Dr. .José Torres Sales Dra. Carmen Rojas Julián FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓN Dinámica y Mecánica Pulmonar Interpretación de Gases Arteriales Obstrucción y Restricción pulmonar Dr. .José Torres Sales Dra. Carmen Rojas Julián

Ventilación pulmonar Es el proceso de conducción del gas a los alvéolos y su extracción de estos a través de las vías aéreas de conducción. Las interrelaciones entre los volúmenes de los gases y la presión intratoracica se llaman Mecánica Pulmonar

Ventilación pulmonar Músculos de la Respiración Inspiración El músculo diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, con incremento de la dimensión vertical de la cavidad torácica y los contenidos abdominales son forzados a movilizarse hacia abajo y adelante. Los márgenes de las costillas se elevan y se localizan hacia fuera, incrementándose el diámetro transverso del tórax.

Ventilación Pulmonar Inspiración Los músculos intercostales externos, cuando se contraen, las costillas se movilizan hacia arriba y adelante, incrementando los diámetros tanto lateral y anteroposterior del tórax. Los músculos accesorios son : Esternocleidomastoideos, Del ala de la nariz. Pequeños del cuello y la cabeza. Escalenos del cuello,

Ventilación Pulmonar Espiración Es pasivo durante la respiración tranquila. Intervienen: Recto abdominal, Oblicuo interno y externo. Transverso. Cuando se contraen se eleva la presión intraabdominal y el diafragma es empujado hacia arriba. Los musc. Intercostales internos, ayudan a la espiración activa, desplazando las costillas hacia abajo y adentro, disminuyendo así el volumen torácico.

Distensibilidad (D =  volumen /  presión) en presencia de volúmenes y flujos alterados

DISTENSIBILIDAD (D =  volumen /  presión) en presencia de volúmenes y flujos alterados

Ventilación pulmonar Vías Aéreas Función : Conducir el aire inspirado hacia las regiones de intercambio gaseoso del pulmón. Los conductos alveolares están totalmente revestidos de alvéolos, donde se realiza el intercambio gaseoso. Zona Respiratoria: constituye la mayor parte del pulmón, su volumen aprox. 2.5 – 3 litros

Características Dinámicas del pulmón RESISTENCIA (R) Q (L /min) = P (mm Hg o cm H2O) R (mm Hg / L / seg) Ley de Poiseuille: n = viscosidad R = 8 n l l = longitud de V.R.  r 4 r = radio de V.R. Si  r (x2)   R (x16) Si  R (x16)   Q (x16)

Control del radio de las vías aéreas r  =  actividad del sistema adrenérgico (rcp. 2) r  =  actividad del sistema colinérgico (  formación de mucus) no adrenérgico, no colinérgico:  r = VIP (péptido vasoactivador intestinal)  r = sustancia P, neurokinas Mecanismos compensatorios:  r =  volumen pulmonar  r =  volumen pulmonar

Localización de la Resistencia

Flujos en las vías aéreas Flujo laminar: Bajas tasas de flujo. Las líneas de corriente son paralelas a la pared del tubo. Flujo transicional: Inestabilidad en las ramificaciones. Formación de remolinos locales Flujo turbulento: Desorganización total de la línea de corriente.

Bronquiolos y Flujo Bronquiolos segmentarios: Bronquiolos terminales: Mayor calibre Alta tasa de flujo Flujo turbulento Bronquiolos terminales: Menor diámetro Baja tasa de flujo Flujo laminar Gran cantidad dispuestos en paralelo

Volúmenes pulmonares Espacio muerto: 1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores. 2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso. Espacio muerto Vol. Residual Res. Espiratoria Vol. Corriente Res. Inspiratoria

Ventilacion minuto (VE):   VE = (VT) x resp/min (FR) Ventilacion alveolar minuto (VA) y espacio muerto (VD): VA = (VT – VD) x FR VA = (450ml – 150) x 12 = 3,600 ml Aire nuevo = Volumen + Espacio tidal Muerto VT = volumen tidal VD = ventilacion del espacio muerto

Ecuacion del gas alveolar:   PAO2 = [PB – PH2O] FIO2 – PACO2 RQ PIO2 = [PB – PH2O] x FIO2 RQ = VCO2 VO2 PB = presion barometrica PH2O = presion de vapor de agua FIO2 = concentracion fraccional de oxígeno inspirado PaCO2 = presion arterial de anhidrido carbonico PIO2 = 150 mm Hg PAO2 = 100 mm Hg RQ = couciente respiratorio VCO2 = eliminacion de CO2 VO2 = consumo de O2

ACIDOSIS RESPIRATORIA ALCALOSIS RESPIRATORIA Trastornos Primarios pH 7.36 – 7.44 EUDREMIA <7.36 ACIDEMIA > 7.44 ALCALEMIA ↓ HCO3- ↑ PCO2 ↑ HCO3- ↓ PCO2 ACIDOSIS METABÓLICA ACIDOSIS RESPIRATORIA ALCALOSIS METABÓLICA ALCALOSIS RESPIRATORIA

Trastornos Primarios: Compensación Ante un trastorno metabólico, el organismo compensa este estado por la vía respiratoria. ↓ HCO3- (Acidosis metabólica) ↑ HCO3- (Alcalosis metabólica) Ante un trastorno respiratorio, el organismo compensa este estado por la vía metabólica. ↑ pCO2 (Acidosis respiratoria) ↓ pCO2 (Alcalosis respiratoria) → ↓ pCO2 → ↑ pCO2 → ↑ HCO3- → ↓ HCO3-

Trastornos Primarios: Compensación pH Cambio Primario Cambio Secundario Acidosis Metabólica ↓ ↓ HCO3- ↓ pCO2 Alcalosis Metabólica ↑ ↑ HCO3- ↑ pCO2 Acidosis Respiratoria Alcalosis Respiratoria

Trastornos Secundarios La compensación del trastorno primario puede ser algo “exagerada” y producir un “trastorno adicional”. ↓ HCO3- (Acidosis) ↑ HCO3- (Alcalosis) ↑ pCO2 (Acidosis) ↓ pCO2 (Alcalosis) → ↓↓↓ pCO2 (Alcalosis) → ↑↑↑ pCO2 (Acidosis) → ↑↑↑ HCO3- (Alcalosis) → ↓↓↓ HCO3- (Acidosis)

Trastornos Primarios: Compensación Por cada… Compensa con… Acidosis Metabólica ↓ 1 mEq/l HCO3- ↓ 1.2 mmHg pCO2 Alcalosis Metabólica ↑ 1 mEq/l HCO3- ↑ 0.7 mmHg pCO2 Acidosis Respiratoria ↑ 10 mmHg pCO2 Aguda: ↑ 1 mEq/l HCO3- Crónica: ↑ 3.5 mEq/l HCO3- Alcalosis Respiratoria ↓ 10 mmHg pCO2 Aguda: ↓ 2 mEq/l HCO3- Crónica: ↓ 5 mEq/l HCO3-

pH 7.4 ¿Como leo un AGA? 1er Paso: ¿Cómo está el pH? <7.36 ACIDEMIA 7.36 – 7.44 EUDREMIA 7.4 > 7.44 ALCALEMIA

Acidosis Respiratoria Alcalosis Respiratoria ¿Como leo un AGA? 2do Paso: ¿Qué trastorno primario me explica este pH? ↓ HCO3- Acidosis Metabólica <7.36 ACIDEMIA ↑ pCO2 Acidosis Respiratoria ↑ HCO3- Alcalosis Metabólica >7.44 ALCALEMIA ↓ pCO2 Alcalosis Respiratoria

¿Como leo un AGA? 3er Paso ¿Hay una compensación secundaria adecuada? Trastorno Por cada… Compensa con… Acidosis Metabólica ↓ 1 mEq/l HCO3- ↓ 1.2 mmHg pCO2 Alcalosis Metabólica ↑ 1 mEq/l HCO3- ↑ 0.7 mmHg pCO2 Acidosis Respiratoria ↑ 10 mmHg pCO2 Aguda: ↑ 1 mEq/l HCO3- Crónica: ↑ 3.5 mEq/l HCO3- Alcalosis Respiratoria ↓ 10 mmHg pCO2 Aguda: ↓ 2 mEq/l HCO3- Crónica: ↓ 5 mEq/l HCO3-

Volúmenes pulmonares: VALORES NORMALES Éspacio Muerto = 150 ml. Volumen Residual = 1000 ml. Reserva Espiratoria = 1000 ml. Volumen Corriente = 500 ml. Reserva Inspiratoria = 2.5 - 3.5 L Aire Nuevo = 350 ml.

Trazado de volúmenes y capacidades pulmonares

Medida del volumen residual No se puede medir con un espirómetro Técnicas usadas: “Washout” de nitrógeno Dilución de Helio Pletismografía

Espirometria

Enfermedades Pulmonares Obstructivas y Restrictivas

Enfermedad Obstructiva Dificultad para ESPIRAR el aire Espiración obstruída Ejemplos: enfisema Bronquitis crónica asma.

Enfermedad Restrictiva Dificultad para INSPIRAR el aire Inspiración restringida Ejemplos: Fibrosis intersticial sarcoidosis Enfermedades musculares Deformaciones del tórax.

Capacidades y volúmenes pulmonares alterados Enfermedad obstructiva: Disminuye VC Aumenta TLC, RV, FRC. Enfermedad restrictiva: Disminuye TLC, RV, FRC.

Capacidades y volúmenes pulmonares alterados normal RV ERV TV IRV FRC VC restrictiva obstructiva 125 100 75 50 25 % Normal TLC 25

Capacidad Vital Forzada FEV1.0 / FVC

Espiración forzada (flujo) FEF25-75

Curvas Flujo - Volumen Flujo Pico

Volúmenes y flujos alterados

Cambios en la ventilación en presencia de volúmenes y flujos alterados Enfermedad Obstructiva: - Disminuye la frecuencia. - Aumenta el volumen tidal (VT) Enfermedad Restrictiva: - Aumenta la frecuencia. - Disminuye el volumen tidal (VT).