FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓN (Dinámica pulmonar. Obstrucción y Restricción pulmonar) Fabiola León-Velarde Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Características Dinámicas del pulmón: RESISTENCIA (R)  Q (L /min) =  P (mm Hg o cm H 2 O) R (mm Hg / L / seg)  Ley de Poiseuille:n = viscosidad R = 8 n ll = longitud de V.R.  r 4 r = radio de V.R.  Si  r (x2)   R (x16)  Si  R (x16)   Q (x16)

CONTROL del radio de las vías aéreas  r  =  actividad del sistema adrenérgico (rcp.  2)  r  =  actividad del sistema colinérgico (  formación de mucus)  no adrenérgico, no colinérgico:  r = VIP (péptido vasoactivador intestinal)  r = sustancia P, neurokinas  Mecanismos compensatorios:  r =  volumen pulmonar  r =  volumen pulmonar

El TONO de las vías aéreas depende de: Volumen pulmonar: Calibre aumenta a medida que el pulmón se expande. Tono del músculo liso bronquial: Estimulación simpática. Caída del P CO2 alveolar. Flujo sanguíneo local. Densidad y viscosidad del gas respirado.

Localización de la Resistencia

Flujos en las vías aéreas Flujo laminar: Bajas tasas de flujo. Las líneas de corriente son paralelas a la pared del tubo. Flujo transicional: Inestabilidad en las ramificaciones. Formación de remolinos locales Flujo turbulento: Desorganización total de la línea de corriente.

Bronquiolos y Flujo Bronquiolos segmentarios: Mayor calibre Alta tasa de flujo Flujo turbulento Bronquiolos terminales: Menor diámetro Baja tasa de flujo Flujo laminar Gran cantidad dispuestos en paralelo

VOLUMENES PULMONARES  Espacio muerto: 1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores. 2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso. Espacio muerto Vol. Residual Res. Espiratoria Vol. Corriente Res. Inspiratoria

Ventilacion minuto (V E ): V E = (V T ) x resp/min (FR) Ventilacion alveolar minuto (V A ) y espacio muerto (V D ): V A = (V T – V D ) x FR V A = (450ml – 150) x 12 = 3,600 ml  Aire nuevo = Volumen + Espacio tidal Muerto V T = volumen tidal V D = ventilacion del espacio muerto

Ecuacion de la ventilacion alveolar: V A = VCO 2 x K PICO 2 = 0.2 mm Hg PACO 2 PACO 2 = 40 mm Hg PACO 2 = VCO 2 x K V A V D = V T x PaCO 2 - PexpCO 2 PaCO 2 PaCO 2 - PexpCO 2 = f PaCO 2 f = expresa la dilucion del PACO 2 por el aire del espacio muerto. VCO 2 = V A x FACO 2 o VCO 2 = V E x FECO 2 FACO 2 = concentracion fraccional de anhidrido carbonico alveolar FECO 2 = concentracion fraccional de anhidrido carbonico espirado VCO 2 = eliminacion de CO 2

Ecuacion del gas alveolar: PAO 2 = [PB – PH2O] FIO 2 – PACO 2 RQ PIO 2 = [PB – PH2O] x FIO 2 RQ = VCO 2 VO 2 PB = presion barometrica PH2O = presion de vapor de agua FIO 2 = concentracion fraccional de oxígeno inspirado PaCO 2 = presion arterial de anhidrido carbonico RQ = couciente respiratorio VCO 2 = eliminacion de CO 2 VO 2 = consumo de O 2 PIO 2 = 150 mm Hg PAO 2 = 100 mm Hg

PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA T °CPv H 2 O (mm Hg)  37°C en los pulmones: PO 2 = 0.21 x ( ) = 150 mm Hg

Volúmenes pulmonares: VALORES NORMALES  Éspacio Muerto = 150 ml.  Volumen Residual = ml.  Reserva Espiratoria = ml.  Volumen Corriente = 500 ml.  Reserva Inspiratoria = L  Aire Nuevo = 350 ml.

Trazado de volúmenes y capacidades pulmonares

Medida del volumen residual No se puede medir con un espirómetro Técnicas usadas: –“Washout” de nitrógeno –Dilución de Helio –Pletismografía

Enfermedades pulmonares Obstructivas y Restrictivas

Enfermedad Obstructiva Dificultad para ESPIRAR el aire Espiración obstruída Ejemplos: –enfisema –Bronquitis crónica –asma.

Enfermedad Restrictiva Dificultad para INSPIRAR el aire Inspiración restringida Ejemplos: –Fibrosis intersticial –sarcoidosis –Enfermedades musculares –Deformaciones del tórax.

Capacidades y volúmenes pulmonares alterados Enfermedad obstructiva: –Disminuye VC –Aumenta TLC, RV, FRC. Enfermedad restrictiva: –Disminuye VC –Disminuye TLC, RV, FRC.

Capacidades y volúmenes pulmonares alterados normal RV ERV TV IRV FRC VC restrictiva RV ERV TV IRV FRC VC obstructiva RV ERV TV IRV FRC VC % Normal TLC

Capacidad Vital Forzada FEV 1.0 / FVC

Espiración forzada (flujo) FEF 25-75

Curvas Flujo - Volumen Flujo Pico

Volúmenes y flujos alterados

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).

Distensibilidad ( D =  volumen /  presión) en presencia de volúmenes y flujos alterados

DISTENSIBILIDAD ( D =  volumen /  presión) en presencia de volúmenes y flujos alterados