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MORFO - FISIOLOGIA RESPIRATORIA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL SISTEMA RESPIRATORIO - Árbol Traqueobraquial - Inervación De La Mucosa ATMOSFERA Y LOS GASES RESPIRATORIOS - Atmosfera - Gases Respiratorios - Leyes De Los Gases MECÁNICA RESPIRATORIA - Cascada E Oxigeno - Movilización Del Aire - Presiones De La Vía Respiratoria - Mecánica De La Inspiración - Mecánica De La Espiración - Compliance Pulmonar - Retroceso Elástico Pulmonar - Surfactante Pulmonar - Resistencia Pulmonar - Volúmenes Pulmonares - Compresión Dinámica - Trabajo Respiratorio VOLÚMENES Y FLUJOS AÉREOS PULMONARES - Volúmenes Pulmonares - Capacidades Pulmonares - Espacio Muerto - Flujos Pulmonares - Patrones Espirométricos - Mediciones Dinámicas CINETICA DEL OXIGENO - Contenido De Oxígeno En Sangre - Transporte De Oxigeno - Transporte Critico - Consumo - Umbral Anaeróbico - Cociente De Extracción VALORACION DE LA OXIGENACION - Presión Arterial De Oxigeno Esperada - PaO2/FiO2 - Gradiente Alveolo – Arterial OXIGENOTERAPIA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL SISTEMA RESPIRATORIO El aparato respiratorio está formado por estructuras óseas, cartilaginosas y musculares. Son estructuras tubulares por donde entrara el aire que realizara el intercambio de gases entre la atmosfera y la sangre; este aire responde a leyes de mecánica y movimiento. - Es la manera en que el medio externo va a ingresar a nuestro cuerpo (es una prolongación del medio externo). La respiración puede ser controlada (aguantada) hasta el punto en que el Co2 acumulado por la falta de aire llega hasta el Sistema Nervioso; este entonces va a obligar al musculo diafragma a contraerse, llevando a una presión negativa intraalveolar = entra volumen de aire al pulmón (explicado más adelante). El proceso de intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y la atmósfera, recibe el nombre de respiración externa. El proceso de intercambio de gases entre la sangre de los capilares y las células de los tejidos en donde se localizan esos capilares se llama respiración interna. TEJIDO RESPIRATORIO FUNDAMENTAL: es el alveolo (son como sacos bien distribuidos); están presentes en tamaña cantidad que si los juntamos cubrirían toda el área de una cancha de futbol. En los 2 pulmones hay alrededor de unos 300 millones de alvéolos. - Alveolos están en íntima relación con los capilares sanguíneos (barrera alveolo - capilar). Los glóbulos rojos se relacionan con el endotelio alveolar, que solo tiene capacidad y tamaño suficiente para que pase un hematíe por vez. El intersticio (espacio intersticial) es lo que dará forma al alveolo, y está formado por proteínas fibrosas que juntas funcionan como una red = es el estroma. FUNCIONES DEL SISTEMA RESPIRATORIO: • Intercambio Gaseoso: de Co2 hacia O2. • Equilibrio Ácido-Básico: si respira muy rápido (hiperventilación), mucho Co2 será eliminado del organismo (disminución de hidrogeniones), ocasionando una alcalosis respiratoria; en otras palabras, va a controlar el pH sanguíneo. Una hipoventilación ocasionara una acidosis. • Función Endocrina: el endotelio pulmonar va a secretar endotelinas y otras hormonas. • Función Metabólica: metabolismo de las distintas partículas que ingresan. • Intercambio Térmico: es más común en los animales. • Función Inmunológica: va a controlar y actuar contra los invasores que ingresan por el aire. • Vocalización: al moverse el aire a través de las cuerdas vocales, produce vibraciones que son utilizadas para hablar ÁRBOL TRAQUIOBRONQUIAL: Es el conjunto de vías ramificadas que conducen el aire desde la tráquea, pasa por la zona de conducción y llega hasta la unidad respiratoria terminal (zona respiratoria). La ramificación bronquial ocurre por dicotomis (cada rama se dividirá en 2 ramas más). ZONA DE CONDUCCION: En esta zona no ocurre intercambio gaseoso, solamente transporte. Este intercambio solo tendrá inicio a partir de la división de rama 16, que es donde empezaran a aparecer algunas bolsas alveolares. Volumen de aire en esta zona: 150ml. 1) vías aéreas cartilaginosas: TRÁQUEA: 11 – 13cm, con diámetro de 2,5 – 3,5cm. Empieza desde el cartílago cricoides hasta las carinas (división de bronquios, 5ta vertebra dorsal). Compuesta por 15 a 20 cartílagos cartilaginosos que tienen forma de herradura. - Porción superior a la cavidad torácica se mantendrá abierta por los anillos cricoideos. - Porción inferior a la cavidad torácica se mantendrá abierta por la presión negativa intrapleural (se va a colapsar en la espiración forzada). BRONQUIOS PRINCIPALES: son el inicio del tracto respiratorio inferior; formado por dos tubos formados por anillos completos de cartílago hialino, uno para cada pulmón, y se dirigen hacia abajo y afuera desde el final de la tráquea hasta los hilios pulmonares por donde penetran en los pulmones. Una vez dentro de los pulmones, los bronquios se dividen continuamente, de modo que cada rama corresponde a un sector definido del pulmón. Tienen algunas diferencias entre si: - Derecho: ángulo de 25 grados; más ancho, más vertical y corto que el lado izq. (por eso cuando objetos estranhos entran por las vías respiratorias se dirigirán hacia el lago derecho). - Izquierdo: ángulo de 40 a 60 grados. LOBARES: Cada bronquio principal se va a dividir en bronquios lobulares que son 2 en el lado izquierdo y 3 en el lado derecho, cada uno correspondiente a un lóbulo del pulmón (por eso el nombre). SEGMENTARIOS: es la división de cada bronquio lobular; cada uno de los cuales tiene sus propios bronquio, arteria y vena segmentarios. 2) vías aéreas no cartilaginosas (empieza a partir de la 10cima generación): BRONQUIOLOS: aquí empieza el cambio gaseoso. Los bronquios segmentarios, a su vez, se dividen en bronquios más pequeños o bronquíolos que se ramifican en tubos más pequeños, originando a los BRONQUIOLOS TERMINALES. HISTOLOGIA: A medida que se produce la ramificación bronquial, el epitelio de la mucosa va cambiando. - En los bronquios principales, lobulares y segmentarios: la mucosa tiene epitelio seudoestratificado columnar ciliado. - En los bronquiolos más grandes pasa a tener epitelio columnar simple ciliado. - En los bronquiolos más pequeños, epitelio cuboidal simple ciliado. - En los bronquiolos terminales, epitelio cuboidal simple no ciliado. Además los anillos cartilaginosos van desapareciendo y las fibras musculares lisas van aumentando, hasta que ya no hay cartílago y solo músculo liso en la pared de los bronquiolos más pequeños, de modo que la contracción muscular puede cerrar la cavidad de estos bronquiolos, impidiendo la entrada de aire en los alvéolos, como sucede por ejemplo en una crisis asmática, lo que puede ser una situación amenazadora para la vida. ZONA RESPIRATORIA: BRONQUIOLOS RESPIRATORIOS: son la región de transición, puesto que existirán elementos bronquiales normales (mucho y músculos), pero también habrá epitelio alveolar. Volumen de aire en esta zona: 3L. Cada bronquiolo respiratorio se divide en varias vías llamadas CONDUCTOS ALVEOLARES que, a su vez, se abren a numerosos SACOS ALVEOLARES y ALVÉOLOS. INERVACION DE LA MUCOSA: Las cavidades, así como el tabique nasal, están revestidos con una mucosa ricamente vascularizados por ramas de las arterias maxilar, facial y oftálmica. Entre la mucosa respiratoria existen células neuronales, que originaran axones al nervio craneal 1 (nervio olfatorio); estos van a ultrapasar la lámina cribosa del hueso esfenoides. Estos axones están presentes en el tercio superior de la cavidad nasal; son los responsables por detectar a los diferentes olores. La cavidad nasal también estará inervada por ramas de los nervios oftálmico (NC V-1) y maxilar (NC V-2). ATMOSFERA Y LOS GASES RESPIRATORIOSATMOSFERA: Es la capa gaseosa retenida por fuerzas gravitatorias; esta se extiende por nuestro cuerpo mediante los órganos respiratorios. La atmosfera es formada básicamente por Nitrógeno y Oxigeno. Un pequeño porcentaje (0,9%) de Argón, y aun menos por la junción de los demás gases. FUNCIONES DE LA ATMOSFERA: Función protectora: elimina mediante absorción o reflexión la mayor parte de las longitudes de onda menores a 290nm Función reguladora de la temperatura y la humedad: - Efecto invernadero natural: mantiene el planeta a 15ºC de media. - Dinámica atmosférica: la diferencia de insolación en las distintas zonas del planeta impulsa movimientos atmosféricos que redistribuyen la energía incidente - Forma parte del ciclo del agua. Función modeladora del paisaje: la dinámica atmosférica genera condiciones tales que disgregan, erosionan y transportan materiales de la litosfera modificando su morfología. GASES RESPIRATORIOS: Pensemos que la junción de todo el gas presente en la atmosfera sea equivalente a 100%; de este valor total, el oxigeno presente equivale a solamente 21% de los gases atmosféricos (aproximadamente 1/5). El Nitrógeno equivale a 78% de todo este aire (4/5), y por eso también ejerce una función muy importante en nuestro organismo: - Ayudará a que no haya una intoxicación por exceso de O2 (cuando la Fracción Inspirada sea >0,6) - No será absorbido al ingresar al cuerpo, por lo que se quedará en los alveolos manteniéndolos ligeramente inflados: esto disminuirá el trabajo respiratorio, impidiendo un colapso alveolar (impide atelectasia). FRACCION INSPIRADA: Si pensamos que este 100% de aire atmosférico equivale a 1, entonces el nuevo valor de oxigeno será de 0,2093 (simplificamos 0,21): esta es la Fracción Inspirada de Oxígeno. Esta fracción va a permanecer igual, independientemente de la altura en que la persona se encuentre. PRESION BAROMETRICA O ATMOSFERICA: Equivale a la presión ejercido por la atmosfera sobre un punto dado o sobre los cuerpos que están en su interior. En otras palabras, representa el peso ejercido por la atmosfera sobre nosotros, y por eso si subimos en altura este peso será menor = Presión Barométrica disminuye (esta si va a variar). Es equivalente a una columna de Mercurio (1031 milibares). - A nivel del mar: columna de Mercurio equivale a 760mmHg (1 atmosfera) - A 3827 metros acima del nivel del mar: 526mmHg La PB total es igual a la suma de la Presión Parcial de todos los gases de la atmosfera (es ejercida principalmente por el nitrógeno y Oxigeno). 760 mmHg = 760 TORR = 1 ATM = 1 BAR = 100kPa = 1 kg/cm2 PRESION PARCIAL: Es la Fracción Inspirada de un determinado aire, multiplicado por la Presión Barometrica. Tomemos el Oxigeno como ejemplo: La Presión Parcial (PP) del O2 a nivel del mar seria: - 0,21 X 760 = aproximadamente 160mmHg. Pero como la Presión Barométrica varia si estamos en altura, la PP también va a modificarse: - 0,21 X 526 = aproximadamente 110mmHg. - LEYES DE LOS GASES: LEY DE BOYLE: Relaciona Volumen con Presión: Cuando dos gases están a una temperatura constante, la presión sera inversamente proporcional a su volumen. P1 x V1 = P2 x V2 LEY DE CHARLES: Dice que cuando dos gases están a una presión constante, la temperatura será inversamente proporcional al volumen. V1/V2 = T1/T2 LEY DE AVOGADO: Si dos gases distintos poseen volúmenes iguales, la misma temperatura y presionen, entonces tendrán el mismo numero de moléculas. LEY DE GASES IDEALES: Va a permitir calcular el valor de los gases: P x V = n x R x T - P = presion - V = volumen - R= constante y equivale a 62,4 - n = número moléculas - gramo del gas. - T = temperatura LEY DE DALTON: Dice que em uma determinada mescla, cada gas se comportara individualmente. La presión total será igual a la suma de las Presiones Parciales. Px = P x Fx - Px = presión parcial - P = presión total - Fx = concentración fraccionada del gas LEY DE HENRY: Mira la disolución de gases en un medio liquido; el volumen de un gas disuelto en un medio liquido sera proporcional a su Presión Parcial. Cx = K x Px - Cx = concentración de un gas en liquido - K = constante de solubilidad LEY DE FICK: Explica la difusión simple, y va a ocurrir en la membrana alveolo – capilar. Dice que el volumen de un gas que se difunde entre espacios de una membrana sera directamente proporcional al área de superficie, a la solubilidad del gas, y a la diferencia de presiones entre espacios de la membrana. Y a la vez sera inversamente proporcional al gruesor de la membrana alveolo – capilar (SE EXPLICA MEJOR EN LOS CAPITULOS SIGUIENTES). MECANICA DE LA VENTILACION La respiración nada más es que es el intercambio gaseoso entre células y atmosfera. Existen dos tipos: Externa (intercambio a nivel pulmonar: membrana alveolo – capilar) Interna (intercambio gaseoso a nivel celular/respiración celular). Aquí entran los diferentes valores de la Presión Parcial de O2 y CO2 en diferentes estructuras cerebrales. CASCADA DEL OXIGENO: La cantidad de Oxigeno que nosotros respiramos no es la misma que llega hasta nuestras células; la presión parcial se va modificando mientras sigue su camino hasta los distintos tejidos del cuerpo. El Co2 tampoco tendrá la misma presión. CASCADA DE O2 A NÍVEL DEL MAR (PRESION BAROMETRICA DE 760MMHG) La PP del aire atmosférico ingresa al aparato respiratorio como aproximadamente 149mmHg. Este valor disminuirá hasta llegar a los alveolos, y disminuirá aun mas cuando ingresa a la sangre capilar pulmonar, puesto que: - La sangre venosa de la circulación bronquial se va a mezclar con la sangre oxigenada de las venas pulmonares (O2 + Co2). Esta mezcla con sangre no oxigenada disminuirá a la PP. La Presión Parcial disminuirá, entonces, aun mas al llegar a la circulación sistémica de la aorta, debido a que: - Disminuirá porque en la aorta se encontrará con otro volumen de sangre no oxigenado: las venas de tebesio (drenas el Co2 del miocardio hasta el ventrículo izquierdo, que va a originar a la aorta. Por eso, la Presión Parcial del ventrículo izquierdo es menor que la de capilares pulmonares. La presión seguirá disminuyendo gradualmente hasta llegar a las mitocondrias. CASCADA DE O2 A 2640 METROS (PB = 560mmHg) la presión parcial que ingresa al cuerpo será menor puesto que la presión barométrica disminuyo; esto ocasiona que la PP alveolar y circulante en el organismo sea menor que a nivel del mar. A pesar de los cambios en el exterior, a nivel celular e intramitocondrial el organismo mantiene una Presión Parcial constante de Oxígeno, para que así se pueda realizar correctamente las funciones metabólicas. MOVILIZACION DE AIRE: Ocurre la renovación del gas alveolar cuando los músculos respiratorios reaccionan ocasionando la expansión o comprensión de la cavidad torácica. En el pulmón, la pleura visceral y la pleura parietal están prácticamente en contacto, de manera en que - El desplazamiento de la pared torácica = movimiento solido de los pulmones - Cambio de volumen en cavidad torácica = cambio igual de volumen en pulmones En un adulto promedio se moviliza: VOLUMEN TIDAL ALVEOLAR O CORRIENTE Un total de medio litro de aire que entra a cada inspiración normal. VT = 500ml cm cubitos VOLUMEN POR MINUTO: Es la frecuencia respiratoria (que va a variar según la edad) multiplicado por el Volumen Tidal: VM = FRECUENCIA RESPIRATORIA X VT PRESIONES DE LA VIA RESPIRATORIA: PRESIÓN ATMOSFÉRICA Es la que está en ambiente = 1 atmosfera/760mmhg. Este valor es considerado referencia, osea es el valor basal que no cambia, entonceses considerado 0cm H2O. 0cm H2O; o 760mmhg Afuera de un alveolo existe entonces 0cm H2O de presión de aire, que es rodeado por la pleura con su debido espacio pleural, que posee una presión negativa propria: Presión Pleural (que normalmente es menor que la Presión Basal o Atmosférica, haciendo que aire entre a alveolos de mayor a menor valor) EXISTEN DOS PRESIONES QUE ESTÁN INVOLUCRADAS EN LA MECÁNICA VENTILATORIA: LA PRESIÓN PLEURAL Y LA PRESION ALVEOLAR: PRESIÓN PLEURAL (Ppl): Se entiende como aquella que se ejerce entre la pleura visceral (la que está unida al pulmón) y la pleura parietal (la que está unida a la cavidad torácica). El espacio que existe entre estas dos, se dice que es virtual, ya que es mínimo. El líquido pleural es aquel que recubre este espacio. Por lo tanto, la presión pleural mantiene los pulmones insuflados. Las fuerzas elásticas del propio tejido pulmonar, así como la tensión superficial del líquido que recubre la superficie alveolar, siempre tienden a colapsar el pulmón, por lo que la presión pleural es ligeramente negativa en relación a la presión alveolar: -3 a -5cmH2O (en reposo) También puede ser expresado por unidades de mmHg mediante: 760mmhg – 3 = 757mmHg de presión pleural en reposo Como es una presión negativa, el alveolo es constantemente presionado, permitiendo el ingreso del aire. Durante la inspiración, el aumento del diámetro de la caja torácica, la hace descender aún más, hasta valores de aproximadamente -7.5 cmH2O (en inspiración) PRESIÓN ALVEOLAR (Pal) = PRESIÓN PLEURAL + PRESIÓN DE RETROCESO ELÁSTICO ALVEOLAR o PULMONAR. Ocurre por las fibras elásticas que posee el pulmón. Es aquella presión de aire en el interior de los alvéolos pulmonares. Esta presión es de 0 cmH2O cuando la glotis está abierta, es decir, se igualan las presiones atmosférica y alveolar, sin existir ninguna diferencia entre ellas. Entonces, durante la INSPIRACIÓN, la presión alveolar requiere descender, hasta valores aproximados de -1cmH2O para que el aire pueda entrar a los pulmones (aire, que equivale a 0cmH2O, ingresa de mayor a menor valor). Por el contrario, durante la ESPIRACIÓN, ésta aumenta hasta valores aproximados de +1cmH2O, forzando la salida de aire hacia el medio exterior (de mayor a menor [aire será 0]). La expansión de la cavidad torácica va a disminuir la Presión Pleural aún más: la Presión Alveolar será inferior si comparado a la presión en la boca (atmosférica), permitiendo que el aire entra a pulmones (de mayor a menor). Al revés, la comprensión de la cavidad torácica va a elevar a la Presión Pleural: la Presión Alveolar será superior al aire encontrado en la boca = aire sale de los pulmones (de mayor a menor). PRESIÓN TRANSMURAL/TRANSPULMONAR Es la Presión Alveolar menos la Presión Pleural Es la diferencia entre la presión interna y externa. Esta presión favorece la distensibilidad pulmonar (volumen que se expanden los pulmones por cada aumento unitario de presión transpulmonar). La distensibilidad pulmonar total promedio de los dos pulmones es de 200 ml de aire por cada cmH2O de presión transpulmonar. INSPIRACIÓN: Presión alveolar será menor Presión atmosférica; ocurre una expansión pulmonar. La presión atmosférica entra al alveolo como 0cm H2O (760mmhg), y como en el espacio pleural su presión es -3 va a jalar e inflar la pleura hacia afuera, permitiendo el ingreso del aire (de mayor a menor presión [aire es 0]), haciendo con que la presión intraalveolar sea 757mmhg o -3cmH2O (menor que la Patm). Los músculos como diafragma también actúan contrayendo hacia abajo, permitiendo la expansión pulmonar lleno de aire. ESPIRACION: La Presión Alveolar (que esta como +3 o +5cm H2O o 763mmhg) será mayor que la Presión Atmosférica (0cm H2O), permitiendo entonces que el espacio pleural retraiga y el aire salga de mayor a menor concentración = disminución de cavidad torácica. El Mientras la Ppl trata de estirar hacia afuera el espacio pleural, la Presión Elástica Pulmonar (o Presión Transpulmonar) trata de volver/encoger el espacio al tamaño original (funciona como un resorte); la sumatoria de las dos fuerzas = Pal retroceso pulmonar no ocurre por la presión del liquido pleural, sino por las fibras elásticas que posee el pulmón que intentar recuperar su diámetro original. MECANICA DE LA INSPIRACION: Proceso activo que ocurre por contracción de músculos inspiratorios: DIAFRAGMA: es la fuerza central que empuja a las vísceras abdominales hacia abajo (aumenta la dimensión vertical de la cavidad torácica); contiene fibras que se extienden de forma radiada desde un tendón central; (el perímetro del diafragma se inserta en las costillas inferiores). El contenido abdominal superior, al ser reprimido por el diafragma, provoca una dilatación de la pared anterior del abdomen. INTERCOSTALES: son la fuerza lateral, que empuja la caja costal hacia arriba (desplazamiento hacia arriba de la caja torácica + movimiento hacia arriba de costillas superiores + la rotación de las costillas inferiores sobre su articulación costovertebral [aproximan a las costillas entre si]. LAS COSTILLAS aumentan el diámetro transversal y el anteroposterior de la cavidad torácica. ESTERNOCLEIDOMASTOIDEO: desplaza el esternón hacia arriba y hacia adelante en inspiración forzada. 1) Es voluntario, pero posee control desde el SNC, que se dirige mediante vías aferentes hacia los músculos inspiratorios 2) Contracción muscular del diafragma e intercostales + los músculos accesorios; relajación de músculos espiratorios. 3) Ocurre un aumento de los diámetros torácicos. 4) la presión intratorácica disminuye/presión pleural (Ppl) aún más negativa, lo que permite que ingrese aire. 5) Ocurre expansión pulmonar por grande ingreso de aire. 6) Aumento de la Presión Transmural. 7) Expansión de alveolos; disminuye la Pal (provoca una gradiente de presión e ingresa aire hasta llegar al punto de equilibrio. 8) Se estabilizara la presión a positiva, lo que aumentara el retroceso elástico pulmonar, que se queda listo para retroceder y producir así la espiración) MECANICA DE LA ESPIRACION: En la espiración normal, ocurre simplemente por la relajación de la musculatura inspiratoria y así la retracción elástica de los pulmones ocasionara una disminución del volumen del tórax. La salida de aire se mantiene hasta que se alcanza el volumen en el que las fuerzas elásticas de los pulmones y las de la pared torácica están equilibradas. En el primer tercio de la espiración: se contraen un poco los músculos inspiratorios, hasta que disminuye y desaparece. Esto ocurre para amortiguar los cambios bruscos del flujo de aire. Espiración forzada: la compresión de la cavidad torácica esta favorecida por la musculatura espiratoria, principalmente los m. abdominales (va a desplazar el diafragma hacia arriba = reduce volumen de caja torácica 1) Se cortara el orden desde el SNC, entonces sin comando, los músculos inspiratorios empezaran a relajarse; 2) Esto ocasionara una disminución del volumen torácico junto a la activación del retroceso elástico del tejido pulmonar, lo que disminuirá el tamaño de los pulmones; 3) Ocurre un aumento de la presión intratorácica 4) Como el alveolo se está apretando la Pal aumentara hacia +3 5) La presión pleural se tornará un poco más positiva, haciendo con que el aire empiece a salir; 6) La presión transmural alveolar también disminuirá; 7) Disminuye el volumen y la presión alveolar, ocasionando la salida de aire hasta que las presiones se igualen. Cuando inicia la inspiración, la presión del alveolo se va volviendo cada vez mas negativa (línea azul hasta el -6) y luego volverá a subir,pero el aire solo saldrá cuando pase el nivel 0 otra vez, ocasionando la espiración (línea morada). Presión intrapleural: esta nunca vuelve positiva (siempre es negativa); en la inspiración esa se vuelve cada vez más negativa [más aire = más negativo por la presión ejercida por diafragma]. Cuando empieza la espiración esta presión empieza tornarse menos negativa hasta llegar el valor original, para empezar un nuevo ciclo. COMPLIANCE - DISTENSIBILIDAD: Es la facilidad que el pulmón posee en abrirse, distenderse y llenarse de aire; dirección hacia afuera; VALOR: 200 A 240ML/CMH2O Normalmente los pulmones se encuentran distendidos (agrandados) adentro de la cavidad torácica. Este posee tejidos elásticos, que posee fuerzas de retracción, así como un resorte que se van a oponer a la distención y que aumentan con el volumen. Para que el pulmón se expanda, la presión interior debe ser mayor que la presión exterior y contrarrestar las fuerzas de retracción elásticas. La diferencia entre presión interna y externa = Presión Transpulmonar Para mantener el pulmón estático en un Volumen Pulmonar especifico, es necesario que la Presión Transpulmonar equilibre exactamente a la Presión elástica Pulmonar. PRESIÓN ALVEOLAR = PRESIÓN PLEURAL + PRESIÓN DE RETRACCION PULMONAR Para un mismo volumen, la presión de Retracion Elastica es mayor durante la inflación que en la deflacion. SE ESTUDIA EN FUNCIÓN AL GRAFICO: Nos muestra la relación que existe entre la Variación de Volumen (eje Y) con la Variación de Presión Transpulmonar o Presión Pleural (eje X) y esa junción se conoce como Compliance. Una determinada presión transpulmonar posee un volumen determinado. Al graficar la ventilación pulmonar, resultan dos curvas: la curva de distensibilidad inspiratoria y la curva de distensibilidad espiratoria. Estas curvas se pueden interpretar de la siguiente manera: INSPIRACIÓN, Se requiere disminuir (hacer más negativa) la Presión Pleural (de -4 a -6) para favorecer el ingreso de aire. Al suceder esto, aumenta el Volumen Pulmonar (de 0 a 0.5 litros), que es el volumen corriente en una inspiración normal. ESPIRACION, La Presión Pleural se hace más positiva (de -6 a -4), favoreciendo la salida del aire, con lo que el Volumen Pulmonar disminuye (de 0.5 a 0 litros), completándose así el ciclo de ventilación. Hay diferentes tipos/curvas en gráficos de compliance de acuerdo a las diferentes distensibilidades; cuanto mas la curva se va a la derecha mas se deteriorara la función pulmonar, pues habrá bastante Presión Pulmonar y a la vez no hay suficiente Volumen pulmonar = pulmón dañado/comprometido (parte verde). Si la curva va mas a la izquierda, será necesario pocas presiones transpulmonares para tener un gran Volumen = puede ser un pulmón sano o algunas enfermedades obstructivas. AUMENTA COMPLIANCE: enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC), enfisema, algunas asmas (pues siempre hay retención de volumen lo que ocasiona un aumento de distensibilidad). DISMINUYE COMPLIANCE: fibrosis, edemas pulmonares, atelectasia, obesidad, deformidad torácica. RETROCESO ELASTICO: Estancia o elasticidad: facilidad del pulmón de volver al tamaño origina (inverso de compliance); Se debe por: FUERZAS TISULARES: Propriedades elásticas de los tejidos: tejido pulmonar posee abundante elastina y colageno (Éstas están contraídas y torsionadas cuando el pulmón está en reposo), formando un complejo entramado tridimensional. - Cuando el pulmón se expande: fibras de elastina desarrollan una fuerza de retracción elástica que se opone a esa deformación pulmonar, haciendo con que el alveolo trate de colapsarse y así recuperar el volumen alveolar. Las fibras de colageno no contribuyen a la fuerza de retracción elástica global del pulmón, sino que actúan como un factor limitante del volumen pulmonar. FUERZAS SUPERFICIALES: Por las fuerzas superficiales de la película liquida que recubre la pared interior de los alveolos, que se encuentra en contacto con el gas = habrá una interfase aire-liquido en la pared alveolar. En esta interfase entonces aparecerá una Tensión Superficial que tiende a disminuir el volumen alveolar. Para que no ocurra este colapso alveolar y así mantener el pulmón distendido, será necesario compensar la acción de las Fuerzas de Superficie. LA TENSIÓN SUPERFICIAL, Favorece el colapso de los alvéolos pulmonares. Ésta se entiende como la intensa atracción de las moléculas de agua entre sí cuando el agua forma una superficie con el aire. Los alvéolos pulmonares que, al estar cubiertos por una capa de agua, la tensión superficial trata de expulsar el aire contenido en el alvéolo, tendiendo a su colapso (se desinfla, su junción). Esto se le conoce como Fuerza Elástica de la Tensión Superficial. En un recipiente con algún liquido (por ejemplo agua), las moléculas de H2O ejercerían fuerzas en todas las direcciones; pero las moléculas de la superficie no pueden ejercer fuerza hacia arriba pues no habrá hacia donde ejercer, por eso su presión a los costados es más fuerte haciendo con que la superficie del recipiente quede con una forma de cúpula = presión superficial. En el alveolo: es formado por células (como neumocitos 1 y 2) y también una superficie delgada de líquido que los recubre. Este líquido hace con que hayan fuerzas de presión superficial tratando de colapsar el alveolo (esta fuerza dificulta la inspiración pero facilita la espiración); cuando el alveolo se expande con aire se genera una fuerza de tensión superficial que se opone al desplazamiento; esta fuerza es impedida por la producción se surfactante. La elasticidad del tejido pulmonar (Fuerzas Tisulares) + la tensión superficial del liquido de los alveolos de oponerse a la distensión del pulmón (“oponer a la inflación del globo”) por la pleura hace que en reposo la Presión Intrapleural sea negativa. Ocurrirá: - Alveolos se colapsan (se desinfla, junten) - Volumen pulmonar aumenta - Caja torácica retrocede = expande sus diámetros y aumenta a volúmenes pulmonares bajos. SURFACTANTE PULMONAR: Es una lipoproteína (90% lípidos; 10% proteínas) poco soluble producida por los Neumocitos 2. Este surfactante se ubicara en la interfase agua-liquido, y va a reducir la densidad de las moléculas de agua en esta interfase = va a disminuir la Presión Superficial = alveolo se extiende y no colapsa. El surfactante mantiene su componente hidrofílico hacia el agua y su componente hidrofóbico hacia el aire, no disolviéndose en el agua. - Surfactante tipo A y D son inmunomoduladores; - surfactante tipo B y C hacen estructura y disminuyen tensión superficial + absorción de fosfolípidos. - Actuará disminuyendo el trabajo durante la inspiración: - Disminuye la tención superficial de los alveolos y así va a favorecer su distención; - Disminuye el retroceso elástico del pulmón - Estabiliza alvéolos de diferentes tamanhos; La masa o cantidad de surfactante permanece constante en el alvéolo, mas no su proporción por unidad de superficie alveolar; es decir, su concentración superficial cambia con el volumen. Al expandirse el alvéolo durante una inspiración (cuando esta lleno de aire) su área se incrementa, pero al permanecer constante la masa del surfactante, la concentración superficial o cantidad del mismo por unidad de área alveolar se vuelve más pequeña; como resultado, incrementa la tensión superficial (para que se pueda colapsar). Alvéolo se contrae (esta vacio): Lo contrario ocurre; disminuye su área y aumenta la concentración superficial de surfactante, con lo cual se reduce la tensión superficial (y así el alveolo se pueda llenar). FLUJO EN VIA AEREA/ RESISTENCIA PULMONAR:Se define como el aire que pasa a través de las vías respiratorias, que posee conductos que hace con la obstrucción del pase de aire [resistencia] va a depender del estado y modificaciones del tubo: dilatado, o estrecho, o con secreciones, etc. Por eso 80% de la resistencia total ocurre en las vías aéreas (mas que en el tejido pulmonar); esta va a aumentar en presencia de enfermedades. Este flujo de aire de las vías respiratorias es: - Directamente proporcional a la diferencia entre la Presión Alveolar y la Presión Atmosférica - Inversamente proporcional a la Resistencia de las Vías respiratorias. Por lo tanto, si se aumenta la Resistencia, se tendría que aumentar la diferencia entre las presiones Atmosférica y Alveolar para conseguir un flujo aéreo adecuado, es decir, se requiere un mayor esfuerzo para disminuir la presión alveolar a valores aún más negativos de los normales (-1cmH2O). 𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 = 𝑃𝑎𝑙𝑣 – 𝑃𝑎𝑡𝑚 / 𝑅𝑉r (flujo) Turbulento: Ocurre si el flujo de aire es alto, la densidad del gas es elevada, radio de la vía aérea es grande: tráquea. Transicional: [carina, bronquiolos, etc) manera mas común; Ocurre en los puntos de ramificación de las vías aéreas (donde son cortas, curvas, irregulares y bifurcadas); se forman pequeños remolinos de aire, generando ciertas turbulencias que aumentan la resistencia al flujo. Esto ocasiona que se requiera una mayor diferencia de presiones, es decir, más esfuerzo y energía, para vencer las resistencias y así tener un flujo aéreo adecuado. Laminar: [tráquea] Vías aéreas periféricas donde la velocidad es muy baja y todas las moléculas se mueven en la misma dirección y velocidad. Podemos aplicar la Ley de Poiseuille, la cual afirma que la Formula: RESISTENCIA DE UN TUBO ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA CUARTA POTENCIA DEL RADIO. Por ejemplo, si se disminuye el 10% del radio, la resistencia aumentaría más de 50%, disminuyendo el flujo aéreo en aproximadamente un 30%. Las resistencias ocurren en varios lugares y tienen distribución regional: - Vías aéreas superiores: 20-40% de la resistencia total (faringe, laringe). - Vías aéreas grandes: mayor resistencia total (ya que éstas se encuentran alineadas en serie). - Vías aéreas periféricas: es menor. - Vías aéreas de menor calibre: hay mayor resistencia al flujo del aire individualmente, pero cuando se juntan su resistencia es baja. VOLUMENES PULMONARES: ALTO VOLUMEN: - Baja resistencia = volumen del pulmón se puede distender (hay retroceso elástico alveolar). - Alto gradiente de presión en la pared. Causa de la bronquio dilatación: Estimulo simpático ejercicios), salbutamol, agonistas beta2 (tratamiento para asma). BAJO VOLUMEN: - Alta resistencia (Pacientes con resistencia alta se agotan rápidamente). - Esfuerzo respiratorio elevado para que el pulmón se pueda inflar. - Presión pleural se vuelve positiva (hay liquido) - Retroceso elástico alveolar esta disminuido Causas de la constriccion: NEUMOPATÍAS RESTRICTIVAS (pulmón no se expande totalmente; afecta al parénquima pulmonar, reduciendo la distensibilidad del pulmón, por lo que el paciente debe hacer un esfuerzo extra para poder inspirar), como la síndrome de dificultad respiratoria del lactante (existe una carencia de surfactante pulmonar); estimulo parasimpatico; mucha Ach/histamina (alergia); NEUMOPATIAS OBSTRUCTIVAS: aspiración de algún cuerpo extraño, por la acumulación de moco en la luz de las vías respiratorias sumado con inflamación del epitelio respiratorio, o por la constricción de la luz de las vías respiratorias debido a la contracción de su componente de músculo liso (asma). COMPRESION DINAMICA: Cuando el alveolo esta adentro del pulmón, la presion pleural que esta cerca al alveolo es igual a la Ppl que esta cerca a la tráquea (lejos de alveolos). Si esa presión pleural empieza a incrementarse por alguna maneira ocasionara la disminución del volumen alveolar, y a nivel de las vías aéreas superiores puede ocasionar un colapso o estrechamente de la tráquea/vía aérea = dificultad respiratoria - Causas: Espiración forzada. El flujo está determinado por la presión alveolar menos la presión pleural. TRABAJO RESPIRATORIO PULMONAR: Es la capacidad pulmonar de mantener optima la relación presión / volumen; Depende de los cambios de presión y variaciones de volumen. El trabajo respiratorio es vinculado con la ventilación (capacidad de ingreso de aire), que es determinado mediante las propriedades elásticas (que intentan retroceder al pulmón) y las resistencias del aparato respiratorio. Mas resistência = mas trabajo respiratório Cuando las propriedades elásticas intentan actuar pero no ocurre en magnitud suficiente = aumenta trabajo respiratorio. VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES Los volúmenes y capacidades pulmonares son medidos pues nos brinda información sobre las propriedades del parénquima pulmonar (donde hay el intercambio gaseoso) y de la pared torácica, y así determinar su interacción. Estos se modifican con los cambios de posición del cuerpo, envejecimiento y embarazo. Ayudan en el diagnóstico de diferenciación de problemas obstructivos (asma y enfisema) de los problemas restrictivos (fibrosis pulmonar). ESPIROMETRÍA: Es la medición de los patrones que son realizadas en diferentes momentos del ciclo (mide el aire que entra y el que sale); es realizado por el Espirómetro, que originara a un grafico: Espirograma o Respirograma. Estos gráficos pueden ser realizados de manera: Estática: cuando los volúmenes están detenidos (V) Dinámicas: los volúmenes están en movimiento y se midiran los flujos, que serán de manera en que Volumen/Tiempo (puesto que el volumen pulmonar cambia con el tiempo por estar en movimiento). (Ve) Para comprender de mejor manera los acontecimientos de la ventilación pulmonar, el flujo de aire se puede dividir en cuatro volúmenes y cuatro capacidades: VOLUMENES PULMONARES: El volumen o tamaño de los pulmones va a depender de rangos como: estatura, edad, sexo, peso, superficie corporal, etc. VOLUMEN TIDAL O VOLUMEN CORRIENTE (VT O VC); El volumen que ingresa o el volumen que sale = es el Volumen Inspiratorio junto al Volumen Espiratorio que pasa por la nariz o boca en cada respiración; 0,5 litros (500ml); o 6 - 7ml/kg aprox. (VT también será igual al Volumen Alveolar + Volumen del Espacio Muerto) VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA (IRV); Si yo realizo una inspiración forzada: Es el volumen de aire inspirado en una máxima inspiración que comienza al final de una inspiración corriente normal 2,5 litros (hombres) y 1,9 litros (mujeres). Este volumen va a depender de: • Volumen pulmonar al iniciar la inspiración máxima (si respiro profundamente luego de un Volumen Corriente profundo, mi IRV será bajo; pero si yo inspiro poco y luego realizo una Inspiración forzada profunda, mi IRV será mayor. • La distenbilidad o Compliance Pulmonar: si el pulmón no puede extenderse bien (por alguna enfermedad o virus) mi IRV será bajo. • La fuerza de los músculos respiratorios + buena inervacion (ancianos con músculos debilitados no tienen un IRV bueno). • Depende de la voluntad puesto que es un proceso voluntario. • De la flexibilidad de la caja torácica (una escoliosis disminuye el IRV). • De la postura (si esta acostado el IRV será mayor). • Del VC y del ERV. VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA (ERV): Si yo hago una Espiracion Forzada: volumen máximo que puedo botal en un máximo esfuerzo que comienza al final de una espiracion corriente normal 1 – 1,5 litros (hombres) y 0,7 litros (mujeres). VOLUMEN RESIDUAL (VR): Se queda permanentemente en el pulmón al final de una espiracion forzada máxima1,2 – 1,5 litros (hombres) y 1,1 litros (mujeres). El volumen Residual y la Capacidad Residual Funcional no se pueden medir con un espirómetro, sino que es necesaria la técnica de dilución de helio. CAPACIDADES PULMONARES: Es la asociación de dos o más volúmenes juntos. CAPACIDAD PULMONAR TOTAL (CPT = VT + IRV + ERV + VR): Suma de todos los volúmenes; es todo lo que puede entrar en Los pulmones luego de un esfuerzo inspiratorio máximo = sumatoria de todos los volúmenes (También puede obtenerse sumando la capacidad vital más el volumen residual). 6 litros (Hombres) y 4,2 litros (Mujeres) CAPACIDAD INSPIRATORIA (CI = VT + IRV): Suma del volumen corriente más el volumen de reserva inspiratoria. Es el volumen de aire respirado en una máxima inspiración que empieza luego de una espiración normal. 3 litros (Hombres) y 2,4 litros (Mujeres) CAPACIDAD VITAL (CV = IRV + VT + ERV): Suma del volumen de reserva inspiratoria, más el volumen corriente, más el volumen de reserva espiratoria; es el volumen de aire espirado en una máxima espiración forzada que empieza luego de una inspiración forzada máxima (no se suma el Volumen Residual). 4,5 litros (Hombres) y 3.1 litros (Mujeres). Capacidad Vital Forzada (CVF) es necesario para saber la resistencia. CAPACIDAD RESIDUAL FUNCIONAL (CRF = ERV + VR), Volumen de Reposos o Volumen de relajación: Suma del volumen de reserva espiratoria más el volumen residual; es el volumen de aire que permanece en pulmones a final de una espiración corriente normal. 2,2 – 3.0 litros (Hombres) y 1,8 litros (Mujeres) Lo que usaríamos caso necesitamos más aire en alguna situación, como en la realización de ejercicio seria el ERV, y luego que se utiliza todo este aire se usaría también el VR = usaría la Capacidad Residual Funcional. ESPACIOS PULMONARES: Son los intervalos de las vías respiratorias, que tendrán un determinado volumen de acuerdo a la zona de ubicación: VOLUMEN ALVEOLAR (VA): De todo el Volumen Corriente (VT) que ingresa solo una parte llega al espacio alveolar 300ml aprox. (En una capacidad inspiratoria máxima) VOLUMEN DE ESPACIO MUERTO (VD): Es el aire de las vías respiratorias que no esta en los alveolos y por eso no participa en la ventilación (durante la espiracion, este espacio es el primero que se expulsa) 150ml ESPACIO MUERTO ANATOMICO: aire en vías respiratorias de conducción como tráquea, bronquios, etc. ESPACIO MUERTO FISIOLÓGICO: zonas alveolares que no participan en la ventilación + volumen muerto anatomico; es variable, y es importante para encontrar las reservas alveolares que poseemos. (VOLUMEN TIDAL TAMBIÉN SERÁ IGUAL AL VOLUMEN ALVEOLAR + VOLUMEN DEL ESPACIO MUERTO = TODO AIRE DE VÍAS RESPIRATORIAS). FLUJOS PULMONARES: Se refiere al volumen de aire que se moviliza en un tiempo determinado. VENTILACIÓN TOTAL: VOLUMEN MINUTO (VM = VC X FR): Volumen corriente x Frecuencia Respiratoria EJEMPLO 1: cuanto de ventilación por minuto si un paciente ventila a 15 respiraciones por minuto y por cada respiración moviliza 400ml, su Volumen por Minuto será de: - Frecuencia Respiratoria = 15 - Volumen Corriente = 400ml - Volumen por minuto = FR x VC = 6000ml o 6 litros EJEMPLO 2: niño entra con su Frecuencia Respiratoria de 40 por minuto, y la maquina informa que su Volumen Minuto es de 1 litro; ¿cuál será su Volumen Corriente total? - FR = 40 - Vm = 1 litro o 1000ml - VC = Vm = 1000 = 25ml - FR 40 VENTILACIÓN TOTAL INSPIRADA (V’I) Volumen Minuto solo de la inspiración. VENTILACIÓN TOTAL ESPIRADA (V’e) Volumen Minuto solo de la espiración. VENTILACIÓN VOLUNTARIA MAXIMA (VVM): Se llamaba Capacidad Respiratoria Máxima; Es el mayor volumen de aire que puede desplazarse al interior y exterior de los pulmones en un minuto mediante un esfuerzo voluntario. Disminuye con la edad; La mediremos en el Laboratorio con el respirómetro de impedancia en 12-15s. 125-170 l/min: 150L/min: 20 años hombre 100L/min: 20 años mujer VARIACIONES: Los volúmenes y capacidades del pulmón o caja torácica van a depender de la postura del sujeto. Cuando una persona esta echada, a diferencia de una persona parada, ocurre = MODIFICA: Volumen de Reserva Inspiratorio aumenta (IRV); Volumen de Reserva Espiratorio disminuye (ERV); la Capacidad Inspiratoria aumenta (CI); la Capacidad Residual Funcional baja (CRF) PERMANECE IGUAL: Capacidad Pulmonar Total (CPT/TLC); Capacidad Vital (CV); Volumen Tidal (VT); Volumen Residual (VR); PATRONES ESPIROMETRICOS: RESTRICTIVO: Síndrome del Bebe: Todos los criterios disminuidos como en un pulmón de un bebe. Tiene su pico flujo máximo disminuido si comparado con el pico flujo normal. - Capacidad Pulmonar Total disminuido. - VEF1 disminuido. - Capacidad Vital Forzada baja. - Cociente de Tiffeaun esta normal (2,8/3,1 = 0,9 = 90%). OBSTRUCTIVO: El aire entra fácilmente pero no logra salir. Su pico flujo máximo espiratorio esta disminuido, pues hay un atrapamiento de aire (relacionado con volúmenes pulmonares altos). - La Capacidad Pulmonar Total esta aumentada, - Volumen Residual está bien elevado (CRF elevado); - Volumen de Reserva Espiratoria esta disminuida; - la Capacidad Vital esta igual o generalmente disminuida. - Capacidad Vital Forzada es disminuida - VEF1 bajo. - Cociente de Tiffeaun bajo. MEDICIONES DINAMINAS Se realizan mientras hay fujo o movimiento de un determinado volumen CAPACIDAD VITAL FORZADA (CVF): Máximo volumen de aire en una inspiración forzada y que todo ese volumen sea espirado forzadamente (sale toda la Capacidad Pulmonar Total, menos el Volumen Residual); se mide la resistencia en la via aérea. 5 litros VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO EN EL PRIMER SEGUNDO (VEF1): Es el máximo volumen de aire espirado de manera forzada y rápida (elimina la CPT pero se mide solamente el 1er segundo); se mide para evaluar a los patrones espirométricos). 3,8 – 4 litros COCIENTE O INDICE DE TIFFENEAU: Es el porcentaje de la Capacidad Vital Forzada espirada durante el primer segundo. Es dado por: Volumen Espiratorio Forzado dividido por la Capacidad Vital Forzada. (VEF1/CVF); Es utilizado para visualizar la resistencia de las vías aéreas (pacientes con asmas, etc) 80% - Si tengo VEF1 de 4 litros y una CVF de 5 litros: 4/5 = 0,8 = 80% (bueno). - Si tengo VEF1 de 1,3 litros y una CVF DE 3,1 litros: 1,3/3,1 = 0,41 = 42% (bajo). FLUJO MEDIO A LA MITAD DE LA ESPIRACION FORZADA (FEF25-75): ES el flujo medio máximo, que es medido trazando una línea entre el punto 25% y el punto 75% de la Capacidad Vital Forzada (y así saber cuánto de aire se eliminó en esta cantidad). MECÁNICA RESPIRATORIA ESTUDIA LAS FUERZAS QUE GENERAN EL MOVIMIENTO: ES GOBERNADA POR PRESIONES, VOLUMEN, FLUJOS, RESISTENCIA; ASÍ PERMITE INGRESO DE O2 Y SALIDA DE CO2. CINETICA DEL OXIGENO CONTENIDO DE O2 EN SANGRE: El O2 a nivel alveolar será de una Presión Alveolar de 100mmhg, pero este O2 va a ingresar al capilar, donde se encontrará con elementos; esta valoración va a medir cuanto de O2 está unido a: CELULARES (HEMATÍES): Se satura al 100% cuando sus 4 espacios para O2 están llenos (si solo 3 espacios están llenos saturación seria de 75%); la sangre venosa solo tiene capacidad de 75%, por eso no es suficiente para oxigenar. Para saber se necesita: • Saturación de O2 (SaO2): El valor normal sería el más cerca de 100%, pero se expresa como fracción; si tengo 98% = 98/100 = 0,98 decimal; multiplicado por • Cuanto de hemoglobina tiene; multiplicado por • 1.34 [TODO ESO SE EVALUA MEDIANTE UN OXÍMETRO] SOLUCION(PLASMA): Un medio gaseoso si se puede mesclar con un medio liquido; depende de la - Presion Arterial de Oxigeno (PaO2) multiplicado por - 0,003 [SE EVALUA POR UNA ANÁLISIS DE GASES ARTERIAL AGA] FORMULA: CONTENIDO DE O2= O2 en hemoglobina (SaO2 x Hb x 1,34) + O2 en forma líquida en plasma (PaO2 x 0.003)= (0,98 x 15 x 1,34) + (100mmhg x 0,003) = 19,7ml/100ml + 0,3ml/100ml = 20ml/100ml Puedo cambiar para un valor altísimo la presión Arterial de O2 (como a 500), pero eso no hará con que el O2 disuelto en plasma cambie mucho (500 x 0,003 = 1,5ml/100ml). Por eso durante una emergencia la máscara de O2 no es la mejor opción. Cuando hay un sangrado grande, y el contenido de O2 en hemoglobina está muy bajo, la primera medida debe ser transfusión de sangre, pues la sangre aumenta la Hg, que tiene mucho mas gran impacto que la PaO2 sobre la oxigenación (pequeño cambio en Hg cambia mucho el valor). La hipoxemia (que es la PaO2 baja) no ejerce gran influencia sobre la oxigenación arterial si es que no hay grandes cambios de SaO2 durante ese problema. TRANSPORTE (D.O2): Como, cuanto y donde se transporta em la sangre mediante el aparato respiratorio (es el transportador) y como se va a unir a otras sustancias. Se refiere a la velocidad en que el contenido de O2 es movilizado; seria el - Gasto Cardiaco (que depende de la Frecuencia Cardiaca multiplicado por la Presión Arteria) multiplicado por - Contenido de O2 (seria el O2 en sangre) multiplicado por el - El factor de corrección (10) FORMULA TRANSPORTE (D.O2) = Gasto Cardíaco (GC) X Contenido de O2 (SaO2 x Hb x 1,34) X fator de correccion (10) = GC x (1,34 x 15 x 0,98) x 10 = GC x 19,7 x 10 Valores Normales: 950 – 1150ml/min (hombres) y 520 a 570ml/min (mujeres) Que va a intervenir cuando busco medir el transporte: la hemoglobina, velocidad de sangre que circula (aparato cardiovascular), y la saturación. D.O2 CRITICO - TRANSPORTE CRITICO: Es el transporte (D.O2) en que el consumo (VO2) se vuelve dependiente del suministro (cuando se transporta el valor mínimo posible para que la célula no muera, cuando la producción energética en las células queda limitada por el O2). Ocurre en pacientes de cuidados intensivos, en que el consumo de O2 es muy bajo y a la vez transportan muy poco O2. CONSUMO (VO2): Cuanto se extrae y que medida de O2 transportado es consumido/utilizado desde las microvellosidades, y permite evaluar la funcionalidad del tejido (tejido muerto no usa O2); si entra 100% de oxígeno al cerebro y sale 100% por venas, quiere decir que no hay gasto = cerebro muerto. Va a depender: - Del Gasto Cardiaco multiplicado por - Contenido de O2 en la sangre (Hg x 1,34) multiplicado por - Saturación arterial (SaO2, medido por un AGA) menos saturación venosa (SvO2, medido por un AGV); que sirve para encontrar así cantidad de uso del tejido FORMULA VO2 Gasto Cardiaco (GC) x contenido de O2 (Hg x 1,34) x (SaO2 – SvO2) Valores Normales: 110 – 160ml/min/m2 Esta medida permite decir si el paciente tiene hipermetabolismo (alto consumo, como en hipertiroidismo) o hipo metabolismo (consume poco oxígeno, hipotiroidismo, relajante muscular), para calcular el gasto calórico del metabolismo, el transporte de oxígeno (D.O2) UMBRAL ANAEROBICO: Aplicación: en el Umbral Anaeróbico = Cual sería la intensidad de ejercicio ejercida para que las concentraciones de ácido láctico empiece a aumentar (supere el umbral, que es cuando la Frecuencia Cardiaca supera 130), y también en cual la concentración de bicarbonato disminuya. FRECUENCIA CARDIACA MAXIMA = 220 – edad del paciente (una persona de 20 anos: 220 – 20 = 200 [si pasa ese umbral puede causar problemas cardiacos) FRECUENCIA CARDIACA SUBMAXIMA de 60%: encontrar el 60% de la FC máxima = 60% de 200 = 120 (el valor sub máximo ideal en ejercicios intensos no debe pasar el 80%, que seria 160 en alguien de 20 años). COCIENTE DE EXTRACCION DEL VO2: Es la relación que existe entre el consumo de O2 y su transporte (cuanto del valor transportado es consumido). Seria la fracción de O2 entregue a la microcirculación y captada en el tejido; Se necesita - Es cociente del consumo de O2 dividido por - El transporte de O2 en sangre arterial FORMULA: VO2/ D.O2 x 100 Valores Normales: 0,2 – 0,3 (20% - 30%) VALORACION DE LA OXIGENACION Son los valores que dan información sobre el grao de O2 del paciente: PRESIÓN ARTERIAL DE O2 ESPERADA (PaO2 esperada): es la presión arterial que se espera obtener conociendo la Fraccion Inspirada de O2 [FiO2] respirada. FORMULA: PaO2 = 5 x (% de O2 inspirado) EJEMPLOS: La Presión Arterial de alguien en el nivel del mar (el AGA) seria 100; pero no es necesario hacer ese análisis puesto que: - Porcentaje de O2 promedio respirado [FiO2] a nivel del mar = 20%; PaO2 = 5 x 20 = 100 +10mmhg - Si la FiO2 es de 0,30 (30%) entonces PaO2 = 5 x 30 = 150 + 10mmhg - Si la FiO2 es de 50%, PaO2 = 5 x 50 = 250 + 10mmhg PaO2/FiO2: Es la Presión Arterial de O2 entre la Fracción Inspirada de O2 (evalúa la eficiencia de la oxigenación y para identificar compromisos oxigenatorios). FORMULA: PaO2/FiO2 (este em decimal). Valor Normal: >400 EJEMPLOS: - si la PaO2 es 100mmhg y mi FiO2 es de 20% (aire a nivel del mar): = 100/0,20 = 500mmhg - Si la PaO2 es de 100mmhg con FiO2 de O2 puro (1) = 100/1 = 100mmhg Quiere decir que aunque yo de oxígeno puro a una persona, pero no eh mejorado su Presión Arterial me resultara en una mala PaO2/FiO2 = esta disminuye progresivamente en trastornos oxigenativos • Si es <300 el paciente tiene una lesión pulmonar. • Si es <200 = injuria pulmonar severa. CASO CLINICO: Paciente esta entubabo (con COVID) con la SatO2 en 80% y no puede salir pues su PAFI no se incrementa. Que pasa? - Saturación baja de 80% (normal es de 95-100%). - Si esta entubado su FiO2 sería de 1 = PAFI de 100 (suponiendo que PaO2 es de 100). El PAFI bajo puede explicar el nivel de saturación disminuido GRADIENTE ALVEOLO-ARTERIAL (DA-aO2): Es la diferencia entre la Presión del Alvéolo (PAO2) y la Presión Arterial de oxígeno (PaO2). FORMULA: PAO2 – PaO2: {[(PB – pvH2O) x FiO2] – PaCO2/CR} – PaO2 - PB = Presión barométrica - PaO2 = Presión Arterial de O2 - PaCo2 = Presión de CO2 - (pvH2O) = Presión de Vapor de agua - CR = Cociente Respiratorio - FiO2 = Fracción Inspirada de O2 CASO CLINICO: Paciente vive en el Cerro de Pasco con una Presión barométrica de 500; se realiza un AGA y se observa: (pongamos que está respirando O2 puro: FiO2 = 1). - PaO2 = 80mmhg - Presión de CO2 = 35 - Presión de Vapor de agua (pvH2O) = 47 - Cociente Respiratorio = 0,7 Cuanto seria su DA-aO2? {[(500 – 47) x 1] – 35/0,7} – 80= {[453 x 1] – 50} – 80 = 323 (si estuviera respirando O2 ambiental, FiO2 = 0,2) OXIGENOTERAPIA Las diferentes administraciones de O2 originara a diferentes niveles de FiO2. El O2 puede ser utilizado como un tratamiento, así como cualquier otra droga, y por lo tanto posee mismas características de uso de los demás remedios: a un paciente correcto, en una dosis correcta, por el tiempo correcto, y en un sistema adecuado (de manera responsable) El O2 solo es utilizado en situaciones de hipoxemia (disminución de presión Parcial de O2 en sangre), y no en cualquier enfermedad respiratoria (como obstrucción respiratoria por un cuerpo extraño) El O2 es prescrito de acuerdo al control o rangos de la saturación (SatO2); SatO2 = rangos de 98% - 100% en personas normales que viven a nivel del mar - Si la Presión Parcial deO2 esta acima de 100mmhg, no importa el valor, la SatO2 siempre será de 100% (pues el oxímetro de pulso solo llega hasta este valor) - Si la PpO2 es menor a 100mmhg, entonces la SpO2 también estará menos de 100 (oxímetro notará los pequeños cambios a partir de 75- 80mmhg); - El P50 equivale a la Presión Parcial de O2 necesaria (normalmente 27mmhg) para que la SpO2 sea de 50% La oxigenación es considerada la 5ta función vital (junto a la presión, temperatura, frecuencia cardiaca e respiratoria) COMPLICACIONES: si es utilizada por mucho tiempo, puede generar hipoventilación, atelectasia por reabsorción (mucho O2 retira el nitrógeno presente en el alveolo, lo que ocasionara un colapso alveolar impidiendo que este se infle adecuadamente), retinopatía del prematuro (problema en la retina de los bebes), toxidad pulmonar del O2 (paciente que recibe cantidades de FiO2 acima de 60 por más de 6horas). Debe ser administrado con sabiduría y racionalmente (con personal entrenado): debe tener un flujo especifico, en un sistema especifico, una meta y un paciente especifico de acuerdo a la saturación o PpO2. Debe ser utilizado mediante dispositivos apropiados y descontinuado luego que el paciente llegue al objetivo planteado. - Debe ser utilizado para revertir y prevenir: INSUFICIENCIA RESPIRATORIA: AGUDA: es cuando la PaO2 esta debajo de 60mmhg y con PaCO2 por encima de 50mmhg PARCIAL o HIPOXEMICA: PaO2 baja y PaCO2 normal o baja - Es la que principalmente se corrige con oxigenoterapia; Mas común en pediatría y se corrige fácilmente con administración de O2, y por eso el tratamiento tiene como objetivo disminuir el trabajo cardiaco y respiratorio DIFICULTADES: Oxímetro no funcione bien en movimiento (valores cambian si los dedos se mueven), o a altas o bajas temperaturas; señal se va a bajo flujo sanguíneo; no diferencia entre O2, CO2 o metahemoglobina; Saturación cambia por la Presión Parcial o Presión Arterial. Si la SpO2 esta en 90% quiere decir q su PpO2 esta a 60mmhg o menos, lo que es critico p una persona; menos de eso es difícil que se recupere. requerido y así tener un suministro de O2 adecuado. - Ocurre cuando hay alteración del intercambio gaseoso o relación ventilo-perfusión; obstrucción de vías aéreas (mediante enfermedades como un asma bronquial); neumonía y neumonías intersticiales; fibrosis pulmonar; atelectasia (colapso de alveolos); cardiopatías con hiper flujo (hipertensión pulmonar); GLOBAL O HIPOXEMIA E HIPERCAPNIA: PaO2 baja y PaCO2 alta HIPOXIA: La tensión de O2 dentro de la mitocondria es inadecuada para el metabolismo aerobio; puede ser por una falla circulatoria (daño vascular), por una anemia crónica (abundante menstruación), por causas citotóxicas.
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