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Medicine Guide Medicine Guide CIRCULACION Y TRANSPORTE DEL SISTEMA RESPIRATORIO FISIOPATOLOGIA DEL EDEMA PULMONAR Y DISNEA Medicine Guide Medicine Guide CIRCULACION PULMONAR • Circulación Sistémica y Pulmonar • Presiones Intersticiales y Dinámica Pulmonar TRANSPORTE DE OXIGENO • Oxígeno Disuelto en Plasma • Oxígeno en la Hemoglobina • Saturación de Oxigeno • Curva de Disociación del Oxigeno • Curva de Disociación de la Hemoglobina • Concentración de Oxígeno en Sangre • Monóxido de Carbono TRANSPORTE DEL DIOXIDO DE CARBONO • CO2 Disuelto en Plasma • Transporte como Bicarbonato • Transporte por Proteínas • Curva de Disociación del CO2 CONCENTRACION ACIDO - BASE • Acidosis Respiratoria • Acidosis Metabólica • Alcalosis Respiratoria • Alcalosis Metabólica INTERCAMBIO GASEOSO (SANGRE Y TEJIDOS) FISIOPATOLOGIA DE LA DISNEA • Factores • Clasificación FISIOPATOLOGIA DEL EDEMA PULMONAR • Compensación • Formación del Edema • Clasificación de la Patogenia • Clínica • Intercambio de Gases Medicine Guide Medicine Guide CIRCULACION PULMONAR Cada zona pulmonar posee una circulación diferente (zonas de west), que dependerá de dos circulaciones: DEPENDIENTES DE LA ARTERIA PULMONAR (AP) La sangre venosa ingresa al corazón por la aurícula derecha (a través de las venas cavas), luego pasan al ventrículo derecho y así salen a las Arterias Pulmonares hacia el pulmón. Las A. Pulmonares transportan un alto flujo, a baja resistencia y baja presión lo que va a favorecer el intercambio gaseoso. Ellas no toleran grandes cambios de resistencia o de presión; si subimos el volumen sanguíneo circulante bruscamente, el pulmón no tolerara este cambio. La A. pulmonar (principalmente la derecha) se ubica atrás de la Aorta ascendente y de la V. cava superior, y se dirige hacia el hilio pulmonar. FUNCIONES - Participa en el intercambio gaseoso - Nutrirán al parénquima pulmonar - Funciones no pulmonares (metabolismo de sustancias que ingresan al pulmón) DEPENDIENTES DE LAS ARTERIAS BRONQUIALES Aproximadamente 5 arterias bronquiales que se originaran directamente de la Aorta torácica hacia el bronquio; estas no participan en el intercambio gaseoso. Medicine Guide Medicine Guide CIRCULACION SISTEMICA Y PULMONAR: Existe una diferencia de presiones entre la Circulación sistémica y la Pulmonar (esta última es mucho más baja). SISTEMICA: - Ventrículo izquierdo: 120mmhg - Arteria aorta: 100 - 120/80mmhg - Cerca a Capilares: 30mmhg (cuando la Presión Sistólica de la Circulación Sistema disminuye a <30: no llega sangre suficiente a los capilares tisulares) - Capilares: 20mmhg - Venas cavas - PVC (presión venosa central): 5- 10mmhg o 5-14cmH2O (presión venosa siempre es baja pues poseen tejido muy elástico) - Aurícula derecha (PAD): 2 – 6mmhg PULMONAR: - Ventrículo derecho: 25mmhg - Artérias pulmonares (PAP): 15 – 30/8mmhg sistólica; 8-15mmhg diastólica; 9-19mmhg de media - Capilares pulmonares – PCP (presión de enclavamiento): 6 – 12mmhg (semejante a la presión de aurícula izquierda; muy bajas, lo que permite que toda la sangre pase por los capilares de manera lenta = buena oxigenación) - Venas pulmonares: 6mmhg - Aurícula izquierda: 5mmhg (misma presión que se encuentra en capilares pulmonares; es uno de los sitios más difíciles para medición de presiones) PRESIONES INTERSTICIALES Y DINAMICA PULMONAR Existen fuerzas que trabajan para que los líquidos ingresen a los espacios intracapilares (Presión Coloidosmotica del Plasma: 28 de fuerza); es dado por las proteínas presentes en el capilar, que generaran una fuerza que jalan liquido del interticio hacia capilar. Todas las demás fuerzas trabajan para que el líquido salga de los capilares: 29 de fuerza. Al final, habrá un balance positivo de 1 hacia afuera Medicine Guide Medicine Guide TRANSPORTE DE OXIGENO Una vez adentro de la sangre, el oxígeno puede ser: TRANSPORTADO DISUELTO EN PLASMA (0,003ml/100ml en sangre, un porcentaje muy bajo) COMBINADO A HEMOGLOBINA (22ml/100ml de sangre, en condiciones óptimas de Hg) OXIGENO DISUELTO: Mediante la LEY DE HENRY: la cantidad disuelta de un gas es directamente proporcional a la Presión Parcial. Para eso consideramos las presiones diferenciales: PAO2:100mmhg y en la arteria pulmonar la PaO2:40mmhg - Por cada mmhg de Presión de O2, habrá 0,003ml disuelto - luego sería PAO2:100 x 0,003 = 0,3ml/100ml de sangre disuelto Su valor puede variar si hay mayor frecuencia cardiaca, gasto cardiaco, ocasionando un mayor volumen se sangre que tendrá contacto con los pulmones. OXIGENO EN HEMOGLOBINA: Hb es un compuesto de hierro y porfirina, unidos a la proteína globina (4 cadenas polipeptidas, que son alfa o beta); la HbA es la de 90% de los adultos (2 alfa y 2 beta). En cada cadena, existen grupos hemo (4 al total), que poseen un ion ferroso (OXIHEMOGLOBINA) que va a transportar el O2 mediante una unión reversible (se uno y se libera). Medicine Guide Medicine Guide Este ion se puede transformar en un tipo Férrico (METAHEMOGLOBINA) mediante oxidación por medicamentos (nitritos, sulfamidas, acetanilida), lo que disminuirá el transporte de O2. Cuando la Hb pasa de un estado completamente oxigenado (oxihemoglobina – estado relajado R) hacia un estado desoxigenado (deoxihemoglobina – estado tenso T) ocurrirá un cambio conformacional molecular. SATURACION DE O2 de Hb: Es el porcentaje de sitios de unión disponibles que el O2 ha ocupado; si una persona tiene 95% de SatO2 quiere decir que 95% de la hemoglobina está cargando O2. Si esta porcentaje es <90 puede sugerir una síndrome de dificultad respiratoria aguda, pues su PaO2 sera menos de 60mmhg. • P50: saturación de O2 al 50% (PaO2: 27mmhg) Medicine Guide Medicine Guide CURVA DE DISOCIACION DEL OXIGENO: La CAPACIDAD DE O2 es la cantidad máxima de O2 que puede combinarse con una hemoglobina con todos sus espacios llenos; - 1gr de Hb puede transportar hasta 1,39ml de O2 en condiciones ideales Si hay 15gr de Hb (paciente normal), habrá un total de aprox. 20,8ml de O2 por cada 100ml de sangre, a una SatO2 de aprox. 100%. Entonces, aprox. 200ml de O2 serán transportados en 1litro de sangre. Si un paciente anémico posee Hb10, aunque tenga una saturación de 100%, tendrá aprox. 13ml de O2/100ml de sangre [10 x 1,39] , pues toda la cantidad de Hb presente en su sangre, aunque sea poca, está completa de O2; por eso es importante saber la cantidad de Hb que el paciente posee cuando este presenta un cuadro respiratorio. El cuadro también dice que, si la Hb está unida con el CO (monóxido de Carbono) a un 33%, aunque el valor de la Hb sea normal, la cantidad de O2 transportado será mucho menor, y la curva de disociación de Hg vaya hacia la izquierda (explicación más abajo). LA CURVA DE DISOCIACIÓN DE LA HEMOGLOBINA Vemos que - A una PO2 de 60mmhg, la Saturación será de aprox. 90%; - Si la PO2 cae a 40mmhg, la SatO2 será de 77%aprox. Esta curva va a depender de algunos factores o ubicaciones del cuerpo: - Sangre arterial: aprox. PO2: 100mmhg; SatO2: 98% - Sangre venosa: aprox. PO2: 40mmhg; SatO2: 75% Quiere decir que pequeños cambios en la presión ocasionara grandes cambios de saturación Esta curva presenta una forma sigmoidea, con un inicio bastante rápido y vertical, que luego se aplana: esto permite que la saturación a estos niveles no varie mucho, siga adecuada aunque la PO2 varíe un poco. A medida que el eritrocito capta O2 en el capilar el proceso se acelera por la diferencia de presión (la curva sube rápidamente, teniendo sangre venosa, y así la difusión se acelera: la Hg captara mucho mas O2 y mas rápidamente. Esta parte, que es bien inclinada, también implica que los tejidos periféricos puedan extraer grandes cantidades de O2 de la sangre, pues a este lado la Hb va a ceder más fácilmente Cuando la Hg se encuentra a bajas saturaciones, cambiara a un color purpura = cianosis Medicine Guide Medicine Guide CURVA HACIA DERECHA: Si ocurre un aumento de temperatura, aumento de CO2, disminución de ph, la curva se desplazara hacia la derecha (línea delgada azul), implica que se redujo la afinidad del O2 por la Hb; por ejemplo, si corro por bastante tiempo, en las zonas musculares habrá un aumento de temperatura, disminuyendo la afinidad de O2 por la Hg, haciendo que esta ceda O2 hacia los músculos para que estos hagan su metabolismo; esto ocasionara que aunque la PO2 sea de 60mmhg, la SatO2 disminuirá hacia aprox. 80%. Este mecanismo ocurrirá también en diversos órganos como cerebro, hígado, riñones, etc. (Todo explicado por el Efecto Bohr). - También ocurre cuando Aumento de 2-3 Difosfoglicerato (producto de metabolismo de hematíes): en alturas, EPOC, hipoxia crónica CURVA HACIA IZQUIERDA: Si ocurre al revés (baja temperatura, bajo CO2 y elevado pH), la curva aumentaría hacia izquierda, aumentando la SatO2. Esto dificultará a que la Hb ceda O2 pues esta tendrá una afinidad muy fuerte. - También ocurre cuando hay Disminución de 2-3 DFG: en donaciones sanguíneas CONCENTRACION DE OXIGENO EN SANGRE: Se encuentra mediante la formula: 1,39 (cantidad máxima que transporta 1gr de Hb), por la Hb del paciente, por la SatO2 del paciente entre 100; a esto sumamos 0,003 de la PaO2 (si la presión es de 100, este valor seria 0,3). MONOXIDO DE CARBONO (CO): Originado por una acumulación incompleta de los gases; se puede unir a la Hb: Carboxihemoglobina (COHb); normalmente está en concentraciones muy reducidas en el cuerpo (<1%), y si sus valores aumentan mucho se tornarán tóxicos; este posee 240 veces más afinidad (240 veces menos presión) para la Hb que el O2. - Normalmente: En una SatO2 de 100% necesitara una PO2: 100mmhg; - Con CO: En una SatCO: 100%, solo se necesita de PCO: 0,4mmhg aprox. - Solo con una PCO: 0,16mmhg haría con que 75% de la Hb se una a CO La mayoría de las personas que sufren incendios grandes no mueren por quemaduras, sino por la combustión incompleta y aumento de producción de CO; cuando hay una intoxicación así se les trata con altas concentraciones de O2. Medicine Guide Medicine Guide TRANSPORTE DE DIOXIDO DE CARBONO Se transporta de manera: - DISUELTO EN PLASMA (10%) - BICARBONATO (90%) - COMBINADOS A PROTEÍNAS El CO2 es el que aporta con la mayor diferenciación entre arterias y venas; CO2 DISUELTO: Es un porcentaje bajo (10%). Mediante LEY DE HENRY: dice que los gases son clasificados mediante su capacidad de difusión; el CO2 es 20 veces más soluble que el agua. CO2 como BICARBONATO: Ocurre en los glóbulos rojos: El CO2 sale de algún tejido, atraviesa la pared capilar hacia un glóbulo rojo. Durante este camino, unos 10% se quedan en plasma disuelto y otra porcentaje ira al glóbulo rojo, se unirá con agua y al final formará un bicarbonato. 1ERA REACCIÓN: Ocurre una secuencia con el agua (CO2 + H2O), y así forma el Acido Carbónico (mediante enzima anhidrasa carbónica, reacción reversible). Esta reacción es lenta en plasma, y a la vez rápida en glóbulos rojos. 2DA REACCIÓN: Luego después ocurrirá una disociación iónica rápida, formando bicarbonato + hidrogeniones, para entonces ser transportado. - Si algunos iones se liberaren, se unirán a la Hb reducida (no oxigenada). - Hb reducida en sangre periférica va a contribuir para captación de CO2 - Hb oxigenada contribuye al desprendimiento del CO2 hacia los alveolos Medicine Guide Medicine Guide TRANSPORTE POR PROTEINAS: Ocurre mediante compuestos carbaminicos: el CO2 se une con los grupos amino terminales de las proteínas sanguíneas (globulinas) = CARBAMINOHEMOGLOBINA. La descarga de O2 hacia los tejidos va a facilitar la captación de CO2 por las globinas (necesita estar sin O2) CURVA DE DISOCIACION DE CO2: Esta curva es más empinada y lineal; no posee una subida brusca como ocurre con la de O2. - Para una persona que posee PCO2: 40mmhg y una SatO2: 95%, la concentración de CO2 será de 45ml/100ml - Pero si la SatO2: 75%, habrá una mayor concentración de CO2 aunque la PCO2 siga igual SANGRE ARTERIAL: La sangre tiene PO2: 97-98mmhg y una mayor SatO2: y por eso una concentración de CO2 de 40ml/100ml (menos concentración). La curva de co2 se desplazará a la derecha con incremento de la saturación de oxígeno. SANGRE VENOSA: La concentración de CO2 es un poco más alta, 45ml/100ml con una PO2 40mmhg. Esto hace con que el CO2 sea mejor transportado por esta sangre (menor Presión de O2 transportara mejor el CO2); si la SatO2 baja, aunque la presión siga igual, habrá una mayor concentración de CO2 en sangre - A una PO2 de 45 a 50mmhg hará con que la concentración de O2 varíe de 18 hacia 16ml/100ml (el cambio no es tan grande por la meseta). - A una PCO2 de 45 a 50mmhg hará con que la concentración de CO2 baje mas (de 54 hacia 48ml/100ml) Esto significa que pequeños cambios es la presión afectara mucho mas al co2 que al o2 Medicine Guide Medicine Guide CONCENTRACION ACIDO – BASE El transporte de CO2 ejerce un efecto importantísimo sobre este estado. El pulmón excreta aproximadamente 10.000mEq de ácido carbónico por día. Por lo tanto, al haber una alteración en la ventilación alveolar se alterará también la eliminación de CO2: alteración equilibrio acido -base. ECUACIÓN DE HERDERSON – HASSELBACH: se utiliza para conocer el pH resultante de la difusión de CO2 en sangre La relación entre el bicarbonato y el CO2 es normalmente 20; si esta relación sube o baja, es lo que va a cambiar el Ph. • Las concentraciones de bicarbonato están dadas a nivel de los riñones • Concentraciones de PCO2 es dada en pulmones El grafico señala que, a un PCO2 de 40mmhg (línea A) y a un bicarbonato de aprox. 24, el pH será 7,4 (EQUILIBRIO IDEAL) HIPOVENTILACIÓN: Si la PCO2 se eleva a 60mmhg (línea B), y un bicarbonato a 27, el pH va a disminuir hacia 7,2 aprox. (ACIDOSIS) HIPERVENTILACIÓN: PCO2 va hacia 20mmhg (línea C), el bicarbonato baja hacia 20 aprox., lo que aumentara el pH hacia 7,5 aprox. (ALCALOSIS) Medicine Guide Medicine Guide ACIDOSIS RESPIRATORIA: (Linea roja) Ocurre por un aumento de PCO2, que causa un pequeño aumento de bicarbonato: La relación entre bicarbonato y PCO2 disminuira= disminución de pH (línea B) - Causas: hipoventilación (pues se retienen el CO2), desigualdad en la relación Va/Q COMPENSACION: (Línea naranja) Entonces este aumento de PCO2 ocasionara un aumento grande de bicarbonato: el riñón va a disminuir su excreción, conservando la concentración de bicarbonato para intentar compensar (por la disociación del ácido carbónico) [punto B sube al punto D] lo que hará con que la relación trate de normalizarse: aumentara otra vez el pH (acerca a 7,4). ACIDOSIS METABOLICA: (Linea roja) Ocasiona un cambio primario en el bicarbonato, que va a disminuir (punto A hacia punto G) = disminución de relación bicarbonato y PCO2 = disminución de pH. - Causas: acumulación de ácidos en sangre, hipoxia tisular COMPENSACION: (línea naranja) Pulmones van a aumentar la ventilación, lo que disminuirá la PCO2 = aumenta relación bicarbonato y PCO2 (por los quimiorreceptores periféricos) = aumenta el pH (punto G al punto F). HCO3-/PCO2: normal HCO3-/PCO2: baja Medicine Guide Medicine Guide ALCALOSIS RESPIRATORIA: (Linea roja) Ocurre una disminución de PCO2 (del punto A pasa al punto C), lo que disminuirá el nivel de bicarbonato provocando un aumento de la relación bicarbonato y PCO2 = pH aumentado. - Causas: hiperventilación, grandes alturas COMPENSACIÓN: (linea naranja) el riñón va a actuar aumentando la excreción de bicarbonato, disminuyendo sus valores sanguíneos. ALCALOSIS METABOLICA: (Linea roja) Ocurre un aumento de bicarbonato (punto A hacia punto E) = aumenta la relación bicarbonato y PCO2 = aumento de pH - Causas: ingesta excesiva de álcalis, perdida de secrecion gástrica por vômitos COMPENSACION: (linea naranja) Pulmón tiende a disminuir la ventilación alveolar: elevar el PCO2 (del punto E 40 hacia punto D 60); esta compensación es muy escasa y difícil de alcanzar. HCO3-/PCO2: normal HCO3-/PCO2: alta HCO3-/PCO2 HCO3-/PCO2: alta Medicine Guide Medicine Guide INTERCAMBIO GASEOSO (SANGRE Y TEJIDOS) Los gases (O2 y CO2) pasan de sangre hacia tejidos por difusión simple (ley de Fick). La distancia q los gases necesitan cruzar (de capilar a musculo) es de 50um: muy elevada, como 100x mayor que a nivel pulmonar. Sabemos también que el CO2 es mucho más soluble que el O2; por eso, el grosor elevado afectara poco al CO2, mientras que el O2 tendrá más dificultad. Por eso en ejercicios intensos a veces habrá zonas no adecuadamente oxigenadas: Grafico A: UNA OXIGENACIÓN ADECUADA: vemos que la PO2 va a disminuir de acuerdo al aumento de distancia entre el tejido y algún capilar, hasta llegar al mínimo 20 aprox. (los tejidos que están cerca al capilar se oxigenaran mejor). Grafico B: UN NIVEL CRÍTICO: igualmente, la presión cerca a capilares es mayor (buen aporte de O2), pero cuanto más se aleja la oxigenación va a disminuir, hasta incluso llegar a PO2: 0mmhg en algunos espacios centrales. Puede ocurrir cuando, por ejemplo, en un ejercicio físico algunas partes requieren mucho más oxigeno que otras. Grafico C: UN NIVEL INADECUADO: mientras se aleja de los capilares, la presión de O2 bajará tanto que buena parte del tejido no tendrá oxigenación: una glicolisis anaeróbica (formación de ácido láctico). Una Presión de O2 anormalmente baja puede representar una hipoxia tisular en tejidos periféricos; las causas serian: Po2 baja en sangre arterial: por ejemplo en una enfermedad pulmonar (hipoxia). Capacidad disminuida de transporte den O2 en la sangre: anemia (poca Hb = poco transporte de O2), intoxicación de CO (hipoxia anémica, aunque haya un valor de Hb adecuada esta no será funcional pues estará ocupada con el CO). Disminución de flujo sanguíneo en los tejidos: shock u obstrucción local (hipoxia circulatoria). Sustancias toxicas que interfiere en la capacidad de los tejidos de usar el O: cianuro (hipoxia histotoxica). Medicine Guide Medicine Guide Medicine Guide Medicine Guide FISIOPATOLOGIA: DISNEA Es la sensación de falta de aire que no es habitual + dificultad para respirar. Es difícil de medir y su evaluación es complicada, no se conoce mucho sobre sus factores y es algo que el paciente necesita explicar por si proprio la sensación (es un síntoma, no un signo). La demanda de ventilación es desproporcionada respecto de la capacidad de respuesta a esa demanda (se necesita mayor ventilación, pero siente que el cuerpo no permite esta capacidad necesaria de aire). - NO es cuando siente falta de aire luego de una actividad nueva que esta persona no esté acostumbrada, sino que es una sensación repentina que antes no existía. - Es diferente de taquipnea (respiración acelerada) o hiperpnea (ventilación aumentada). Frecuentemente esta mayor demanda de ventilación es la consecuencia de cambios en gases sanguíneos o del pH (problema en respiración = aumenta CO2 = poco pH, y al revés). PUEDE SER EVALUADA EN 4 GRADOS: 0: Ausencia de disnea excepto al realizar ejercicios intensos no acostumbrados. 1: Ahogo pronunciado al caminar muy rápido o subir escaleras un poco pronunciadas. 2: Ahogo al caminar (planamente) al mismo paso que otra persona a mi edad, pero que ella no se cansa, o cuando necesito parar para descansar luego de caminar. 3: El ahogo le obliga a parar antes de los 100m o luego de pocos minutos caminando en terreno plano. 4: Ahogo al realizar esfuerzos del día a día (al vestirse, o al salir de casa, o ir al baño, bañarse, etc). FACTORES: - Alteración de los gases respiratorios, hipercapnea o hipoxia. - La magnitud del trabajo que deben realizar los músculos respiratorios para conseguir una ventilación adecuada (se siente que la caja torácica necesita hacer más esfuerzo para estar más tranquilo). - Estado mental (disnea neurógena o emocional). La dificultad respiratoria también es considerada una disnea aguda; esta es un síntoma subjetivo de falta de aire, dificultad para respirar, sensación que no se respira con normalidad. Es necesario juntarla y ligarla con los otros síntomas o signos que posee el paciente: Medicine Guide Medicine Guide Entonces, la insuficiencia respiratoria aguda se da cuando el pulmón no logra oxigenar en forma suficiente la sangre arterial, cuando no impide la retención de CO2 o cuando ambos casos ocurren. • El diagnostico seria: Es la presencia de una hipoxemia arterial (PaO2 menor de 60 mmHg), en reposo, a nivel del mar y respirando aire ambiental, puede estar acompañado o no de hipercapnia (PaCO2 mayor de 45 mmHg). CLASIFICACION: SEGÚN MECANISMOS FISIOPATOLÓGICOS SUBYACENTES, ES DIVIDIDA EN 5 GRUPO: DISMINUCIÓN DE LA FIO2: En grandes alturas (por cambio de presiones parciales de los gases); intoxicación por gases pesados (estos haces una competición, disminuyendo niveles de O2 atmosféricos); disminución de presiones barométricas. - No aumenta la gradiente alveolo-arterial (no es un problema en las membranas, sino que es un problema de porcentajes). - Puede haber hiperventilación. HIPOVENTILACIÓN ALVEOLAR: Por falla en la bomba ventilatoria (en la caja torácica); alteraciones del SNC (altera la frecuencia respiratoria); enfermedades neuromusculares (no respirara en lafrecuencia y en la profundidad que necesita). - No aumenta la gradiente alveolo-arterial. - Genera aumento del CO2; esto generara señales en los quimiorreceptores del bulbo raquídeo para que la FR sea aumentada y así el CO2 se elimine. Pero cuando haya un alteración, los mensajes no van a ser efectuados, aunque el CO2 este elevado. ALTERACIÓN DE LA DIFUSIÓN: Por engrosamiento de la membrana alveolo capilar (impide el desplazamiento de gases, puede ocurrir por Fibrosis pulmonar idiopática); enfisema pulmonar con pérdida del lecho capilar (en este caso puede haber retención de CO2). - Aumento del gradiente alveolo-arterial. - No ocurre retención de CO2 (en fibrosis), puesto que ese se difunde más fácilmente que el O2. - Hipoxemia al inicio de acompaña de hipocapnia. - Pacientes pueden mejorar por aumento de FiO2. Medicine Guide Medicine Guide ALTERACIÓN DE LA RELACIÓN Va/Q: Por areas con mala ventilación alveolar (cocientes V/Q reducidos, e incluso puede ocurrir que la relación llegue a 0 = efecto cortocircuito «shunt») [alveolo de la derecha] También por zonas bien ventiladas, pero con una perfusión inadecuada (relación elevado V/Q, como en el ápice pulmonar) [alveolo izquierda]. - Es el mecanismo que con mayor frecuencia conduce a hipoxemia. - Puede haber mejora con el aumento de la FiO2. EFECTO SHUNT DERECHO IZQUIERDO: - Por um edema pulmonar; - Pus (neumonias); - Sangre (hemorragias intrapulmonares); - Colapso (atelectasia). Medicine Guide Medicine Guide FISIOPATOLOGIA DEL EDEMA PULMONAR El edema pulmonar es una acumulación anómala de líquido en los espacios extravasculares (entre epitelio y endotelio) y tejidos del pulmón (en alveolos); no es una enfermedad en sí, sino una complicación de muchas cardiopatías o neumopatías: causas cardiacas y no cardiacas. En algunas zonas alveolares el capilar se encuentra muy cercano (retangulo rojo), y es donde el intercambio gaseoso se dará más fácilmente, Otras zonas la distancia entre los dos es mayor [circulo azul], separados por un tejido colágeno, y es donde será importante para el intercambio de líquidos, que van del capilar hacia el intersticio El capilar pulmonar esta tapizado de cel. endoteliales y rodeado por un espacio intersticial. El intersticio es delgado en uno de los lados del capilar. Este endotelio capilar es muy permeable al agua y a muchos solutos (ellos fluyen bien), pero el movimiento es limitado para las proteínas en condiciones normales. El epitelio alveolar es mucho menos permeable para el agua o iones. Este bombea activamente agua desde es espacio Alveolar al intersticio por la bomba ATPasa de sodio y potasio. Cuando ocurre un ingreso de líquidos hacia el alveolo habrá un bombeo activo, permitiendo que el líquido pase del alveolo hacia el intersticio; - Solo ocurre en Neumocitos tipo II (encargados del drenaje de líquido). Cuando llegan al endotelio, el pasaje será mucho más sencillo. Medicine Guide Medicine Guide FUERZAS INTERSTICIALES: Para entender el intercambio de fluidos, debemos considerar dos grandes fuerzas que están presentes tanto en los capilares como en el intersticio: FUERZA HIDROSTÁTICA: Tienden a sacar líquido desde el capilar al espacio intersticial: facilita el pasaje de fluidos. más fuerza hidrostática = más fluidos). FUERZAS OSMÓTICAS: Tienden a mantener el líquido para que no se salga y vaya del capilar. Se da principalmente por proteínas (por la concentración de solutos). El equilibrio de ambas fuerzas está dada mediante la ecuación de Starling: Dice que el flujo neto del capilar es relacionado con un coeficiente de filtración (que tan sencillo filtra), y multiplica por: la Presión Hidrostática del capilar menos presión hidrostatica del intersticio; todo eso menos el coeficiente de reflexión (que es la fuerza que impide que ciertas sustancias pasen alguna membrana); multiplicado por la Presión Osmótica del capilar menos la presión Osmotica del intersticio. - Q es el flujo neto de salida del capilar. - K, el coeficiente de filtración. - Pc y Pi, las presiones hidrostáticas en el espacio capilar e intersticial, respectivamente. - πc y πi, las presiones coloidosmóticas correspondientes. - σ, el coeficiente de reflexión. Entonces, existe un flujo constante que va desde el capilar al intersticio de aprox. 20ml/hora (500ml/día). Este flujo es drenado por los intersticios Perimicrovascular y Peribroncovascular y luego se van acumulando, hasta que se encaminan por los vasos linfáticos. Si aumentamos la hidrostática o disminuimos la presión osmótica del capilar: favorece drenaje desde el capilar Medicine Guide Medicine Guide COMPENSACION: Cuando, por alguna circunstancia hay un exceso de líquidos desde los capilares, este flujo será limitado por dos factores que actuaran disminuyendo el líquido: DESCENSO DE LA PRESIÓN COLOIDOSMÓTICA DEL LÍQUIDO INTERSTICIAL: Pongamos que la presión osmótica del líquido intersticial es 10; si aumenta la cantidad de líquido al capilar, la presión disminuye pues las proteínas se iban a diluir. Sin embargo, este factor no actúa si la permeabilidad del capilar está muy elevada. AUMENTO DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA EN EL ESPACIO INTERSTICIAL: Si esta presión en el capilar es de 20, y en el intersticio de 10, entonces el flujo siempre va se mayor a menor; pero este flujo hará con que la presión hidrostática del intersticio aumente hasta que las dos presiones se igualen, lo que limitaría el flujo de un lado hacia el otro, reduciendo la presión de filtración neta. FORMACION DEL EDEMA Normalmente, hay adentro del capilar [circulo azul] una presión osmótica (flecha para adentro, haciendo que este ingrese y no salga del capilar) y una hidrostática (flecha para afuera, tiende a sacar el líquido). Y como mencionado anteriormente, también hay una zona del capilar cerca o adyacente al alveolo y otra zona capilar más lejana. Existen dos etapas de formación: EDEMA INTERSTICIAL Se caracteriza por la congestión del tejido intersticial perivascular y peribronquial (intersticio va a engrosar, formando anillos más gruesos). Medicine Guide Medicine Guide • Los linfáticos pueden ensancharse, y el flujo de linfa aumenta. Además, se produce un ligero ensanchamiento del intersticio del lado grueso de los capilares, que posee más colágeno. La función respiratoria es poco afectada en esta etapa (pues alveolos seguirán permeables), y es difícil reconocer la enfermedad, aunque pueden observarse algunos cambios radiológicos. EDEMA ALVEOLAR Es la segunda etapa, se da cuando la enfermedad progresa, sin mejora: El líquido se desplaza, mas allá del intersticio, a través del epitelio, y así al interior de los alvéolos uno a uno. El flujo aumentado ocasionara un aumento de las fuerzas de tensión superficial, y así los alvéolos edematosos se encogen. Se va a impedir la ventilación (por haber liquido) y se produce un cortocircuito de la sangre y la hipoxemia es inevitable. El líquido de edema puede entrar en las vías respiratorias pequeñas y grandes, y expulsarse en forma de expectoración abundante y espumosa (en algunos casos con sangre). La causa puede ser que los linfáticos sesobrecargan (desde la etapa 1) y que la presión en el espacio intersticial aumenta tanto que el líquido se vierte dentro de los alvéolos. Probablemente, se lesiona el epitelio alveolar y su permeabilidad aumenta. Esto explicaría la presencia de proteínas y hematíes en el líquido alveolar. PATOGENEA (CAUSAS): AUMENTO DE LA PRESIÓN HIDROSTATICA CAPILAR: Causa más frecuente, favorece que el líquido salga del capilar hasta el intersticio. - CAUSA CARDIOGÉNICA: Se genera por aumentar la presión en la aurícula izquierda, causando un aumento de las presiones venosa y capilar pulmonares. El edema pulmonar depende de la velocidad de la elevación de la presión: ESTENOSIS MITRAL: en los que la presión venosa aumenta de forma gradual durante varios años, pueden aparecer valores muy elevados sin signos clínicos de edema. Esto es así, en parte, porque el calibre de algunos linfáticos aumenta para acomodar el mayor flujo de linfa. Presenta un intenso edema intersticial. INFARTO AGUDO DEL MIOCARDIO o INSUFICIENCIA DE LA VÁLVULA MITRAL: puede desarrollar edema alveolar con un aumento más repentino bajo presión venosa pulmonar. - CAUSA NO CARDIÓGENAS: El edema puede precipitarse por: INFUSIONES INTRAVENOSAS EXCESIVAS DE SOLUCIÓN: de tipo salina, plasma o sangre, lo que produce un aumento de la presión capilar por aumento del volumen. ENFERMEDADES DE LAS VENAS PULMONARES: como las enfermedades veno oclusivas pulmonares. La causa del edema en todas estas afecciones es, en parte, el aumento de la presión hidrostática, que altera el equilibrio de Starling; sin embargo, cuando la presión de los capilares aumenta a niveles altos (sobrepasa valores Medicine Guide Medicine Guide normales), se producen cambios ultraestructurales en las paredes capilares, entre ellos la rotura del endotelio capilar, del epitelio alveolar o, a veces, de todas las capas de la pared. El resultado es un aumento de la permeabilidad, con desplazamiento de líquido, proteínas y células a los espacios alveolares. Esta afección en que tanto liquido como proteínas y células aumentan se conoce como INSUFICIENCIA POR AGRESIÓN CAPILAR. Con aumentos moderados en la presión capilar y la consiguiente alteración del equilibrio de Starling, el líquido del edema alveolar tiene una baja concentración de proteínas, porque se conservan las características de permeabilidad de la pared capilar. Es lo que a veces se conoce como EDEMA DE BAJA PERMEABILIDAD. En otros casos, se pierden grandes cantidades de proteínas desde los capilares y, por lo tanto, el líquido alveolar tiene una concentración de proteínas elevada (EDEMA DE ALTA PERMEABILIDAD). • En la actualidad, está claro que un aumento de la presión capilar lo suficientemente importante puede producir un tipo de edema de alta permeabilidad, a causa de la lesión de las paredes capilares causada por la presión elevada, es decir, un Insuficiencia por agresión capilar. AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD CAPILAR: Aparte de la situación comentada antes, también se produce un aumento de la permeabilidad capilar en diversas afecciones. Ocurre por: - Sustancias tóxicas que se inhalan (cloro, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno) o que circulan (como endotoxina en pacientes con septicemia) producen edema pulmonar de este modo. - La radioterapia pulmonar puede causar edema y, finalmente, fibrosis intersticial. - Los efectos tóxicos del oxígeno producen un cuadro similar. - Otra causa es el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Como se comentó, el líquido de edema tiene una característica concentración elevada de proteínas y contiene muchas células sanguíneas. REDUCCION DEL DRENAJE LINFATICO: Puede ser un factor amplificador si existe otra causa. Se puede asociar con: - Aumento de la presión venosa central que interfiere con el drenaje normal del conducto torácico. Personas que poseen: SDRA; Insuficiencia cardíaca; Transfusión excesiva. - Otra causa es la obstrucción de linfáticos, como en la linfangitis carcinomatosa (efecto por cáncer) DISMINUCION DE LA PRESION HIDROSTATICA INTERSTICIAL: va a favorecer que el líquido ingrese. Si los pacientes tienen un derrame pleural unilateral grande o neumotórax y luego el pulmón se expande con rapidez (ocasionando disminución de presiones del intersticio, lo que va a jalar liquido desde el capilar), algunas veces se desarrolla edema pulmonar en dicho lado, un fenómeno conocido como EDEMA PULMONAR POR REEXPANSIÓN. Esto puede estar relacionado, en parte, con las grandes fuerzas mecánicas que actúan sobre el espacio intersticial, a medida que el pulmón se expande; sin embargo, el líquido de edema es del tipo de permeabilidad alta, y es probable que las grandes fuerzas mecánicas de las paredes alveolares causen cambios ultraestructurales en las paredes de los capilares (insuficiencia o fallo por agresión). DISMINUCION DE LA PRESION COLOIDOSMOTICA CAPILAR: Rara vez es responsable de edema pulmonar por sí misma, pero puede aumentar más el edema que se produce cuando hay otro factor precipitante. Causas: - Infusión excesiva de solución salina (se diluye el líquido y la presión osmótica baja). - Hipoproteinemia del síndrome nefrótico. ETIOLOGIA DUDOSA: Se incluyen aquí varias formas de edema pulmonar: Medicine Guide Medicine Guide GRANDES ALTITUDES: Afecta en ocasiones a alpinistas y esquiadores: La presión de enclavamiento es normal, por lo que la causa no es una presión venosa pulmonar elevada; sin embargo, la presión en la arteria pulmonar va a aumentar debido a vasoconstricción hipóxica (en altura, al tener menos aire en los pulmones, vasos disminuyen su calibre), ocasionando un pase de flujo del capilar, al intersticio y luego a alveolos. Una evidencia actual muestra que la constricción arteriolar no es uniforme, y que regiones del lecho capilar que, por lo tanto, no están protegidas de la elevada presión presentarán los cambios ultraestructurales por insuficiencia por agresión capilar. Esta hipótesis explicaría la elevada concentración proteica en el líquido alveolar (por lo que la permeabilidad es alterada). El tratamiento consiste en descender a una altitud inferior. El oxígeno debe administrarse si está disponible mientras puedan utilizarse vasodilatadores pulmonares. NEUROGENO: El edema pulmonar neurógeno se ve después de lesiones del sistema nervioso central, por traumatismo craneoencefálico o hemorragia subaracnoidea. • De nueva cuenta, el mecanismo tal vez intensifique la insuficiencia de los capilares pulmonares debido a que hay un aumento grande de las presiones arterial sistémica y capilar pulmonar relacionada con intensificación de la actividad del sistema nervioso simpático. HIPERINFLACIÓN DEL PULMÓN: Durante la ventilación mecánica puede causar edema pulmonar probablemente por fuerzas mecánicas grandes en las paredes alveolares que dañan las paredes capilares, lo que puede ocasionar pase de líquido hacia alveolos. SOBREDOSIS DE HEROÍNA: Endovenosa mesclada con diluyentes CLINICA: Se va a presentar de acuerdo con el tiempo que el paciente ah estado con el problema; La disnea suele ser un síntoma importante. También la respiración puede ser rápida (taquipnea) y superficial. Un edema leve produce a veces escasos síntomas en reposo, pero es inevitable la aparición de disnea de esfuerzo. La ortopnea (disnea elevada en decúbito) es común, sobre todo en pacientes con causa cardíaca. Disnea paroxística nocturna (el paciente se despierta por la noche con una disnea intensa y sibilancias) y respiración periódica.Medicine Guide Medicine Guide La tos es frecuente y seca al principio; sin embargo, en el edema fulminante, el paciente puede toser y expectorar hasta grandes cantidades de esputo rosáceo y espumoso (por dano en capilar y en la estructura de los capilares). Puede existir cianosis. En etapas iniciales del edema, al auscultar se escuchan crepitos finos durante la inspiración en las bases pulmonares. En casos más graves, pueden escucharse Roncus debido al estrechamiento de las vías aéreas. En el edema cardiógeno se presentan con frecuencia ruidos cardíacos anómalos o soplos. - INTERCAMBIO DE GASES: Teóricamente reducen la capacidad de difusión de gases (por haber un aumento del intersticio). También habrá un aumento de hematíes. INTERCAMBIO O2: Es posible que el manguito de edema intersticial que rodea las vías aéreas pequeñas produzca una ventilación intermitente en las regiones inferiores del pulmón y genere hipoxemia. El edema alveolar produce hipoxemia (shunt). Las zonas con relación V/Q baja también contribuyen la hipoxemia. INTERCAMBIO CO2: No cambia mucho; el PCO2 alveolar en general es normal o baja por mayor ventilación de alveolos no edematizados. Pero, cuando hay un Edema pulmonar fulminante puede ocasionar una retención de CO2 y acidosis respiratoria. CIRCULACION PULMONAR: - Resistencia Vascular Pulmonar se eleva: por Vasoconstricción pulmonar hipóxica (no hay buen intercambio). - Manguitos perivasculares aumentan la resistencia de vasos extra alveolares. - Colapso de alveolos edematizados (normalmente el surfactante pulmonar ayuda a que sean impermeables; pero cuando hay liquido la Tensión Superficial va a aumentar ocasionando un colapso, perdiendo el volumen de aire). - Edema de pared alveolar que puede comprimir a los capilares y deformarlos, disminuyendo aporte vascular. Medicine Guide Medicine Guide BIBLIOGRAFIA: ARTICULO: Current concepts of pathophysiology, monitoring and resolution of pulmonary edema (M. Colmenero Ruíz; E. Fernández Mondéjar; M. García Delgado; M. Rojas; L. Lozano; M.E. Poyatos) FISIOLOGIA HUMANA TRESGUERRES ACCESS MEDICINA: capitulo 47 - Disnea
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