RESISTENCIAS ELÁSTICAS PULMONARES

En la inspiración el aire se desplaza desde el exterior al pulmón, y durante la espiración en dirección contraria INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN

El aire fluye de una cámara a otra si hay diferencia de presión resistencia P1 P2 resistencia P1 P2 P1 P2

INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN Durante la inspiración la presión intrapulmonar es negativa, y durante la espiración es positiva INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN P atmosférica = 0 mmHg Presión negativa Presión positiva

Los gases cambian de volumen con los cambios de presión y líquidos son incompresibles + + - -

El pulmón está separado de la caja torácica por el espacio pleural Pleura visceral Líquido pleural Pleura parietal

Presión alveolar Presión intrapleural MEDIDA DE LA PRESIÓN ALVEOLAR Y DE LA PESIÓN INTRAPLEURAL - Presión alveolar Presión intrapleural

En el aparato respiratorio, es frecuente dar la presión en cm de H2O cm H2O 1 cm H2O = 0.73 mmHg

Rebote o retracción elástica Si se deforma un cuerpo en reposo tiende a recobrar su forma inicial Rebote o retracción elástica Forma en equilibrio ESTIRAR COMPRIMIR El rebote o retracción elástica es proporcional al estiramiento o compresión (ley de Hooke)

La presión intrapleural es negativa porque la caja torácica y el pulmón tiran en direcciones opuestas Volumen corriente 0.5 FINAL DE LA ESPIRACIÓN 0.4 litros 0.3 0.2 0.1 -5 -5 cm H2O Presión intrapleural -6 cm H2O -7 Rebote o retracción elástica de la caja torácica -8 +0.5 Flujo de aire Litros/segundo -0.5 +1 Presión alveolar cm H2O 0 cm H2O Rebote o retracción elástica pulmonar -1 1 2 3 4 5 segundos

Rebote o retracción elástica pulmonar Durante la inspiración al presión intrapleural se hace más negativa pero el pulmón se expande porque el liquido pleural no modifica su volumen Volumen corriente 0.5 0.4 INSPIRACIÓN litros 0.3 0.2 0.1 -5 Presión intrapleural -6 cm H2O -7 -8 +0.5 Flujo de aire Litros/segundo -0.5 +1 Presión alveolar cm H2O Rebote o retracción elástica pulmonar -1 cm H2O -1 1 2 3 4 5 segundos

FINAL DE LA INSPIRACIÓN Rebote o retracción elástica pulmonar Al final de la inspiración el flujo de aire se interrumpe y la presión alveolar se hace cero Volumen corriente 0.5 FINAL DE LA INSPIRACIÓN 0.4 litros 0.3 0.2 0.1 -7.5 cm H2O -5 Presión intrapleural -6 cm H2O -7 -8 +0.5 Flujo de aire Litros/segundo -0.5 +1 Presión alveolar cm H2O Rebote o retracción elástica pulmonar 0 cm H2O -1 1 2 3 4 5 segundos

Rebote o retracción elástica pulmonar Durante la espiración la presión alveolar se hace positiva Volumen corriente 0.5 0.4 ESPIRACIÓN litros 0.3 0.2 0.1 -5 Presión intrapleural -6 cm H2O -7 -8 +0.5 Flujo de aire Litros/segundo -0.5 +1 Presión alveolar cm H2O Rebote o retracción elástica pulmonar +1 cm H2O -1 1 2 3 4 5 segundos

Rebote o retracción elástica pulmonar Al final de la espiración el flujo de aire se interrumpe y la presión alveolar se hace cero Volumen corriente 0.5 FINAL DE LA ESPIRACIÓN 0.4 litros 0.3 0.2 0.1 -5 -5 cm H2O -5 cm H2O Presión intrapleural -6 cm H2O -7 -8 +0.5 Flujo de aire Litros/segundo -0.5 +1 Presión alveolar cm H2O Rebote o retracción elástica pulmonar 0 cm H2O -1 1 2 3 4 5 segundos

El pulmón presenta resistencia estática y dinámica Resistencias dinámicas o no elásticas Resistencias estáticas o elásticas 15

Resistencias estáticas o elásticas La resistencia estática o elástica es la resistencia que opone al pulmón a mantenerse expandido, frente a la retracción elástica que tiende a colapsarlo Rebote o retracción elástica pulmonar Resistencias estáticas o elásticas

La presión que tiende a expandir al pulmón es la presión transpulmonar P externa P atmosférica (0 mmHg) P interna P intrapleural P transpulmonar = P alveolar – P intrapleural P alveolar

Para estudiar las resistencias estáticas se establece una relación entre la presión transpulmonar y el volumen pulmonar en condiciones estáticas ΔV ΔP

Al aumentar la presión transpulmonar el volumen pulmonar aumenta Presión transpulmonar

La complianza o distensibilidad pulmonar es la relación entre el incremento de volumen y el incremento de presión ΔV ΔP volumen Complianza = ΔV / ΔP Presión transpulmonar 20

La retracción elástica se debe en parte a las fibras de elastina y colágeno de tejido pulmonar que ofrecen resistencia al estiramiento

enfisema En el enfisema aumenta la complianza pulmonar enfisema normal volumen Presión transpulmonar 22

fibrosis En la fibrosis disminuye la complianza pulmonar normal normal volumen fibrosis Presión transpulmonar 23

La retracción elástica del pulmón se debe en parte a la tensión superficial

La tensión superficial se debe a que las moléculas de agua se atraen unas a otras AIRE N2 AGUA O2 Puentes de hidrógeno

La tensión superficial se debe a que las moléculas de agua se atraen unas a otras

La tensión superficial se debe a que las moléculas de agua tienden a unirse con otras moléculas de agua y a evitar el contacto con las del aire

La atracción entre las moléculas de agua tiende a reducir la superficie de contacto con el aire Tensión superficial AIRE AGUA AGUA

La tensión superficial tiende a colapsar las cavidades llenas de aire en contacto con el agua

La tensión superficial tiende a colapsar los alveolos pulmonares AIRE AGUA P Para mantener los alveolos abiertos la presión en su interior debe ser mayor que en el exterior

surfactante surfactante El surfactante pulmonar disminuye la tensión superficial Dipalmitoilfosfatidilcolina 62 % Fosfatidilglicerol 5 % Otros fosfolípidos 10 % Lípidos neutrales 13 % Proteínas 8 % Carbohidratos 2 % AIRE surfactante O CH3 CH2 N P CH C Dipalmitoilfosfatidilcolina surfactante AIRE AGUA AGUA

El surfactante es sintetizado por las células alveolares tipo II CÉLULA ALVEOLAR TIPO I Glucosa Piruvato Acetil CoA Malonil CoA Cuerpo laminar Colina surfactante Palmitato Fosfocolina Glicerol 3 fosfato CTP (trifosfato de citosina) Glucosa P CÉLULA ALVEOLAR TIPO II Diacil glicerol CDP-colina Colina capilar 1,2 diacilglicerol fosfocolina transferasa CMP MACRÓFAGO Dipalmitoilfosfatidilcolina

El surfactante es más eficaz cuanto más pequeño es el alveolo En ausencia de surfactante la tensión superficial es más potente cuanto más pequeño es el alveolo El surfactante tiende a hacer que todos los alveolos tengan un tamaño parecido

Si el volumen de un alveolo disminuye mucho puede colapsarse por completo Posición de decúbito atelectasia suspiro

La falta de surfactante produce colapso de los alveolos y edema pulmonar

En los bebés prematuros puede faltar surfactante Síntesis de surfactante

Presión positiva continua (CPAP) La falta de surfactante en los bebés prematuros puede compensarse con presión positiva continua Presión positiva continua (CPAP)

Presión transpulmonar Los pulmones presentan histéresis Presión transpulmonar volumen

Presión transpulmonar Debido a la histéresis, para el mismo volumen hay que aplicar una mayor presión transpulmonar cuando se están inflando los pulmones que cuando se están desinflando Presión transpulmonar volumen

La histéresis se debe en parte a la viscosidad de los tejidos pulmonares inflando Mayor presión desinflando Menor presión

inflando La histéresis se debe en parte al surfactante Mayor presión

La complianza es mayor y la histéresis es menor en ausencia de tensión superficial Llenando de líquido Volumen (ml) Llenando de aire Presión (cm H2O)

La presión que tiende a expandir o comprimir la caja torácica es la presión intrapleural P atmosférica (0 mmHg) P intrapleural P alveolar ΔV ΔP

La caja torácica aislada está en equilibrio a un volumen de aproximadamente 70% de la capacidad vital 20 40 60 80 Capacidad vital -10 -20 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) Volumen (%) positiva cero negativa

La complianza de la caja torácica aumenta cuando su volumen es mayor Complianza = ΔV / ΔP 20 40 60 80 -10 -20 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) Volumen (%) ΔV ΔP ΔV ΔP

El pulmón aislado está en equilibrio a un volumen algo menor que el volumen residual positiva positiva 80 60 Volumen (%) 40 cero 20 Volumen rssidual Elastina y colágeno Tensión superficial -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O)

La caja torácica junto más el pulmón están en equilibrio a un volumen igual a la capacidad funcional residual 20 40 60 80 Capacidad vital -10 -20 +10 +20 +30 Volumen (%) C funcional residual Presión (cm H2O) positiva cero negativa

La caja torácica junto con el pulmón están en equilibrio a un volumen igual a la capacidad funcional residual 80 60 Volumen (%) 40 20 -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O)

Cuando los músculos respiratorios están relajados el volumen es igual a la capacidad funcional residual Capacidad vital 80 60 Volumen (%) 40 20 C funcional residual Volumen rssidual -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) 49

En la capacidad funcional residual el pulmón y la caja torácica tiran con igual fuerza en direcciones opuestas Capacidad vital 80 60 Volumen (%) 40 20 C funcional residual Volumen rssidual -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) 50

Cuando se contraen los músculos inspiratorios aumenta el volumen del pulmón Capacidad vital 80 60 Volumen (%) 40 20 C funcional residual Volumen rssidual -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) Músculos inspiratorios 51

Al llegar al volumen de reserva inspiratorio los músculos inspiratorios no pueden vencer la oposición del pulmón y de la caja torácica Capacidad vital 80 60 Volumen (%) 40 20 C funcional residual Volumen rssidual -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) Músculos inspiratorios 52

En una espiración forzada los músculos espiratorios vencen la oposición de la caja torácica Capacidad vital 80 60 Volumen (%) 40 20 C funcional residual Volumen rssidual -20 -10 +10 +20 +30 Presión (cm H2O) Músculos espiratorios 53

Si entra aire en el espacio pleural la caja torácica se expande y el pulmón se colapsa NORMAL NEUMOTORAX