Asociación Argentina de Medicina Respiratoria Mecánica Respiratoria: Estática y Dinámica El ciclo respiratorio normal El ciclo respiratorio durante AMR La ecuación del movimiento Dr. Eduardo Luis De Vito. Asociación Argentina de Medicina Respiratoria 2005 aamr@aamr.org.ar www.aamr.org.ar

Viaje peligroso... “El transporte demasiado rápido de un clima a otro producirá en las vías respiratorias efectos mortales... El movimiento de trepidación suscitará enfermedades nerviosas, como el baile de San Vito, afecciones histéricas... El polvo y el humo ocasionarán bronquitis y adherencias de la pleura... Para una mujer encinta, todo viaje en ferrocarril provocará infaliblemente un aborto con todas sus consecuencias.” Declaración de la Academia de Medicina de Lyon, septiembre 1935. Segunda revolución industrial (1815 – 1870)

Estática

fEl. P fEx.T f Ex.T = f El. P CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 % flujo cero fEl. P fEx.T f Ex.T = f El. P CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

+ - pulmón fEx.T fEl. P f Ex.T = f El. P tórax CPT 5.9 litros 100% flujo cero f Ex.T = f El. P + tórax - CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

+ - CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

cero CPT 5 % 0.3 litros VR CPT 60% 3.6 litros CPT 5.9 litros 100% CRF 2.8 litros 47 %

Volumen (litros) Presión (cm H2O) -2 -1 1 2 3 -40 -30 -20 -10 10 20 30 1 2 3 -40 -30 -20 -10 10 20 30 40 Presión (cm H2O) Volumen (litros)

Presión (cm H2O) Volumen (litros)

Presión (cm H2O) Volumen (litros)

Presión (cm H2O) Volumen (litros)

Presión (cm H2O) Volumen (litros)

Conclusiones I: Curva presión volumen estática tóraco pulmonar. En el rango del Vt el tórax ayuda a inspirar. - Esto no ocurre en presencia de hiperinflación. La curva de Compliance T-P por arriba de CRF es similar a la del Pulmón. Mientras que por debajo de CRF es similar a la del Tórax. El compliance TP que se mide en un paciente en ARM corresponde a una parte limitada de la curva por arriba de la CRF del paciente. Presión Volumen

Dinámica

B A C D tiempo presión R R

Conclusiones II: Cuando hay aumento de la RVA, para mantener el mismo flujo aéreo, la diferencia de presión debe aumentar. Una disminución relativamente pequeña del radio produce notables aumentos de la RVA C Ley de Poiseuille: Flujo = Δ Presión * π 4 8 η l tiempo presión R R

Factores que se oponen a la expansión pulmonar: Fuerzas elásticas: Distensibilidad del Tórax-Pulmón. Fuerzas no elásticas: Resistencia de las vías aéreas Intentemos ahora aplicar esto al ciclo respiratorio normal

“ Estoy seguro que fue en ese momento cuando por fin empecé a pensar. Es importante para mi destacar que cuando hablo de aprender no me refiero a acumulación, sino a entender o a tratar de entender las reglas de juego del paradigma reinante... “ Estoy seguro que fue en ese momento cuando por fin empecé a pensar. Es decir, cuando comprendí la diferencia entre aprender o repetir pensamientos ajenos y tener un pensamiento verdaderamente mío, un pensamiento que me comprometiera personalmente, no un pensamiento alquilado o prestado como una bicicleta que te dejan para dar un paseo.” Fernando Savater.

Ciclo Respiratorio normal

Presión transpulmonar Normal >RVA < Compl Presión Volumen flujo Vt Pes Palv Normal >RVA < Compl Vol Presión Presión transpulmonar Solo una primera aproximación…

Veamos en términos un poco más realistas lo que ocurre con > RVA. Presión Volumen Veamos en términos un poco más realistas lo que ocurre con > RVA. volumen presión Hiperinflación ! Curvas de compliance Tóraco pulmonar

Normal > RVA a CRF Hiperinflación Vt Flujo Ptp Presión Volumen W elástico no umbral = dist TP. W resistivo = RVA W elástico umbral = PEEPi

La hiperinflación poduce: aumento del W resistivo RVA Conclusiones III: La hiperinflación poduce: aumento del W resistivo RVA aumento del W elástico no umbral Dist Tx-P aumento del W elástico umbral PEEPi La fibrosis pulmonar y el edema pulmonar producen: aumento del W elástico del P. disminución del W elástico del Tx. La RVA no cambia mayormente. El W Tx + P aumentan. Presión Volumen

Ciclo Respiratorio durante ARM

Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Vt Flujo Ptp Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Respiración espontánea Respiración a presión positiva, flujo constante. W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral

Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Vt Flujo Ptp Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Respiración espontánea W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral Respiración a presión positiva, flujo constante.

Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Vt Flujo Ptp Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Fuerzas Resistivas (friccionales) flujo, TE, Raw Fuerzas elásticas Vt, compliance P,Tx Abd. Pausa Auto PEEP PEEP flujo Respiración espontánea W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral Respiración a presión positiva, flujo constante.

Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Vt Flujo Ptp Normal Fibrosis. EP Hiperinflación Fuerzas Resistivas (friccionales) flujo, TE, Raw Fuerzas elásticas Vt, compliance P,Tx Abd. Pausa Auto PEEP PEEP flujo Respiración espontánea Respiración a presión positiva, flujo constante. W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral

Equación del movimiento P.apl = Flujo * R + Vt * E Presiones = resistencia y elastancia P.apl = Flujo * R + Vt * E P.apl = Flujo * R + Vt * E + PEEP Pm + P.apl = Flujo * R + Vt * E + PEEP

¿Para que sirven las ciencias básicas?, le preguntó un discípulo. Es lo mismo que me preguntes para que sirve un niño, le contestó Faraday.

Bibliografía recomendada Rahn H, Otis AB, Chadwick LE, Fenn W. 1946. The pressure-volume diagram of the thorax and lung. Am. J. Physiol. 146:161–78 En este artículo clásico los autores describieron el diagrama presión volumen del tórax y del pulmón a partir del cual se pueden estimar las fuerzas elásticas resistivas y viscosas necesarias para inflar los pulmones. Todos los artículos posteriores se basan en este clásico imperdible. Otis AB, Fenn WO, Rahn W. 1950. Mechanisms of breathing in man. J. Appl. Physiol. 2:592–607. Es una continuación de artículo anterior. Introduce la estimación del trabajo respiratorio y sus componentes elásticos, resistivos y viscosos. Comroe Campbell West Numm