DR. JOSÉ R. FUCHS FISIOPATOLOGÍA UNIBE NEUMOLOGÍA CLASE Nº 2 DR. JOSÉ R. FUCHS FISIOPATOLOGÍA UNIBE

Estructuras alveolares: Los alveolos son los espacios aéreos terminales del tracto respiratorio y la zona donde se produce el verdadero intercambio de gases entre el aire y la sangre. Cada alveolo es una pequeña evaginación de los bronquiolos respiratorios, conductos alveolares y sacos alveolares. Los sacos alveolares son estructuras de paredes delgadas con forma de copa y están separados uno de otro por un delgado tabique alveolar. La mayor parte del tabique esta ocupado por una sencilla red de capilares de modo que la sangre se expone al aire sobre ambos lados de la pared. Hay aproximadamente 300 millones de alveolos en el pulmón del adulto, con una superficie total de alrededor de 50m2 a 100m2 Unos pequeños orificios en las paredes alveolares, los poros de Kohn también contribuyen al intercambio de gases.

Lóbulo Pulmonar

Epitelio alveolar: Esta compuesto por dos tipos de células: Células alveolares de tipo I y II Los alveolos también contienen células en cepillo y macrófalos. Se cree que las células en cepillo (muy escasas) actúan como receptores que vigilan la calidad del aire en los pulmones. Los macrófalos que están presentes tanto en la luz alveolar como en el tabique del alveolo expulsan el material nocivo de los pulmones.

Células Alveolares de tipo I: También conocidos como neumocitos de tipo I, son celulas escamosas extremadamente delgadas con un citoplasma fino y un núcleo plano que ocupa cerca del 95% del área de superficie del alveolo. Se juntan unas con otras y con otras células por medio de uniones de oclusión. Estas uniones forman una barrera eficaz entre el aire y los componentes alveolar. Las células alveolares de tipo I no son capaces de regenerarse.

Células alveolares de tipo II: También llamadas neumocitos de tipo II, son células secretoras que producen las sustancia tensoactiva llamada surfactante. Estas células cubicas que se encuentran intercaladas entre las células de tipo I tienden a sobresalir dentro los espacios aéreos. Son tan numerosas como las de tipo I, pero por su forma cubica cubren el 5% del área de superficie alveolar. Además de secretar surfactante las células alveolares de tipo II son las células progenitoras para las células de tipo I. Tras una lesión pulmonar proliferan, como células alveolares de tipo I y II

Macrófagos alveolares: Están presentes tanto en el tejido conectivo del tabique como en los espacios aéreos de los alvéolos, se encargan de expulsar y eliminar sustancias nocivas de los alvéolos. En los espacios aéreos limpian la superficie para retirar material de partículas inhaladas como polvo y polen. Algunos macrófagos ascienden hasta el árbol bronquial en el moco, una vez que llegan a la faringe son eliminados por la deglución o la tos. Otros entran en el tejido conectivo de las paredes donde, llenos de materiales fagocitados, permanecen de por vida. En consecuencia en necropsias de individuos que viven en ciudades, como en fumadores, habitualmente se encuentran muchos macrófagos alveolares llenos de carbón y otras partículas contaminantes ambientales.

Macrófagos alveolares: También fagocitan agentes infecciosos insolubles como Mycobacterium tuberculosis. Los macrófagos activados se agregan entonces para formar un granuloma encapsulado de fibrina, llamado tubérculo, que sirve para contener la infección. El tubérculo vacilar puede permanecer inactivo en este estado o reactivarse después de varios años si la tolerancia inmunitaria de la persona disminuye, por ejemplo, recibir tratamiento inmunosupresor o por el SIDA o por cualquier enfermedad debilitante.

Células Alveolares

INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES El intercambio de gases pulmonares se divide convencionalmente en tres procesos. Ventilación del flujo de gases dentro y fuera de los alveolos. Perfusión o flujo de sangre en los capilares pulmonares adyacentes Difusión o transferencia de gases entre los alveolos y los capilares pulmonares.

VENTILACIÓN Hay dos tipos de ventilación pulmonar y alveolar: La pulmonar es el intercambio total de gases entre los pulmones y la atmósfera La alveolar es el intercambio gaseoso dentro de una porción de los pulmones. La ventilación requiere un sistema de vías respiratorias abiertas y una diferencia de presión que mueva el aire dentro y fuera de los pulmones. Se ve afectada por la posición del cuerpo y el volumen pulmonar, pero también por trastornos clínicos que afectan el corazón y al sistema respiratorio

DISTRIBUCIÓN DE LA VENTILACIÓN La distribución de la ventilación entre la parte superior e inferior del pulmón varía con la posición corporal: La distensibilidad refleja el cambio de volumen que se produce con una variación de la presión intrapleural, es menor en el alveolo totalmente expandido y mayor en el alveolo que está menos insuflado. En la posición sedente la gravedad hace que la presión sea más negativa en la punta que en la base pulmonar, lo que hace que estos alveolos sean menos distensibles por estar más expandidos. Cambios similares ocurren en las posiciones de decúbito supino o lateral.

DISTRIBUCIÓN DE LA VENTILACIÓN La distribución de la ventilación también se modifica con los volúmenes pulmonares: En la posición sedente o de pie, durante una inspiración total, el aire se mueve hacia las partes inferiores más distensibles del pulmón. A volúmenes pulmonares bajos sucede lo contrario debido a que en la punta del pulmón los alveolos están mas expandidos y abiertos.

Espacio aéreo inactivo: El espacio aéreo inactivo es el aire que debe desplazarse en cada respiración, pero que no participa en el intercambio gaseoso. Espacio muerto anatómico: El contenido en las vías respiratorias conductoras, aproximadamente de 150 a 200 ml, según el tamaño corporal. Espacio muerto alveolar : El contenido en la porción respiratoria del pulmón, de 5 a 10 ml. El espacio muerto fisiológico: Es la suma de los dos, solo se incrementa en neumopatías. La ventilación alveolar es igual a la ventilación minuto menos la ventilación del espacio muerto fisiológico. Los alveolos ventilados pero no perfundidos constituyen un espacio muerto.

PERFUSIÓN La función básica de la circulación pulmonar es movilizar la sangre desoxigenada a lo largo de la porción de intercambio gaseoso del pulmón. Tiene otras funciones importantes: Filtra toda la sangre que viene del corazón derecho y remueve todos los tromboémbolos que pueden formarse y sirve como reservorio de sangre para el lado izquierdo del corazón. Los vasos sanguíneos pulmonares son delgados y más distensibles por lo que ofrecen menos resistencia al flujo que los de la circulación general, las presiones en el sistema pulmonar son muy inferiores (22/8 mmHg vs 120/70mmHg) El volumen de la circulación pulmonar es aproximadamente 500 ml de los cuales 100 ml se localiza en el lecho capilar pulmonar

Perfusión Cuando el aporte de sangre del hemicardio derecho y el gasto cardíaco del izquierdo son equivalentes el flujo sanguíneo pulmonar permanece constante. El movimiento de sangre a través del lecho capilar pulmonar requiere que la presión arterial promedio sea mayor que la presión venosa pulmonar promedio. La presión venosa pulmonar aumenta en la insuficiencia cardiaca izquierda, lo cual provoca que se acumule sangre en el lecho capilar pulmonar produciendo edema intersticial en el tabique alveolo capilar y edema pulmonar en casos IC izqda severa y aguda.

Edema agudo de pulmón El edema pulmonar agudo es el síntoma más grave del síndrome de IC izquierda aguda. El líquido capilar se introduce en el alveolo poniendo en peligro la vida. El líquido acumulado en los alveolos y las vías respiratorias causa rigidez pulmonar lo que dificulta la expansión del pulmón y deteriora el intercambio gaseoso, la hemoglobina deja la circulación pulmonar sin oxigenarse del todo, lo que provoca disnea y cianosis. El paciente se encuentra sentado y jadeante, su pulso es rápido y la piel húmeda y fría, los labios y los lechos ungueales están cianóticos. La hipoxemia cerebral produce estupor y coma. La disnea se acompaña de tos productiva espumosa clara y en grados severos sanguinolenta.

Derivación: La derivación se refiere a la sangre que se desplaza del lado derecho al izquierdo de la circulación sin oxigenarse. Dos tipos de derivaciones: fisiológica y anatómica. Derivación anatómica: la sangre se moviliza del lado venoso al arterial sin pasar por el pulmón, generalmente por defectos anatómicos congénitos del corazón. La derivación fisiológica: Existe un desajuste de ventilación perfusión dentro de los pulmones. Se asocia generalmente a una neuomopatía obstructiva o a una insuficiencia cardíaca o alteraciones en el flujo sanguíneo hacia los capilares alveolares.

Desajustes entre ventilación perfusión (V/Q) Las propiedades del intercambio gaseoso de los pulmones dependen de la igualdad entre ventilación y perfusión: cantidades iguales de aire y sangre que entran en la parte respiratoria del pulmón. Tanto un espacio aéreo inactivo como la derivación provocan un desajuste en la ventilación perfusión. Puede ser que se produzca por alveolos que son ventilados pero no perfundidos (derivación) como en la embolia pulmonar. Puede ser que tengamos alveolos no ventilados pero perfundidos, como en las neumopatías obstructivas.

Difusión: Se refiere al movimiento de los gases a través de la membrana alveolocapilar. Puede describirse por medio de la ley de Fick de la difusión: Establece que el volumen de un gas (Vgas) que se difunde a través de la membrana por unidad de tiempo es directamente proporcional a la diferencia de la presión del gas (P1-P2), el área de superficie (AS) de la membrana y el coeficiente de difusión del gas y es inversamente proporcional al grosor de la membrana.

Difusión: Diversos factores modifican la difusión de gases en el pulmón: La administración de concentraciones elevadas de oxígeno aumenta la diferencia o gradiente entre la presión parcial entre ambos lados e incrementa la difusión del gas. Las enfermedades que destruyen el tejido pulmonar (el área de superficie para la difusión) como el enfisema o aumentan el grosor de la barrera alveolocapilar influyen negativamente sobre la capacidad de difusión de los pulmones. El grosor de la barrera alveolocapilar y la distancia para la difusión aumentan en personas con edema pulmonar o neumonía.

Difusión: Las características del gas, del peso molecular y de la solubilidad constituyen el coeficiente de difusión y determinan la rapidez con la cual el gas se difunde a través de las membranas respiratorias. El dióxido de carbono se difunde 20 veces más rápido que el oxígeno en virtud de su mayor solubilidad en las membranas respiratorias.