VENTILACION PULMONAR

FISICA MEDICA DRA. MARIA ELENA G. DE ROJAS

Funciones Generales del Sistema Respiratorio Regulador de la concentración de los pricipales gases sanguíneos. Reservorio de sangre. Regula el equilibrio ácido-básico. Regulador de la presión arterial. Acondicionar el aire que llega a los pulmones Vía de eliminación de diferentes sustancias.

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio Vías AéreasVías Aéreas Superiores

ANATOMIA DEL APARATO RESPIRATORIO VIA AEREA SUPERIOR CONSTITUCION : NARIZ SENOS PARANASALES FARINGE LARINGE (CUERDAS VOCALES)

Funciones de las vías Aereas Superiores Fosa Nasal: Olfación Calentamiento del aire Filtración Humidificación Conducción Fonación: Faringe y Laringe Pliegues vocales

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio Sistema Músculo-Esquelético

LOS MUSCULOS DE LA VENTILACION Los músculos del tórax trabajan unidos para contener a los pulmones dentro de la cavidad torácica e inhibiendo su tendencia natural al colapso. Se dividen en músculos de la inspiración y la espiración y en músculos accesorios de la ventilación que trabajan cuando son necesarios (durante el ejercicio o en condiciones especiales de enfermedad)

Inspiración Espiración Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio

MUSCULOS DE LA INSPIRACION Diafragma * Músculos intercostales externos* Esternocleidomastoideo Serrato anterior Escalenos anterior, posterior y medio Pectorales mayor y menor *son usados en la respiración normal

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS DE LA INSPIRACION La contracción del diafragma hace que se aplane y aumente la dimensión vertical de la cavidad torácica. Durante la respiración normal el diafragma desciende 1 cm. dando una diferencia de presión de 1 a 3 mm de Hg. y la inhalación de casi 500 ml En una respiración forzada el diafragma desciende hasta 10 cm, una diferencia de presióm de 100 mm Hg.y se inhala 2 a 3 lt

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS DE LA INSPIRACION Al contraerse el diafragma y aumentar el tamaño global de la cavidad torácica también se incrementa el de la cavidad pleural con lo que la presión intrapleural se reduce de 756 mm Hg a 754 mm de Hg si la presión atmosférica es de 760 mm Hg

MUSCULOS DE LA ESPIRACION Rectos abdominales Transversos abdominales Oblicuos internos Oblicuos externos Intercostales internos

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS ESPIRATORIOS La espiración se inicia cuando se relajan los músculos auxiliares de la inspiración. Al hacerlo el diafragma se mueve en dirección superior a causa de su elasticidad. Este movimiento reduce las dimensiones vertical y anteroposterior de la cavidad toracica y con ello el volumen pulmonar. La espiración se vuelve activa durante la respiración forzada.

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio Estructura alveolarVías Aereas Inferiores

VIAS AEREAS INFERIORES ¿Cómo está constituida la vía aérea inferior?  La Vía aérea inferior inicia en la tráquea a partir de la cual el árbol bronquial presenta varias subdivisiones hasta llegar a los alvéolos. La tráquea tiene una localización cervical y otra torácica o mediastínica, esta última termina en un cartílago llamado carina donde se divide en 2 bronquios

VIAS AEREAS INFERIORES  TRAQUEA  Central  Generación 0  11 a 14 cm de longitud  Diámetro 2 a 2.5 cm  Cartílagos semicirculares de 16 a 20  Va desde el cartílago cricoides (6ª VC )

VIAS AEREAS INFERIORES Divisiones bronquiales Son 23: las 16 primeras son de conducción Sin alvéolos ni capilares Bronquios Su característica es tener cartílago Principales: generación 1 Derecho más corto, continua la dirección de la traquea

VIAS AEREAS INFERIORES Forma ángulos de 20º a 30º con línea media 2.5 cm de longitud Izquierdo: más largo Forma ángulos de 40º a 60º con línea media 5 cm de longitud

VIAS AEREAS INFERIORES Bronquios lobares: generación 2 Son 5: 3 pulmón derecho y 2 pulmón izquierdo Bronquios segmentarios: generación 3 son 18, corresponden a los 18 segmentos del pulmón Bronquios sub segmentarios o pequeños: generación 4 a 9

VIAS AEREAS INFERIORES Bronquiolos: generación 10 a 15 Sin cartílago Bronquiolos terminales y respiratorios: generación 16 a 19 Originan de 3 a 5 conductos alveolares de los cuales nacen los sacos alveolares Alvéolos y parénquima pulmonar: Conductos alveolares generación 20 a 24

VIAS AEREAS INFERIORES Sacos alveolares: última generación 25 Alvéolo es el espacio terminal con una delgada pared entre uno y otro alvéolo Con muchos capilares en la pared Permite el intercambio gaseoso Se nace con 32 millones y en el adulto hay 300 millones. La superficie de intercambio es de 70 m2

Mecánica Ventilatoria Los pulmones Son estructuras elásticas que se expanden y se colapsan como un globo Están prácticamente suspendidos en la caja torácica excepto por su hilio Se encuentran flotando en el líquido pleural ubicado entre la pleura parietal y visceral Ambos se mantienen contra la pared torácica debido a la ligera succión creada por el liq.

Mecánica Ventilatoria El Aire: Como todos los fluidos, éste se mueve hacia un área de menor presión Presión atmosférica:  760mmHg=0cmH 2 O En condiciones fisiológicas, la inspiración está acompañada por una caída de la presión alveolar por debajo de la atmosférica y en la espiración aumenta para que pueda salir a la atmósfera Expansión pasiva de los alvéolos

Mecánica Ventilatoria Final de la Espiración Durante Inspiración PA= 0 cmH 2 O PA= -1 cmH 2 O

Presiones del Sistema Pulmonar: Presión de retroceso elástico (Recoil): Representa las fuerzas de se desarrollan en la pared a medida que se expanden los pulmones. Cambia cuando cambio el volumen pulmonar. Es una fuerza que actua para colapsar los pulmones. Presión intrapleural: En condiciones normales se encuentra en valores subatmosféricos. Cuando esta fuerza es mayor que el recoil los pulmones se expanden Presión intraalveolar Presión transpulmonar Tejido FTA

MECANICA VENTILATORIA Presiones Pleurales y Alveolares: Variación de volúmen (Lts.) Vol. Pulmonar Presión Transpulmonar Presión (cmH 2 O) Presión Alveolar Presión Pleural

Correlación entre las presiones MECANICA VENTILATORIA

Independencia Pulmón y P. Torácica Vol. Pulmonar (Lts) VR VM CRF VT Presión Vías Aéreas (cmH 2 O) P. Torácica Sistema Resp. Pulmones CPT

Inversamente proporcional al retroceso elástico. El grado de expansión de los pulmones por un incremento en la presión transpulmonar. Referencia: ml/cmH 2 O. Varía de acuerdo a la masa corporal. Es volumen dependiente Está dada por las diferentes fuerzas eslásticas del pulmón y la pared torácica (unidas en serie). Complianza de ambos pulmones ocurre en forma de paralelo Complianza estática: calculada cuando no hay flujo de aire.  Disminuye por: Fibrosis, neumotorax, edema, obesidad, etc.  Aumenta por: enfisema. Complianza dinámica: si ocurre flujo de aire. MECANICA VENTILATORIA  V  P C Complianza Pulmonar

Resistencia de las Vías Aéreas Resistencia por fricción: también llamada resistencia tisular (entrelos pulmones y la pared torácica) y es por lo general menor del 20% Resistencia de las vías aéreas: Resistencia en serie y en paralelo. Características del flujo de aire. Distribución de la resistencia de las vías. Factores que afectan la resistencia aérea:  F. Activos: SNP y f. locales  F. Pasivos: tracción, graidiente de p. transmural y compresión dinámica Vol. pulmonar Resist. vías aéresas radio 4

Tensión Superficial: Principio de tensión superficial:  Fuerza elástica de tensión superficial.  Disminuye el recoil y aumenta la complianza Agente tenso activo:  Dipalmitoilfosfatidilcolina  Apoproteínas del FTA (SP-B)  Calcio  Efecto de la hipoxia o hipoxemia sobre el FTA Colapso pulmonar:  P= 2 x Tensión superficial Radio  Tamaño de los alvéolos.  FTA. RESISTENCIA V.A.

Mecánica de la Ventilación

Ventilación Ventilación Pulmonar: conocido también como volumen minuto. El total de aire movido hacia dentro o fuera de los pulmones cada minuto (por lo general se utiliza el vol. espirado). VP VT x FR VT VD + VA Ventilación Alveolar: cantidad de aire que es llevado a la zona respiratoria por minuto (cant. de aire que llega a la zona sin incliur el espacio muerto): Bronquiolo respiratorio. Saco alveolar. Conductos alveolares. Alvéolos. VA (VT-VD) x FR

Espacio Muerto (VD): aire circulante en cada ciclo que no interviene en el intercambio gaseoso: VD anatómico VD alveolar VD fisiológico El VD varía en volumen de acuerdo al peso del individuo, pero por lo general es igual a 150ml. Variación de la ventilación de acuerdo a la profundidad y a la frecuencia. } Zona Respiratoria Esp. Muerto PO2= 100 PCO2= 40 PN2 ~ 600 PH2O= 47 Ventilación

Trabajo Respiratorio: Energía para la respiración:  3-5% del gasto energético en reposo  En ejercicio esta cifra puede aumentar 50 veces Trabajo de distensibilidad  TD=  V x  P 2 Trabajo de resistencia tisular:  Gasto de trabajo preciso para vencer la viscosidad pulmonar. Trabajo de resistencia de las vías respiratorias MECANICA DE LA VENTILACION

Espiometría Básica

Volúmenes: Vol. Tidal o Corriente (VT o VC): cantidad de aire que entra o sale del sistema respiratorio en un ciclo ventilatorio (500 ml en un adulto joven) Vol. de Reserva Inspiratoria (VRI): cantidad adicional que se puede inspirar por encima del VT. Vol. de Reserva Expiratoria (VRE): volúmen adicional que se puede espirar luego de espiración normal. Vol. Residual (VR): aire remanente luego de una espiración máxima. Volúmenes y Capacides Pulmonares

Capacidades: Cap. Inspiratoria (CI): vol. máximo de gas que puede ser inspirado desde la CRF (4,000ml). Cap. Residual Funcional (CRF): cantidad de gas remanente en los pulmones al final de una espiración pasiva con la glotis abierta y los músculos relajados (2,700ml). Cap. Vital (CV): vol. que puede ser espirado luego de una inspiración máxima (5,500ml). Cap. Pulmonar Total (CPT): cantidad de aire en los pulmones luego de una inspiración máxima (6,700ml) Volúmenes y Capacides Pulmonares

Inspiración Máxima Posible Espiración

Reporte de Espirometría

Patrón Obstructivo: Se caracteriza por un incremento en la resistecia de la vías aéreas el cual se mide por una disminución de la tasa de flujo espiratoria. Ejeplos: EPOCmoderado Severo Patrón Obstructivo:  CPT: normal o elevada

Patrón Restrictivo: Se caracteriza por un aumento del recoil pulmonar el cual se determina por una disminución de los volúmenes pulmonares. Existen varios casos de esta condición: Fibrosis, neumonías, etc. Patrón restrictivo:  CPT: disminuido, pero en una espiración forzada el volumen se elimina rápidamente.

Volumen-minuto en patologías del flujo

Ostructivo Vs Restrictivo VariableObstructivoRestrictivo CPT FEV1 FVC FEV1 FVC o Normal