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Las causas de la hipoxia y respiración en ambientes especiales Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada.

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Presentación del tema: "Las causas de la hipoxia y respiración en ambientes especiales Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada."— Transcripción de la presentación:

1 Las causas de la hipoxia y respiración en ambientes especiales Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

2 Guia de estudio Objetivos: Conocer el concepto de hipoxia, sus principales causas y manifestaciones así como la influencia que tiene sobre ellas el aumentar la fracción inspirada de oxígeno. Dar ejemplo de los mismos con énfasis en analizar los efectos agudos y crónicos de las grandes alturas. Conocer el caso particular de los ambientes hiperbáricos. Boron: capítulo 61: páginas1268 a ATPs Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

3 PaCO 2 < 40 mmHg: hipocapnia PaCO 2 > 40 ± 2 mmHg: hipercapnia PaO 2 < 85 mmHg: hipoxemia: fracaso del sistema respiratorio para oxigenar la sangre. pH > 7.42 alcalemia; pH< 7.37 acidemia Hipoxia Oxigenación tisular deficiente: cantidad de oxígeno insuficiente para realizar las funciones metabólicas. Se ve con PaO 2 < 60 mmHg. Anoxia: ausencia completa de oxígeno en los tejidos.

4 Causas de hipoxia tisular 1.Hipoxia hipóxica (con hipoxemia): P A O 2 baja; deterioro de la difusión; cortocircuitos derecha izq; desequilibrios VA/Q. 2.Hipoxia anémica e intoxicación por CO 3.Hipoxia por hipoperfusión (circulatoria). 4.Hipoxia histotóxica Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

5 Existe una diferencia Alveolo- arterial de P oxígeno (AaDO 2 ). Normal: AaDO 2 = mmHg Anormal: AaDO 2 > De 15 mmHg P A O 2 = mmHg PaO 2 = mmHg Esto a nivel del mar y respirando O 2 al 21%. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

6 En una persona normal este gradiente A-a se debe a mezcla venosa por: 1.Cortocircuito de derecha a izquierda (circulación bronquial y venas de Tebesio). 2.Variaciones regionales de la VA/Q 1/2 Hipoxemia= Disminución de la PaO 2 por debajo de lo normal para la edad de la persona. Puede haber hipoxemia asociada o no con aumento de la AaDO 2. Hipoventilación alveolar y grandes alturas causan hipoxemia sin un aumento de la AaDO 2 Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

7 Glenny RW. Teaching ventilation perfusion relationships in the lung. Adv Physiol Educ : Algoritmo para el diagnóstico de la hipoxemia Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

8 Cianosis Coloración morada de la piel, lechos ungueales, mucosas, labios. Signo de un transporte insuficiente de oxígeno. Se ve con la presencia de más de 5 g/dL de hemoglobina reducida. En anemia severa podría estar ausente aún con hipoxemia presente. En policitemia podría estar presente sin que haya disminución del contenido de oxígeno en la sangre arterial. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

9 Hipoxia hipóxica Hay hipoxemia: P a O 2 se encuentra disminuida. Puede deberse a: 1. P A O 2 baja: Hipoventilación alveolar: depresión o lesión de centros resp, daño de nervios de musc resp, enf de la placa motora, alt de mecánica pulmonar, obstrucción vía aérea. No aumenta la AaDO 2 Grandes Alturas: P B O 2 y P I O 2 baja, No aumenta la AaDO 2 2. Deterioro de la difusión: fibrosis pulmonar, edema intersticial. Aumenta la AaDO 2 3. Cortocircuitos der-izq: Aumenta la AaO 2 4. Desacoples VA/Q: Aumenta la AaO 2 Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

10 PO 2 alveolar baja 1. Hipoventilación alveolar: P A O 2 disminuida P A CO 2 aumentada 2. Grandes alturas: producen disminución de P A O 2 con disminución de P A CO 2. Disminuye la P v O 2 y el contenido de O 2 venoso. 3. Disminución de la F I O 2 : Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

11 Deterioro de la Difusión P A O 2 es normal. P a O 2 está disminuida. Hay aumento de la diferencia AaO 2 Contenido de oxígeno de la sangre arterial se encuentra disminuido. P v O 2 disminuida. Contenido de oxígeno de la sangre venosa se encuentra disminuido. Mejora al aumentar la FIO 2. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

12 Cortocircuitos (mezcla venosa) P A O 2 normal o elevada. Se observa un aumento en la AaDO 2 P a CO 2 no aumenta si pueden hiperventilar. NO mejora al aumentar la F I O 2 : la sangre del cortocircuito no entra en contacto con alveolos con una alta P A O 2. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

13 Hipoxia anémica P A O 2 y P a O 2 son normales Contenido de oxígeno de la sangre disminuido Disminución de Hb, dism eritrocitos, producción de eritrocitos anormales, Hb anormales, intoxicación con CO, metahemoglobinemia. Administrar oxígeno podría ser útil en la intoxicación por CO (desplazar al CO de la Hb) Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

14 Hipoxia por hipoperfusión (estancamiento) P A O 2 y P a O 2 son normales Contenido de O 2 en sangre arterial es normal Flujo sanguíneo bajo: local o sistémico (gasto cardíaco bajo). No mejora con aumento de la FIO2 Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

15 Hipoxia histotóxica Tejidos no utilizan el oxígeno Intoxicación de cadena resp por cianuro Contenido de O 2 venoso elevado. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

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17 Fisiología respiratoria en las alturas Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

18 Fisiologia de las grandes alturas Los problemas de las grandes alturas se deben a una P B O 2 disminuida. P B disminuye en forma exponencial con altura.

19 Ascenso al Everest Altitud: 8848 metros En 1981 se midió la PB en el pico por primera vez: mmHg. P B O 2 es de aprox. 53 mmHg. En 1953 Hilary y Norgay llegan al pico con oxígeno adicional. En 1978 Messner y Habeler llegaron al pico SIN oxígeno adicional. Esto fue posible por la aclimatación. En aviones comerciales la PB se mantiene a un valor equivalente a estar entre 1800 y 2400 m sobre el nivel del mar. Campamento a 5500 m: PB es de 380 mmHg, P B O 2 es 80 mmHg, F B O 2 : 21% Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

20 Hipoxia es el problema de las grandes alturas. La saturación de la hemoglobina con O 2 disminuye relativamente poco hasta los 3000m. A 3100m la PaO 2 es aprox. 60 mmHg (Sat Hb 88%). La Pv O 2 es 33 mmHg (65.5%). Diferencia a-v de PO2 es mayor a nivel del mar. Hipoxemia: disminución en el contenido arterial de oxígeno. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

21 Aumenta el tiempo requerido para llegar al equilibrio entre la P v O 2 y la P A O 2 (hay un gradiente disminuido de difusión para el oxígeno) Intercambio de oxígeno se puede convertir en limitado por la difusión. Menor gradiente y se da en zona de la curva de disociación de la Hb con más pendiente. Limitación del intercambio aumenta con el ejercicio Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

22 Otros problemas de las alturas La temperatura ambiental disminuye: la temperatura cae aproximadamente 1 grado C por cada 150 m. A esto se agrega el efecto del viento. Aumenta el riesgo de hipotermia y lesiones por frío. El aire se vuelve más seco: se pierde agua por la evaporación durante la respiración y por el sudor si se hace ejercicio. Deshidratación. Radiación solar: intensidad de la radiación solar aumenta en las alturas ya que atmósfera es menor y el aire tiene menos agua. Aumenta el reflejo de la luz por la nieve. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

23 Al inicio, la compensación a las grandes alturas incluye taquicardia e hiperventilación La hipoxia produce hiperventilación La hiperventilación aumenta la P A O 2 y la P a O 2 La hiperventilación disminuye la P a CO 2. Se disminuye la hiperventilación. La hipoxemia produce taquicardia (estimulación simpática) Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

24 Cascada de Oxígeno Si la PaO 2 disminuye, la PO 2 tisular disminuye. Al hiperventilar se disminuye la hipoxemia tisular. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

25 La ecuación del aire alveolar P A O 2 = P I O 2 – P A CO 2 R P A O 2 = 150 – 40 = 100 mmHg 0.8 A nivel del mar P A O 2 = 100 – 40 = 50 mmHg 0.8 A grandes alturas sin hiperventilar P A O 2 = 100 – 20 = 75 mmHg 0.8 A grandes alturas con hiperventilación Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

26 Estado ácido base Al hiperventilar disminuye la PaCO 2 y esto causa una alcalosis respiratoria. Riñones responden aumentando la excreción renal de HCO 3 - Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

27 Respuesta ventilatoria a la hipoxia ¿A través de qué mecanismo se da la hiperventilación? Estimulación de quimioreceptores periféricos por la hipoxemia. Quimiorreceptores centrales están deprimidos por la hipocapnia secundaria y la alcalosis del LCR. Después de 1-2 días el pH del LCR tiende a lo normal por una disminución en la secreción de Bicarbonato y esto aumenta la ventilación. Aumenta sensibilidad de cuerpos carotídeos a la hipoxia.

28 Aclimatación a las alturas (se da en días a semanas) Proceso a través del cual el organismo se adapta a un ambiente hostil. La efectividad de este proceso se ilustra por el hecho de que si se expone a una persona a la P B del Everest (255 mmHg), en forma brusca, pierde la conciencia en 1-2 minutos mientras que una persona aclimatada puede subir el Everest SIN oxígeno adicional. Se aumenta la tolerancia a la hipoxia pero no desaparecen sus efectos. Algunos cambios observados: Hiperventilación continúa aumentando. pH del LCR disminuye. Quimiorreceptores periféricos se hacen más sensibles a hipoxia. Aumenta la excreción renal de bicarbonato. Aumenta el factor de transcripción inducido por la hipoxia 1 (HIF-1) Aumenta eritropoyetina. Se produce policitemia. Aumenta Hematocrito Curva de disociación de la hemoglobina se desvía a la derecha. Capacidad de difusión pulmonar aumenta. Puede mejorar acople VA/Q. Aumenta densidad de capilares (angiogénesis) y enzimas oxidativas en la mitocondria

29 Teppema LJ, Dahan A. The ventilatory response to hypoxia in mammals: mechanisms, measurement and analysis. Physiol Re 90: , Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

30 Policitemia Se observan hemoglobinas de 19 g/dl. Aumenta la viscosidad de la sangre. Aumenta la capacidad de transporte de O 2 de la sangre. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

31 Curva de disociación de la hemoglobina Se desvía a la derecha. Esto se debe a un aumento en 2,3 DPG Se mejora la descarga de oxígeno en los tejidos.

32 Mal de montaña agudo (Soroche) Se ve al llegar a las grandes alturas y desaparece en 3-5 días. 35 ac chinos llamaban a los Himalayas las montañas dolor de cabeza La persona presenta: cefalea, mareos, disnea en reposo y de esfuerzos, debilidad, sudoración, palpitaciones, disminución de la agudeza auditiva y visual, insomnio, fatiga, anorexia, nauseas. Se debe a: hipoxemia hipocapnia alcalosis respiratoria edema cerebral y edema pulmonar Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

33 Mal de montaña crónico Se ve en personas que viven en las alturas tiempos prolongados. Persona presenta: cianosis, fatiga, poca tolerancia al ejercicio, policitemia, hipoxemia severa. Insuficiencia cardíaca derecha (hay gran aumento de postcarga a ventrículo derecho). Tratamiento: bajar Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

34 Edema pulmonar por las alturas Lo presentan 1 a 2% de personas que ascienden bruscamente a grandes alturas. Se observa: disnea, taquipnea, ortopnea, tos, cianosis, rales pulmonares, esputo rosado. Es una amenaza para la vida. Mecanismo propuesto: vasoconstricción arterial pulmonar (por la hipoxia) en forma no uniforme, aumento de presión pulmonar, lesión de pared capilar pulmonar. Aumenta la permeabilidad capilar pulmonar. Tratamiento: bajar Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

35 Edema cerebral por las alturas Se ve en 1 a 2 % de personas que suben a más de 4500m. La persona presenta: confusión, ataxia, mal humor, alucinaciones, pérdida de conocimiento, muerte. Hipoxia causa vasodilatación vascular cerebral. Aumenta el flujo sanguíneo cerebral y la presión capilar produciéndose el edema. Tratamiento: Antiinflamatorios, bajar. Dra. Adriana Suárez MSc Profesora Asociada

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37 Curva normal de disociación de la hemoglobina-O 2 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada


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