FISIOLOGIA RESPIRATORIA Carlos Daniel Vera Marquez

REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN VENTILACIÓN PULMONAR Se denomina Ventilación pulmonar a la cantidad de aire que entra o sale del pulmón cada minuto. Se denomina Ventilación pulmonar a la cantidad de aire que entra o sale del pulmón cada minuto. Volumen minuto = Volumen corriente x Frecuencia respiratoria Volumen minuto = Volumen corriente x Frecuencia respiratoria

MECÁNICA VENTILATORIA Conjunto de propiedades de los pulmones y la pared torácica, que determina la capacidad de expansión y Conjunto de propiedades de los pulmones y la pared torácica, que determina la capacidad de expansión y retracción del tórax Componentes: Pulmones, tórax, pleura, vías aéreas. Componentes: Pulmones, tórax, pleura, vías aéreas. Característica: fuelle deformable. Característica: fuelle deformable.

MECÁNICA DE LA VENTILACIÓN PULMONAR En la respiración normal, la contracción de los músculos respiratorios solo ocurre durante la inspiración (proceso activo) En la respiración normal, la contracción de los músculos respiratorios solo ocurre durante la inspiración (proceso activo) La espiración es un proceso completamente pasivo, causado por el retroceso elástico de los pulmones y de las estructuras de la caja torácica. La espiración es un proceso completamente pasivo, causado por el retroceso elástico de los pulmones y de las estructuras de la caja torácica.

MECÁNICA DE LA VENTILACIÓN PULMONAR Los pulmones pueden dilatarse y contraerse por: Movimiento hacia arriba y abajo del diafragma, alargando o acortando la cavidad torácica. Movimiento hacia arriba y abajo del diafragma, alargando o acortando la cavidad torácica. Elevación y depresión de las costillas, aumentando y disminuyendo el diámetro A - P de la misma cavidad. Elevación y depresión de las costillas, aumentando y disminuyendo el diámetro A - P de la misma cavidad.

MÚSCULOS INSPIRATORIOS MÁS IMPORTANTES: Diafragma Diafragma Intercostales externos Intercostales externos Esternocleidomastoidéo Esternocleidomastoidéo

MÚSCULOS ESPIRATORIOS MÁS IMPORTANTES Abdominales Abdominales Intercostales internos Intercostales internos

MÚSCULOS DE LA VENTILACIÓN

VENTILACIÓN NORMAL La respiración normal se hace en tres tiempos: La respiración normal se hace en tres tiempos: -Primer tiempo: Descenso del diafragma (aprox. a nivel de D9) lo cual aumenta el diámetro vertical de la caja toráxica, y además, contracción del transverso que favorece el mayor descenso del diafragma.

VENTILACIÓN NORMAL -Segundo tiempo: -Punto de apoyo abdominal; el diafragma apoya el centro frénico, a la derecha, en el hígado, y a la izquierda en las vísceras abdominales. -De este punto de apoyo el músculo, contrayendo sus fibras costales, eleva las 6 últimas costillas; -Respiración costal alta. -Tercer tiempo: -En el cual el diafragma se relaja volviendo a su posición inicial al igual que los abdominales. -Esto es favorecido por la retracción del parénquima pulmonar.

Músculos de la ventilación Inspiración –Diafragma: Músculo inspiratorio más importante Delgada lámina en forma de cúpula que se inserta en las costillas inferiores. Inervado por C3-5. (N. frénicos) Acción: –Desplaza hacia abajo y adelante contenido abdominal –Aumenta el diámetro transversal y longitudinal del tórax –En VN con volúmen corriente: nivel de diafragma se desplaza 1cm; durante I y E forzada excursión total puede llegar hasta 10 cm –Movimiento paradójico: Desplazamiento hacia arriba (parálisis diafragmática)

MÚSCULOS DE LA VENTILACIÓN Inspiración Inspiración Intercostales externos: Intercostales externos: Conectan costillas adyacentes Conectan costillas adyacentes Transcurren hacia abajo y hacia delante Transcurren hacia abajo y hacia delante Inervación: N Intercostales Inervación: N Intercostales Acción: Acción: Traccionan las costillas hacia arriba y adelante Traccionan las costillas hacia arriba y adelante Aumenta los dm lateral y anteroposterior tórax Aumenta los dm lateral y anteroposterior tórax Parálisis pura de MIc no influye excesivamente sobre ventilación. Parálisis pura de MIc no influye excesivamente sobre ventilación. Accesorios: Accesorios: Durante VN su participación es escasa, durante ejercicio se contraen con energía. Durante VN su participación es escasa, durante ejercicio se contraen con energía. Escalenos (2 primeras costillas), ECM (el esternón), Serratos anteriores (las costillas) Escalenos (2 primeras costillas), ECM (el esternón), Serratos anteriores (las costillas) Otros músculos: Otros músculos: Papel mínimo Papel mínimo M. alas de la nariz, músculos del cuello y de la cabeza M. alas de la nariz, músculos del cuello y de la cabeza

Espiración –Proceso pasivo durante la respiración tranquila Propiedad elásticas de pulmón y pared toráxica –Proceso activo en el ejercicio e hiperventilación voluntaria –Músculos de la pared abdominal: Recto anterior del abdómen, Oblicuos interno y externo, Transverso del abdómen Acción: –Aumentan presión intraabdominal y llevan diafragma a posición inicial –Se contraen enérgicamente con la tos, vómito y defecación. –Músculos intercostales internos Acción: –Asisten a la espiración activa traccionando costillas hacia abajo y hacia adentro –Reducen volúmen toráxico Músculos de la ventilación

PRESIONES RELACIONADAS CON LA VENTILACIÓN PULMONAR PT PW PB PAPpl PL Pr transpulmonar (PL)=PA-Ppl Pr transtoracopulmonar (PT)= PA – PB Pr transparietal (PW)= Ppl-PB Ppl: Pr pleural PA: Pr Alveolar

0 cm H 2 O - 3 a - 5 cm H 2 O Presión Transtoraxica: - 3 a - 5 cm H 2 O PRESIONES EN PULMON Presión Atmosférica: Presión Vía Aérea Presión Intra alveolar: - 1 a - 2 cm H 2 O Presión Intrapleural: Presión Intraesofagica (Presión Atmosférica – PresiónEsofágica) Presión Transpulmonar: - 2 a - 3 cm H 2 O (Presión Esofágica – Presión Vía Aérea) 760 mm Hg Presiones Diferenciales Presión Transdiafragmática: (Presión Esofágica – Presión Abdominal)

Eventos Durante Respiración Normal: INSPIRACION Orden de Control central Vías eferentes: información a los músculos inspiratorios Actividad de diafragma e intercostales Presión pleural se hace más negativa Aumenta el gradiente de Presión transmural alveolar Los alveolos se expanden Disminuye la PA, entonces PA < PB Gradiente de presión genera flujo de entrada de aire Aumenta el retroceso elástico pulmonar

Comienzo de la Inspiración El diafragma se contrae

Eventos Durante Respiración Normal: ESPIRACION Cesa comando inspiratorio Músculos inspiratorios se relajan Disminuye el volumen torácico Presión pleural se hace menos negativa Disminuye gradiente de presión transmural alveolar Disminuye el volumen alveolar y PA < PB Flujo de salida de aire hasta que se igualan nuevamente las presiones

Al final de la expiración la Pa=Patmosférica y la P pleural alcanza su mínimo

COMPLIANCE PULMONAR (DISTENSIBILIDAD) C= ▲ Volumen / ▲ Presión C= ▲ Volumen / ▲ Presión 500 ml / -3, -5 cm H20 Valores normales: Valores normales: CT (C. Toracopulmonar)= 100 ml/cmH2O CT (C. Toracopulmonar)= 100 ml/cmH2O CL (C. pulmonar)= 150 ml/cmH2O CL (C. pulmonar)= 150 ml/cmH2O CW (C. parietal)= 200 ml/cmH2O CW (C. parietal)= 200 ml/cmH2O

Variaciones de la distensibilidad pulmonar Distensibilidad aumentada: –Cuando variaciones pequeñas de la presión llevan a grandes cambios del volumen pulmonar. – Ejm: enfisema pulmonar, edad. Distensibilidad disminuida: –Cuando son necesarios grandes cambios en la presión para obtener un cambio en el volumen pulmonar, se dice que la distensibilidad está disminuida y el pulmón se ha vuelto rígido. –Ejm: Fibrosis pulmonar, atelectasia, aumento de tensión superficial, aumento de PVP, deformidad de caja toráxica.

Efectos del Surfactante pulmonar A.El agente tensioactivo disminuye la tensión (T) de las paredes alveolares a volúmenes pulmonares bajos, por lo tanto la Pt de los espacios aéreos comunicantes pequeños y grandes es igual r1< r2, T1 < T2, P1 = P2. B. Sin el agente tensioactivo la tensión superficial permanece constante al cambiar el volumen pulm y la presión de retracción de los espacios aéreos pequeños supera a la de los grandes, los alv pequeños tienden a vaciarse en los grandes, r1 P2.

Elastancia: Retroceso elástico Tendencia del pulmón a soportar deformaciones y a recobrar su configuración original cuando se elimina la fuerza deformadora. Factores retroceso elástico pulmón: –Tejido elástico: las fibras de elastina y colágeno se hallan distribuidas en las paredes alveolares y alrededor de los vasos y bronquios  Disposición geométrica vs elongación simple fibra El retroceso elástico alveolar  Tiende a colapsar los alveolos  Aumenta a volumenes pulmonares altos El retroceso elástico de la caja torácica  Tiende a expandir sus diámetros  Aumenta a volúmenes pulmonares bajos

RESISTENCIA DE LAS VÍAS AÉREAS Es la fuerza que se opone al flujo de aire a través de las vías aéreas Es la fuerza que se opone al flujo de aire a través de las vías aéreas RESISTENCIA = Diferencia de Presión /Flujo (cm de H2O / Lt / seg) RESISTENCIA = Diferencia de Presión /Flujo (cm de H2O / Lt / seg) Está determinada por la ley de Poiseuille Está determinada por la ley de Poiseuille Resistencia = 8nl / π r4 Resistencia = 8nl / π r4 Directamente proporcional a la viscosidad del fluído o del gas (n) Directamente proporcional a la viscosidad del fluído o del gas (n) Directamente proporcional a la longitud de las vías aéreas (l) Directamente proporcional a la longitud de las vías aéreas (l) Inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio (de la vía aérea) π r4 Inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio (de la vía aérea) π r4 Componentes: Componentes: 1. resistencia tisular (20%) 1. resistencia tisular (20%) 2. resistencia de las vías aéreas (80%) 2. resistencia de las vías aéreas (80%)

LOCALIZACIÓN DEL PRINCIPAL SITIO DE RESISTENCIA DE LAS VÍAS AÉREAS > < VA superiores = % de la resistencia total. Aumenta al respirar por la nariz En vías aéras periféricas es menor: La superficie de corte transversal es mayor. La mayor resistencia al flujo del aire la oponen las vías aéras de mediano calibre. La resistencia de las VA ↑ en algunas patologias

RESISTENCIA EN LA VÍA AÉREA A DIFERENTES VOLÚMENES

Curva Volumen- Tiempo (Flujo)

ALTERACIONES VENTILATORIAS OBSTRUCTIVAS 1. Alteraciones dentro de la vía aérea: 1. Alteraciones dentro de la vía aérea: a. ↑ secresiones de la vía aérea (bronquitis crónica) a. ↑ secresiones de la vía aérea (bronquitis crónica) b. Inhalación de cuerpo extraño b. Inhalación de cuerpo extraño 2. Alteraciones de la pared de la vía aérea: 2. Alteraciones de la pared de la vía aérea: a. Contracción del músculo liso (asma) a. Contracción del músculo liso (asma) b. Inflamación y edema (bronquitis crónica y asma) b. Inflamación y edema (bronquitis crónica y asma) 3. Alteraciones peribronquiales 3. Alteraciones peribronquiales a. Destrucción del parénquima pulmonar (enfisema) a. Destrucción del parénquima pulmonar (enfisema) b. Neoplasias b. Neoplasias

ALTERACIONES VENTILATORIAS RESTRICTIVAS 1. Alteración del parénquima: 1. Alteración del parénquima: a. Fibrosis intersticial difusa (engrosamiento del intersticio de la pared alveolar) a. Fibrosis intersticial difusa (engrosamiento del intersticio de la pared alveolar) b. Neumonia (ocupación del espacio alveolar por exudado inflamatorio) b. Neumonia (ocupación del espacio alveolar por exudado inflamatorio) 3. Alteración de la pared torácica: cifoescoliosis, fractura, obesidad. 3. Alteración de la pared torácica: cifoescoliosis, fractura, obesidad. 2. Alteración pleural: 2. Alteración pleural: a. Neumotorax a. Neumotorax b. Derrame pleural (líquido en espacio pleural) b. Derrame pleural (líquido en espacio pleural) c. Engrosamiento pleural c. Engrosamiento pleural 4. Alteraciones neuromusculares: 4. Alteraciones neuromusculares: a. Poliomielitis a. Poliomielitis b. Distrofias musculares b. Distrofias musculares c. Miastenia Gravis c. Miastenia Gravis

ENFERMEDADES RESPIRATORIAS I. Obstructivas: I. Obstructivas: EPOC (bronquitis crónica y enfisema) EPOC (bronquitis crónica y enfisema) Bronquiectasis Asma Bronquiectasis Asma Fibrosis quística Bronquiolitis Fibrosis quística Bronquiolitis II.a. Restrictivas parenquimatosas II.a. Restrictivas parenquimatosas Sarcoidosis Sarcoidosis Fibrosis pulmonar idiopática Fibrosis pulmonar idiopática Pneumoconiosis Pneumoconiosis Enfermedad intersticial por fármacos o por radiación Enfermedad intersticial por fármacos o por radiación II.b. Restrictivas extraparenquimatosas 1.Neuromusculares: Debilidad/parálisis diafragmática Miastenia gravis Sd Guillain-Barré Distrofia muscular Lesión de la columna cervical 2.Pared toráxica Cifoescoliosis, Obesidad Espondilitis anquilosante

GRACIAS