RESISTENCIAS NO ELÁSTICAS PULMONARES

Es necesaria mayor fuerza para expandir el pulmón que para mantenerlo expandido Resistencia dinámica Resistencia estática

RESISTENCIAS DINÁMICAS Las resistencias dinámicas se deben a la fricción interna del tejido y a la resistencia al flujo de aire RESISTENCIAS DINÁMICAS fricción del tejido (20%) Resistencia de las vías aéreas (80%) 3

ΔV ΔP La complianza dinámica es menor que la complianza estática volumen tiempo

El flujo de aire depende de la diferencia de presión y de la resistencia

El flujo de aire depende de la diferencia de presión y de la resistencia Presión externa (0 mmHg) Vías respiratorias superiores 25-40% resistencia Vías respiratorias inferiores 60-75% Presión alveolar – presión externa FLUJO = resistencia Presión alveolar

Los bronquios están muy ramificados Bronquio primario Bronquio secundario Bronquio terciario Bronquiolo Bronquiolo terminal alveolo

Área de sección transversal (cm2) Los bronquios pequeños tienen un área total muy grande Zona de conducción Zona respiratoria Bronquiolo terminal Bronquiolos respiratorios Área de sección transversal (cm2) Zona respiratoria Conductos alveolares Sacos alveolares alveolos Generación de las vías 8

Bronquios segmentarios Resistencia (cmH2O/L/s) Bronquiolos terminales La mayor parte de la resistencia corresponde a los bronquios de tamaño intermedio Bronquios segmentarios Resistencia (cmH2O/L/s) Bronquiolos terminales Generación de las vías

El flujo del aire es laminar en los bronquiolos y alveolos, turbulento en la tráquea y bronquios grandes y transicional en los bronquios de tamaño intermedio TURBULENTO TRANSICIONAL Murmullo pulmonar o vesicular LAMINAR

Los bronquios tienen músculo liso en su pared CONTRACCIÓN

La inervación parasimpática produce contracción y la inervación simpática relajación del músculo liso bronquial SIMPÁTICO VAGO g. cervical superior g. estrellado T5 T4 T3 T2 T1 n. motor dorsal n. ambiguo BRONCOCONSTRICCIÓN PARASIMPÁTICO (receptores M3) Acetilcolina Histamina Leucotrienos Tromboxano A2 Serotonina Agonistas α-adrenérgicos CO2 bajo en vías aéreas pequeñas BRONCODILATACIÓN SIMPÁTICO (receptores β2) Agonistas β2 adrenérgicos Óxido nítrico CO2 alto en vías aéreas pequeñas O2 bajo en vías aéreas pequeñas

En el asma se liberan sustancias broncoconstrictoras MEDIADORES Histamina Leucotrienos Prostaglandinas Tromboxano Radicales Adenosina Anafilatoxinas Endotelinas Citokinas Factores de crecimiento CÉLULAS Mastocitos Macrófagos Eosinófilos Linfocitos T Células epiteliales Fibroblastos Neuronas Neutrófilos EFECTOS Broncoconstricción Exudación de plasma Hipersecreción de moco Cambios estructurales (fibrosis, hiperplasia de músculo liso, angiogénesis)

La resistencia de las vías respiratorias depende del volumen del pulmón VOLUMEN PULMONAR

Inspiración Espiración pasiva Durante la espiración aumenta la resistencia de las vías respiratorias Fibras elásticas Presión pleural negativa Inspiración Espiración pasiva

(contracción de los musculos espiratorios) La resistencia de las vías respiratorias aumenta mucho durante la espiración forzada +20 +20 -8 +20 +20 Punto de igual presión -8 +20 +0.25 +5 +10 +0.5 +20 +20 +1 +30 +30 +20 +2 cmH2O +35 cmH2O +35 cmH2O Espiración pasiva Espiración forzada (contracción de los musculos espiratorios)

Espiración forzada Espiración forzada máxima Cuanto más positiva sea la presión intrapleural más cerca del alveolo se colapsa la vía respiratoria y más aumenta su resistencia +20 +30 +20 Punto de igual presión +30 Punto de igual presión +20 +30 +30 +35 cmH2O +40 cmH2O Espiración forzada (contracción de los musculos espiratorios) Espiración forzada máxima (contracción máxima de los músculos espiratorios) 17

El aumento de la resistencia de las vías respiratorias limita el aumento de flujo de aire durante la espiración forzada 12 10 Relación flujo de aire / esfuerzo espiratorio 8 Flujo de aire (L/s) 6 4 2 -20 -10 10 20 30 40 Presión pleural (cm H2O) esfuerzo espiratorio bajo Esfuerzo espiratorio intermedio Esfuerzo espiratorio máximo

Espiración forzada Espiración forzada Al final de la espiración forzada las vías respiratorias se colapsan en el volumen de cierre +30 +30 +30 Punto de igual presión +30 +30 +40 cmH2O +10 cmH2O Espiración forzada Mitad de la espiración Espiración forzada Final de la espiración 19

Capacidad pulmonar total El aumento de la resistencia de las vías respiratorias disminuye el flujo al final de una espiración forzada 10 5 Relación flujo de aire / volumen pulmonar Flujo de aire (L/s) 6 1.2 Volumen pulmonar (L) Capacidad pulmonar total Volumen residual Inicio espiración Mitad espiración Final espiración

El flujo de aire durante la fase final de una espiración forzada no depende del esfuerzo de los músculos espiratorios 10 5 Mayor esfuerzo espiratorio Flujo de aire (L/s) 6 1.2 Volumen pulmonar (L) Capacidad pulmonar total Capacidad pulmonar total Volumen residual Volumen residual Inicio espiración Mitad espiración Final espiración

Espiración forzada en el espirómetro

El sujeto hace una inspiración forzada

El sujeto hace una espiración máxima

En el espirómetro se mide cómo disminuye el volumen pulmonar en función del tiempo Aire sale rápidamente Aire sale lentamente volumen tiempo 25

El volumen espiratorio forzado en un segundo (FEV1 ó VEMS) es el volumen de aire que sale de los pulmones durante el primer segundo de una espiración forzada 1er segundo 4.5 3.0 FEV1 Volumen (L) 1.5 8 7 6 5 4 3 2 1 Tiempo (segundos) Espiración forzada

El flujo espiratorio forzado (FEF25-75) o flujo mesoespiratorio máximo es el flujo de salida de aire en el punto medio de una espiración forzada 4.5 25% 3.0 Δt ΔV FEF25-75 = Volumen (L) Δt ΔV 1.5 75% 8 7 6 5 4 3 2 1 Tiempo (segundos) Espiración forzada

En las enfermedades obstructivas aumenta la resistencia de las vías respiratorias normal bronquitis normal asma normal enfisema

En las enfermedades obstructivas el FEV1 está disminuido 1er segundo 4.5 FEV1 < 70% de la capacidad vital 3.0 Volumen (L) 1.5 Enfermedad obstructiva normal 8 7 6 5 4 3 2 1 Tiempo (segundos) Espiración forzada

NORMAL ENFERMEDAD OBSTRUCTIVA En las enfermedades obstructivas el pulmón funciona a un volumen mayor para compensar el aumento de resistencia de las vías respiratorias Fibras elásticas -8 +3 -8 +0.25 -12 +0.5 +6 -12 +1 Rebote elástico (10 cmH2O) +8 cmH2O +2 cmH2O Rebote elástico (20 cmH2O) NORMAL ENFERMEDAD OBSTRUCTIVA

Enfermedad obstructiva Volumen residual aumentado En las enfermedades obstructivas el pulmón funciona a un volumen mayor para compensar el aumento de resistencia de las vías respiratorias 10 5 normal Enfermedad obstructiva Flujo de aire (L/s) Volumen residual aumentado Volumen residual

Aunque el aumento de volumen pulmonar puede reducir la eficacia de los músculos inspiratorios longitud fuerza Longitud óptima

En las enfermedades restrictivas disminuye la complianza del pulmón y/o de la caja torácica normal fibrosis fibrosis volumen Presión transpulmonar

Enfermedad restrictiva Volumen residual disminuido En las enfermedades restrictivas el pulmón funciona a un volumen menor porque no puede expandirse 10 normal Enfermedad restrictiva 5 Flujo de aire (L/s) Volumen residual Volumen residual disminuido

En las enfermedades restrictivas disminuye la capacidad vital, y el FEV1 está reducido en valor absoluto pero en proporción a la capacidad vital es normal 1er segundo 4.5 FEV1 > 70% de la capacidad vital 3.0 Volumen (L) 1.5 Enfermedad restrictiva normal 8 7 6 5 4 3 2 1 Tiempo (segundos) Espiración forzada

Volúmenes pulmonares en las enfermedades pulmonares obstructivas o restrictivas Volumen de reserva inspiratorio Capacidad vital Volumen corriente Volumen de reserva inspiratorio Volumen de reserva espiratorio Capacidad pulmonar total Capacidad vital Volumen corriente Volumen de reserva inspiratorio Capacidad pulmonar total Volumen de reserva espiratorio Capacidad vital Volumen residual Volumen corriente Capacidad funcional rsidual Capacidad pulmonar total Capacidad funcional rsidual Volumen de reserva espiratorio Volumen residual Capacidad funcional rsidual Volumen residual NORMAL OBSTRUCTIVA RESTRICTIVA

Si aumenta la resistencia de las vías respiratorias los alveolos se llenan más lentamente (menor complianza dinámica) normal volumen tiempo Enfermedad restrictiva Se llena menos pero en el mismo tiempo volumen Menor complianza estática tiempo Enfermedad obstructiva volumen Se llena lo mismo pero tarda más tiempo Igual complianza estática Menor complianza dinámica tiempo

ΔV/ΔP NORMAL Complianza dinámica La complianza dinámica se mide durante la respiración. NORMAL Inicio inspiración Durante la inspiración Final de la inspiración Durante la espiración Final de la espiración Volumen inicial Presión transpulmonar incial ΔV/ΔP ΔV/ΔP ΔV/ΔP ΔV/ΔP Complianza dinámica

Redistribución del surfactante La complianza estática se mide cuando ha interrumpido la respiración. En condiciones normales, la complianza dinámica al final de la inspiración es casi igual a la complianza estática NORMAL Inicio inspiración Durante la inspiración Final de la inspiración Interrumpir el flujo y esperar unos segundos Viscosidad del tejido Redistribución del surfactante Casi igual Volumen inicial Presión transpulmonar incial ΔV/ΔP ΔV/ΔP ΔV/ΔP Complianza dinámica Complianza estática

ENFERMEDAD OBSTRUCTIVA Algunos alveolos siguen llenándose En una enfermedad obstructiva algunos alveolos se llenan más despacio y no les da tiempo a llenarse en una inspiración normal. La complianza dinámica al final de la inspiración es menos que la complianza estática ENFERMEDAD OBSTRUCTIVA Inicio inspiración Durante la inspiración Final de la inspiración Interrumpir el flujo y esperar unos segundos Algunos alveolos siguen llenándose reducida normal Volumen inicial Presión transpulmonar incial ΔV/ΔP ΔV/ΔP ΔV/ΔP Complianza dinámica Complianza estática

Enfermedad obstructiva Frecuencia respriatoria (resp/min) En una enfermedad obstructiva, la complianza dinámica al final de la inspiración es menor que la estática Normal Complianza dinámica Complianza estática Enfermedad obstructiva Frecuencia respriatoria (resp/min)

En una enfermedad obstructiva, está reducida la complianza dinámica pero no la estática normal Complianza dinámica Complianza estática