VENTILACIÓN ALVEOLAR.

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1 VENTILACIÓN ALVEOLAR

2 La ventilación alveolar es el volumen de aire que entra y sale de los alveolos en un minuto
INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN O2 O2 CO2 CO2

3 Ventilación pulmonar o volumen minuto pulmonar es el volumen de aire que entra y sale del aparato respiratorio en un minuto Volumen minuto = volumen corriente x frecuencia respiratoria = 500 ml x 12 respiraciones/min = 6 L/min

4 El espacio muerto anatómico es la parte de las vías respiratorias en la que no se produce intercambio de gases con la sangre Espacio muerto anatómico

5 Durante la inspiración el espacio muerto anatómico se llena de aire

6 Durante la espiración el aire del espacio muerto anatómico sale sin haber cambiado su composición (excepto vapor de agua) ESPIRACIÓN

7 La ventilación alveolar es igual a la ventilación pulmonar menos el volumen de aire que entra y sale del espacio muerto Espacio muerto= 150 ml Volumen corriente = 500 ml Llegan a los alveolos = 350 ml Ventilación alveolar (VA) = 350 ml x frecuencia respiratoria = 4.2 L/min

8 Si la frecuencia respiratoria aumenta excesivamente la ventilación alveolar puede disminuir aunque la ventilación pulmonar esté aumentada Volumen corriente = 500 ml Ventilación pulmonar = 12 x 500 = 6 L/min Ventilación alveolar = 12 x ( ) = 4.2 L/min Frecuencia respiratoria = 12 resp/min Volumen corriente = 450 ml Ventilación pulmonar = 17 x 450 = 7.65 L/min Ventilación alveolar = 17 x ( ) = 5.1 L/min Frecuencia respiratoria = 17 resp/min Volumen corriente = 250 ml Ventilación pulmonar = 30 x 250 = 8.1 L/min Ventilación alveolar = 30 x ( ) = 3 L/min Frecuencia respiratoria = 30 resp/min

9 Gas alveolar (con nitrógeno)
MEDIDA DEL ESPACIO MUERTO ANATÓMICO: MÉTODO DE FOWLER El sujeto inhala oxígeno puro que llena el espacio muerto anatómico Oxígeno puro Gas alveolar (con nitrógeno) O2 puro O2 CO2 9

10 MEDIDA DEL ESPACIO MUERTO ANATÓMICO: MÉTODO DE FOWLER
Durante la espiración sale primero oxígeno puro que ocupaba el espacio muerto anatómico Concentración de N2 Concentración de N2 Concentración de N2 tiempo tiempo tiempo Oxígeno puro Gas alveolar (con nitrógeno) 10

11 MEDIDA DEL ESPACIO MUERTO ANATÓMICO: MÉTODO DE FOWLER
El espacio muerto anatómico es igual al volumen de oxígeno puro espirado Volumen expirado = espacio muerto anatómico 80 Concentración de N2 (%) 40 tiempo

12 Espacio muerto fisiológico
El espacio muerto fisiológico puede ser mayor que el espacio muerto anatómico si hay alveolos en los que no se intercambian gases con la sangre Aire inspirado (no tiene CO2) Gas alveolar (CO2 procedente de la sangre venosa) Espacio muerto fisiológico CO2 12

13 MEDIDA DEL ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO: MÉTODO DE BOHR
Se recoge el aire espirado durante una respiración. El CO2 proviene únicamente de los alveolos que intercambian gas con la sangre Aire inspirado (no tiene CO2) Gas alveolar (CO2 procedente de la sangre venosa) CO2

14 MEDIDA DEL ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO: MÉTODO DE BOHR
El volumen de gas que procede del espacio muerto fisiológico no contiene CO2 Cantidad total de CO2 = VC x pCO2e = VA x pCO2A pCO2e VA = VC x pCO2e / pCO2A Volumen corriente (VC) VC = VA + Vd Espacio muerto fisiológico (Vd) Vd = VC x (1 - pCO2e / pCO2arterial) Ventilación alveolar (VA) pCO2A = PCO2arterial pCO2A pCO2arterial

15 El aire contiene un 21 % de oxígeno, el resto es nitrógeno y pequeñas cantidades de otros gases
800 700 600 500 nitrógeno Presión atmosférica al nivel del mar = 760 mmHg 400 300 200 100 pO2 en el aire = 760 x 21 /100 = 160 mmHg

16 El aire inspirado tiene una pO2 de 160 mmHg
pO2 = 160 mmHg Volumen corriente (500 ml) Capacidad funcional residual (2.2 L) 16

17 En las vías respiratorias el aire se satura de vapor de agua
pO2 = 160 mmHg 17

18 En las vías respiratorias el aire se satura de vapor de agua
37ºC Saturado de vapor de agua pO2 = 150 mmHg pH2O = 47 mmHg 18

19 En los alveolos entran 350 ml de aire inspirado
pO2 = 150 mmHg Espacio muerto (150 ml) Ventilación alveolar (350 ml) Gas alveolar Capacidad funcional residual (2.2 L) pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg 19

20 La ventilación alveolar se mezcla con la capacidad funcional residual
pO2 = 103 mmHg pCO2 = 38 mmHg 20

21 Durante la espiración la pO2 alveolar disminuye y la pCO2 aumenta
Gas alveolar pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg Sangre arterial CO2 O2 pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg 21

22 La ventilación alveolar se mezcla con la capacidad funcional residual
22

23 Durante la espiración la pO2 alveolar disminuye y la pCO2 aumenta
pO2 = 103 mmHg pCO2 = 38 mmHg 23

24 Durante la inspiración y la espiración la pO2 y pCO2 alveolares varían muy poco
Capacidad funcional residual (2.2 L) pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg espiración inspiración Ventilación alveolar (350 ml) pO2 = 103 mmHg pCO2 = 38 mmHg

25 pO2 alveolar = ((760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg
Cálculo de la pO2 en el gas alveolar pO2 alveolar = (( ) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg 25

26 pO2 alveolar = ((760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg
Cálculo de la pO2 en el gas alveolar Ocupado por el vapor de agua Presión atmosférica total Proporción de oxígeno en el aire pO2 alveolar = (( ) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg 26

27 pO2 alveolar = ((760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg
Cálculo de la pO2 en el gas alveolar pO2 en el gas que llega a los alveolos (aprox. 150 mmHg) pO2 alveolar = (( ) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg Proporción de oxígeno captada por la sangre O2 CO2 (Por cada molécula de oxígeno consumida se producen 0.8 moléculas de CO2) 27

28 Si aumenta la ventilación alveolar aumenta la pO2 y disminuye la pCO2
pO2 = 130 mmHg pCO2 = 20 mmHg espiración inspiración pO2 = 133 mmHg pCO2 = 18 mmHg 28

29 Si aumenta la ventilación alveolar aumenta la pO2 y disminuye la pCO2
150 100 pO2 alveolar (mmHg) 50 2 4 6 8 10 Ventilación alveolar (L/min) 150 100 pCO2 alveolar (mmHg) 50 2 4 6 8 10 Ventilación alveolar (L/min)

30 La pO2 aumenta proporcionalmente menos de lo que disminuye la pCO2 durante la hiperventilación
150 40% 100 pO2 alveolar (mmHg) 50 2 4 6 8 10 Ventilación alveolar (L/min) 50 70% pCO2 alveolar (mmHg) 2 4 6 8 10 Ventilación alveolar (L/min)

31 HIPERVENTILACIÓN Hablar, cantar Ejercicio intenso Altitud Ansiedad
La hiperventilación y la hipoventilación modifican la pCO2 HIPERVENTILACIÓN Hablar, cantar Ejercicio intenso Altitud Ansiedad HIPOCAPNIA HIPOVENTILACIÓN Sueño Anestesia HIPERCAPNIA

32 Hidratos de carbono Grasa
La pCO2 puede variar ligeramente por el tipo de dieta Hidratos de carbono Cociente respiratorio CO2/O2=1 Grasa Cociente respiratorio CO2/O2=0.7

33 Fase intestinal Fase gástrica
La pCO2 puede variar ligeramente durante la digestión estómago H+ HCO3- H+ CO2 Fase intestinal Fase gástrica HCO3- duodeno CO2 HCO3- H+

34 En posición erecta la ventilación es mayor en la base del pulmón
133Xe 34

35 En posición erecta la presión intrapleural es mayor en la base del pulmón
-8 Presión intrapleural (cmH2O) -5 -2 35

36 Espiración Inspiración
Los alveolos del vértice pulmonar están más distendidos y tiene menor complianza, por lo que se llenan menos durante una inspiración normal ΔV ΔP volumen Presión transmural volumen ΔV ΔP Presión transmural Espiración Inspiración 36

37 Espiración Espiración forzada
Durante una espiración forzada se colapsan antes las vías respiratorias de la base Espiración Espiración forzada 37

38 Durante una espiración en reposo el aire espirado procede en mayor proporción de la base del pulmón, y durante el final de una espiración forzada del vértice Espiración forzada MÉTODO DE FOWLER Más nitrógeno Más oxígeno O2 puro IV III 80 Volumen de cierre (10% capacidad vital) Concentración de N2 (%) 40 II I tiempo Volumen residual

39 Una disminución de la ventilación alveolar puede precisar la aplicación de ventilación mecánica

40 El “pulmón de acero” era una cámara que aplicaba presión negativa en el exterior del tórax

41 Actualmente es más frecuente la ventilación mecánica con presión positiva

42 P. intrapleural negativa P. intrapleural positiva
La ventilación mecánica con presión positiva invierte el gradiente vertical de ventilación alveolar P. intrapleural negativa NORMAL Más ventilación VENTILACIÓN MECÁNICA P. intrapleural positiva Menos ventilación

43 Esto se puede compensar parcialmente realizando una pausa inspiratoria al final de la inspiración

44 La presión intratorácica aumentada reduce el retorno venoso y el gasto cardiaco
P. intratorácica positiva