cuando se desea cuantificar la resistencia elástica del pulmón, se procede a medir su complacencia (Cp) ("compliance" en ingles). Para ello es necesario conocer la presión transmural (PTM) del sistema que está constituida por la presión extramural que en este caso es la de la cavidad pleural (PEM = Ppl) y la presión intramural que es la alveolar (PEM = PA). PTM = PIM-PEM PTP = PA - Ppl . 1 de 3 MENU

27 La graficación del volumen pulmonar en ordenadas
y de la presión transpulmonar (PTP = PA - Ppl) en abcisas permite obtener una curva de complacencia pulmonar. La graficación del volumen pulmonar en ordenadas COMPLACENCIA NORMAL 5 4 3 2 1 - Capacidad Vital litros Se determina la pendiente a partir de la Capacidad Funcional Residual, que se reconoce por la posición ventilatoria del paciente al iniciar la inspiración. El valor normal es V /  PTP = l / cmH20 clic Esto significa que para introducir un litro de gas al pulmón los músculos inspiratorios deberán realizar un trabajo que produzca una PTP de 5 cmH20 y es una medida sumamente importante para detectar patologías con trabajo elástico aumentado o con complacencia disminuida como la fibrosis. 2 de 3 MENU

28 Habitualmente se considera la complacencia como la pendiente de la curva graficada con los valores de presión transpulmonar en abcisas (PTP= PA - Ppl) y de volumen pulmonar en ordenadas; se considera un valor único para cada pulmón,en el uso clínico habitual. COMPLACENNCIA NORMAL Se analiza el trazado con una inspiración a partir de CFR y una posterior espiración a muy bajos volúmenes (flujo casi cero) o con equipos que interrumpen periódicamente el flujo por períodos muy cortos. clic 5 4 3 2 1 - Capacidad Vital litros clic De esta manera se mide la complacen cia estática ( Cest ) que se realiza a flujos muy bajos o nulos. normal 0.200 l / cmH20 D V / P 4 - 2 / 10 Se usa esta técnica con el fin de disminuir la incidencia en esta medida de la resistencia dinámica o de las vías aéreas y la influencia de la inercia de los tejidos. Es necesario señalar que la curva completa tiene una pendiente baja a volúmenes pulmonares bajos, hecho que se repite a volúmenes altos 3 de 3 MENU

29 Está disminuida en fibrosis pulmonar, falta de surfactante;
Cuando la complacencia disminuye se incrementa el trabajo ventilatorio elástico para incorporar un volumen dado; ello significa que queda una energía elástica acumulada mayor que en condiciones normales. Esto determina que al relajarse los músculos inspiratorios se libera una cantidad de energía que permitirá una espiración pasiva a flujos altos. COMPLACENCIA DISMINUIDA clic 5 4 3 2 1 - Capacidad Vital litros D V / P / 10 disminuida l / cmH20 Está disminuida en fibrosis pulmonar, falta de surfactante; DV/D P disminuida l/cmH20 clic Funcionalmente significa que para igual volumen inspirado es necesario realizar un mayor trabajo de los músculos inspiratorios. Pero por la alta retracción elástica del pulmón la espiración se realiza sin dificultad y con flujos altos. clic Si ingresan 0.08l por cada centímetro de PTP, para incorporar 1 l se deberá generar una PTP de cmH20 ( normal -5 cmH20 ). 1 de 1 MENU

30 5 4 3 2 1 - Capacidad Vital litros Cuando la com placencia aumen ta disminuye el trabajo ventilatorio elástico. COMPLACENCIA AUMENTADA Aumentada D V / Δ P / 10 l / cmH20 Ello significa que para incorporar un volumen hay menor trabajo elástico de los músculos, por lo que la energía elástica acumulada es menor que en condiciones normales. clic clic V /  P aumentada = l / cmH20 Esto determina que al relajarse los músculos inspiratorios se libera una cantidad de energía muy baja que obliga generalmente a realizar una espiración activa. La complacencia está aumentada en enfisema, en algunos asmáticos y son casos en los que para igual volumen inspirado se genera una menor PTP. Pero por la baja retracción elástica del pulmón una espiración activa es necesaria para asegurar la salida del gas. . 1 de 1 MENU

31 COMPLACENCIA PULMONAR
Habitualmente se considera la complacencia como la pendiente de la curva graficada con los valores de presión transpulmonar en abcisas (PTP=PA-Ppl) y de volumen pulmonar en ordenadas; se considera un valor único para cada pulmón. Se analiza el trazado con una inspiración a partir de CFR y una posterior espiración. De esta manera se mide la complacencia estática que se realiza a flujos muy bajos o nulos, con lo que se disminuye la incidencia en esta medida de la resistencia dinámica o de las vías aéreas. clic La complacencia dinámica se obtiene a flujos elevados logrados por incremento de la frecuencia respiratoria. Se considera una buena orientación sobre la presencia de obstrucción de las vías menores cuando su valor aumenta . Al analizar la inhomogeneidad pulmonar, se debe considerar la incidencia del volumen pulmonar y de la presión transpulmonar en los distintos valores de complacencia alcanzados por diferentes porciones del pulmón. 1 de 2 MENU

32 COMPLACENCIA PULMONAR
El Trabajo Ventilatorio se realiza para vencer las resistencias elásticas y dinámicas del pulmón y para producir el ingreso y egreso de un volumen de gas acorde con las necesidades metabólicas del organismo. Se trata de un sistema de control que es regulado por factores que aseguran la realización de un trabajo mínimo durante la ventilación normal . Toda característica ventilatoria de modificación de la frecuencia, del flujo de gas, de las resistencias del sistema, conduce a un aumento del trabajo ventilatorio y del consumo de O2. Condiciones desfavorables pueden conducir a fatiga muscular. clic Cuando la complacencia disminuye se incrementa el trabajo ventilatorio elástico para incorporar un volumen dado; ello significa que queda una energía elástica acumulada mayor que en condiciones normales. Esto determina que al relajarse los músculos inspiratorios se libera una cantidad de energía que permitirá una espiración pasiva a flujos altos (fibrosis). clic Cuando la complacencia aumenta el trabajo ventilatorio elástico disminuye para incorporar un volumen dado; ello significa que queda una energía elástica acumulada menor que en condiciones normales. Al relajarse los músculos inspiratorios se libera una cantidad de energía muy baja que obliga a realizar una espiración activa (enfisema). 2 de 2 MENU

33 DISTRIBUCION DESIGUAL
VOLUMENES PRESION PLEURAL A VOLUMEN RESIDUAL A CAPACIDAD FUNCIONAL RESIDUAL A CAPACIDAD PULMONAR TOTAL COMPLACENCIA MENU GENERAL

34 VOLUMENES DISTRIBUCION DESIGUAL clic clic
El VR y la CFR disminuyen del vértice a la base lo que indica la presencia de alveolos cada vez mas pequeños. Pero aumenta el VRI y por lo tanto su CV lo que indica que el gas que se puede inspirar va aumentando progresivamente, en relación al volumen contenido en fin de espiración. MENU 1 de 5

35 VOLUMENES REGIONALES Si se pudiera realizar un espirograma en diferentes zonas pulmonares se podrían analizar las variaciones de los volúmenes pulmonares, utilizando variables que son de uso común, como se anticipo en la pantalla anterior. El Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI), el Volumen corriente (Vc), el Volumen de Reserva Espiratoria (VRE) y el Volumen Residual (VR), son diferentes en distintas zonas del pulmón. clic La Capacidad Vital (CV) también cambia, aumentando hacia las bases. Esta inhomogheneidad será también analizada para la complacencia pulmonar VRI Vc VRE VR . MENU 2 de 5

36 El pulmón contiene menos volumen total de gas en su tercio superior que en el tercio inferior.
La característica anatómica del pulmón así lo determina. INHOMOGENEIDAD PULMONAR El volumen contenido en cada alvéolo luego de una espiración normal o a CFR disminuye desde el vértice hacia la base, lo cual pareciera ser un contrasentido. Lo que se afirma aquí es que el volumen de gas por unidad ventilatoria es menor, lo que no es opuesto a que el volumen total de la zona que está compuesta por este tipo de alvéolos vaya en aumento. clic . Se reconoce que los alvéolos de las zonas inferiores tienen unitariamente menor volumen clic El volumen de gas adicional que ingresa en una inspiración por unidad ventilatoria es menor en los vértices que en las bases, lo que tampoco contradice las dos afirmaciones anteriores. La desigual distribución de la ventilación ( ) y de la perfusión ( ) conduce a que los vértices tengan alto y las bases bajo, como se desarrollará mas adelante. Tampoco contradice todo lo anterior, pero suele prestarse a confusión. V/Q . Q V MENU 3 de 5

37 Al unir los conceptos de distribución de la ventilación con los que se producen en el volumen de sangre, esta relación llamada es mayor en los vértices que en las bases. No es un concepto que contradiga lo desarrollado anteriormente.(Ver Capítulo 1, Aspectos Físicos) V/Q . PEM cte PIM 1 2 3 PTM1 < PTM2 < PTM3 Se ha descrito que el volumen de gas incorporado por unidad ventilatoria aumenta de los vértices a la base, lo mismo que los volúmenes de sangre que perfunden a cada unidad ventilatoria. clic El efecto gravitacional es mayor con la sangre lo que hace que la disminución de sangre en los vértice sea mayor que la disminución de la ventilación; el cociente entre estas dos variables ( ) tiene un valor alto. V/Q . Son todos fenómenos importantes en el análisis de la inhomogeneidad de la ventilación pulmonar que deben entenderse y diferenciarse con claridad. MENU 4 de 5

38 alto bajo V/Q . Lo desarrollado antes no contradice el concepto de volumen total pulmonar menor en los vértices y tampoco el del menor volumen de gas incorporado por unidad de volumen del alveolo. La desigualdad está determinada normalmente por alto en los vértices y bajo en las bases. V/Q . Se está comparando con y es indispensable entender cada fenómeno diferenciándolos adecuadamente. Q . V MENU 5 de 5

39 PRESION DISTRIBUCION DESIGUAL A VOLUMEN RESIDUAL (VR)
Cuando se ha eliminado todo el gas del pulmón por medio de una espiración forzada hasta el VR, la presión pleural en los vértices es de aproximadamente -2 cmH20. PRESION PLEURAL En la base del pulmón la presión pleural es de aproximadamente +5 cmH20, por la menor retracción elástica existente. En el modelo de pulmón homogéneo se supone que la presión intrapleural es siempre subatmosférica y que existe el mismo valor en toda la pleura. clic Al realizar una inspiración que produzca un gradiente de 7 cmH20, en el vértice la presión pleural (Ppl) alcanzará aproximadamente -9 cmH20 y en la base -2 cmH20. -2 -9 Este hecho hace prever que el volumen de gas incorporado por cada zona pulmonar será diferente, tal como se ha desarrollado antes. Los volúmenes pulmonares en este ejemplo están en sus valores mínimos y serán analizados posteriormente en función de la complacencia de cada zona. +5 -2 MENU 1 de 2

40 PRESION . DISTRIBUCION DESIGUAL
Cuando se ha descrito la técnica de medición de complacencia se ha señalado que se mide una presión pleural en un solo punto para identificar las patologías con aumento o disminución de su valor. Es una técnica tan limitada como medir un volumen corriente o una capacidad inspiratoria, ya que se acepta como real la existencia de un pulmón homogéneo. Es una cuantificación limitada pero absolutamente válida y de amplia difusión y utilidad en la actividad clínica. PRESION PLEURAL Pero se debe aceptar que es un hecho real que la desigual distribución del gas y de la sangre en el pulmón determina zonas de distinta presión pleural y su comprensión permite entender la desigualdad clic . A diferentes volúmenes pulmonares hay, en el mismo lugar de la pleura, una diferente presión dentro de la cavidad, Al cambiar la condición de reposo ventilatorio desde VR del ejemplo anterior a Capacidad Funcional Residual (CFR) o a Capacidad Pulmonar Total (CPT) cambian los valores de presión pleural, como se vera en las proximas pantallas. MENU 2 de 2

41 PRESION DISTRIBUCION DESIGUAL PLEURAL A Capacidad Funcional Residual
Al cambiar la condición de reposo ventilatorio desde VR del ejemplo anterior a Capacidad Funcional Residual (CFR) del actual, cambian los valores de presión pleural. Cuando se ha eliminado todo el gas del pulmón por medio de una espiración normal hasta CFR, la presión pleural en los vértices es de aproximadamente -8 cmH20 y la de la base de -1 cmH20. clic Ello significa que el pulmón está mas alejado de su suposición de reposo y ejerce una mayor retracción elástica que en el ejemplo presentado anteriormente. clic -8 -15 Al realizar una inspiración que produzca un gradiente de 7 cmH20, en el vértice alcanzará aproximadamente -15 cmH20 y en la base -8 cmH20 -1 -8 Este hecho hace prever que el volumen de gas incorporado por cada zona pulmonar será diferente. MENU 1 de 1

42 PRESION . DISTRIBUCION DESIGUAL A Capacidad Pulmonar Total
PLEURAL A Capacidad Pulmonar Total Cuando se ha incorporado el máximo de gas del pulmón por medio de una inspiración forzada hasta CPT, la presión pleural en los vértices es de aproximadamente -40 cmH20. En la base del pulmón la presión pleural es de aproximadamente -33 cmH20 Es evidente que las presiones pleurales son variadas tanto en diferentes zonas del pulmón como en diferentes maniobras ventilatorias. Esta información corresponde al análisis de modelos teóricos o a trabajos de investigación específicos y no a mediciones clínicas de rutina. clic . En espiración e inspiración a volúmenes altos próximos a la Capacidad Pulmonar Total (CPT) es el pulmón el principal generador de la presión intrapleural. Como los músculos de la caja torácica están por encima de su posición de reposo tienden a contraerse y disminuir el volumen pulmonar. A pesar de grandes esfuerzos inspiratorios los valores de presión pleural no se incrementan sustancialmente. MENU 1 de 1

43 DISTRIBUCION DESIGUAL
Anteriormente se ha desarrollado el concepto de complacencia pulmonar y las diferentes presiones pleurales que se observan en el pulmón normal. complacencia pulmonar PRESION PLEURAL (cmH 2 0) 100 80 60 40 20 VOLUMEN % Las curvas que se presentarán a continuación corresponden a la “complacencia” de un pulmón al ser inflado (inspiración) clic y desinflado (espira ción), en movimientos ventilatorios a diferentes volúmenes. clic Si un pulmón o ciertas zonas del pulmón o algunas unidades ventilatorias tienen volúmenes muy altos lograrán producir sólo pequeños cambios de volumen aunque se generen grandes cambios de presión pleural o transpulmonar( complacencia disminuida). clic De manera similar si un pulmón o zonas del pulmón o algunas unidades ventilatorias tienen volúmenes muy bajos el ingreso de gas es muy pequeño (complacencia disminuida). Influyen fenómenos que se describen por la ley de Laplace o por la presión crítica de apertura de tubos elásticos. MENU 1 de 3

44 DISTRIBUCION DESIGUAL
complacencia pulmonar PRESION PLEURAL (cmH 2 0) 100 80 60 40 20 VOLUMEN % La zona central de la curva de complacencia es la que muestra mayores variaciones de volumen ante igual variación de presión pleural. En el caso de un pulmón completo hay un volumen pulmonar óptimo en el sentido de realizar el mínimo trabajo elástico para una ventilación adecuada, que es donde se realiza la ventilación de reposo ( Vc ). clic No es difícil aceptar que un pulmón hiperinflado por atrapamiento aéreo (enfisema) tenga un trabajo elástico aumentado en ausencia de otro tipo de alteraciones. MENU 2 de 3

45 DISTRIBUCION DESIGUAL
Complacencia pulmonar PRESION PLEURAL (cmH 2 0) 100 80 60 40 20 VOLUMEN % También se puede entender que patologías con disminución del volumen pulmonar (“distress” respiratorio del adulto, falta de surfactante en el recién nacido) tengan presente un trabajo elástico aumentado. Lo desarrollado antes se cumple también en las diferentes unidades ventilatorias que componen un pulmón normal o patológico. Es un fenómeno producido por la inhomogeneidad pulmonar y permite predecir la influencia de determinadas modificaciones halladas en patología. MENU 3 de 3

46 DISTRIBUCION DESIGUAL
complacencia regi0nal COMPLACENCIA REGIONAL A VOLUMEN RESIDUAL Cuando se realiza la ventilación a volúmenes bajos, a nivel de Volumen Residual (VR) el gas se incorpora de diferente manera en las diferentes porciones del pulmón, en función de la curva de complacencia que representa sus características elásticas. Ya se han desarrollado las diferentes presiones pleurales en un pulmón inhomogéneo. PRESION PLEURAL (cmH 2 0) 100 80 60 40 20 VOLUMEN % MENU 1 de 2

47 DISTRIBUCION DESIGUAL
PRESION PLEURAL (cmH 2 0) 100 80 60 40 20 VOLUMEN % complacencia regional A VOLUMEN RESIDUAL Se propone que la presión pleural varíe en una cantidad de 7 cmH20 durante la inspiración, igual en todos los ejemplos que se presentarán. La unidades ventilatorias de las bases pulmonares segun la curva pro puesta no incrementan su volumen durante la inspiración ( +5 a -2). clic La unidades ventilatorias de los vértices pulmonares segun la curva propuesta aumentan un 20% su volumen (40 a 60 % de la CV) al variar la presión pleural en 7 cmH20 ( de -2 a -9) durante la inspiración El gas ingresa fundamentalmente a los vértices en estas condiciones. MENU 2 de 2

48 DISTRIBUCION DESIGUAL
COMPLACENCIA A CAPACIDAD FUNCIONAL RESIDUAL Cuando se realiza la ventilación a volúmenes normales, a nivel de Capacidad Funcional Residual el gas se incorpora de diferente manera en las diferentes porciones del pulmón, en función de la curva de complacencia que representa sus características elásticas. Complacencia regional La unidades ventilatorias de las bases pulmonares incrementan su volumen en 29% (20 a 59) al variar la presión en 7 cmH20 (-1 a -9) durante la inspiración clic clic 100 80 60 40 20 PRESION PLEURAL (cmH 2 0) VOLUMEN % La unidades ventilatorias de los vértices pulmonares de acuerdo a la curva propuesta aumentan un 25% su volumen (65 a 90) al variar la presión pleural en 7 cmH20 (-8 a -15) durante la inspiración. El gas no ingresa a las bases en ventilación a VR, pero a CFR el gas ingresa a las bases en mayor medida que a los vértices. MENU 1 de 1

49 FIN DISTRIBUCION DESIGUAL COMPLACENCIA A CAPACIDAD PULMONAR TOTAL
regional Cuando se realiza la ventilación a volúmenes exageradamente altos, a nivel de Capacidad pulmonar total el gas se incorpora en las diferentes porciones del pulmón, en función de la curva de complacencia que representa sus características elásticas. La unidades ventilatorias de los vértices y de las bases pulmonares son similares. 100 80 60 40 20 PRESION PLEURAL (cmH 2 0) VOLUMEN % Aumentan muy poco el volumen al variar la presión pleural entre -25 y cmH20 durante una inspiración a CPT. -40 -33 clic Es necesario conocer estas desigualdades descritas en cuanto al movimiento de gas en las diferentes unidades ventilatorias en pruebas como eliminación de nitrógeno, volumen de cierre, volumen residual con inspiración única de O2. Esas mediciones de laboratorio han intentado cuantificar la inhomogeneidad pulmonar antes del uso de isótopos radiactivos o de gases inertes. FIN MENU 1 de 1

50 El Capítulo 4 “Sistema Ventilatorio" del Programa Interactivo ha llegado a su fin.
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