1 3-MECÁNICA VENTILATORIA - Rocio Arguello

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MECÁNICA VENTILATORIA
Fisiología – Carrera de Obstetricia
Mayo 2020
El pulmón y el tórax son cuerpos 
elásticos, que pueden recuperar su 
forma primitiva cuando deja de actuar 
sobre ellos la fuerza que los había 
deformado.
Al distenderse generan una fuerza 
elástica (pulmonar o torácica) que
tiende a llevarlos a su posición de 
reposo
LA MECÁNICA VENTILATORIA IMPLICA EL 
INTERJUEGO DE LAS FUERZAS ELÁSTICAS
DEL TÓRAX Y DE LOS PULMONES
FET FEP
FUERZA ELÁSTICA PULMONAR
⚫ Tensión superficial
⚫ Constitución histológica del tejido 
pulmonar
Volumen de reposo cercano a 0 ml 
(200 ml volumen mínimo luego del nacimiento)
LA FEP TIENDE A VOLVER AL VOLUMEN DE REPOSO
Tensión superficial
⚫ Fuerzas de atracción-repulsión 
molecular que se desarrollan sobre la 
delgada capa de líquido que recubre la 
membrana alvéolo-capilar: interfaz aire-
líquido
Tiende al colapso del alvéolo
⚫ La fuerza de retracción de los alvéolos 
producida por la tensión superficial 
corresponde aproximadamente a las 2/3 
partes de la fuerza elástica pulmonar
Constitución histológica
⚫ Aporta el 1/3 restante de la elasticidad 
pulmonar
⚫ Intersticio alveolar: matriz de proteoglicanos 
en la que se disponen fibras elásticas y 
fascículos de colágeno entrelazados con la 
red capilar que se disponen geométricamente 
y así generan una fuerza elástica que se 
opone a la distensión del órgano
Surfactante pulmonar
⚫ Constitución:
⚫ 90% lipídica (fosfolípidos)
⚫ 10% proteínas
⚫ Reduce la tensión superficial por disponerse 
en la superficie de la interfase aire-líquido
⚫ Al disminuir dicha interfase (ej: en la espiración) 
aumenta la proporción del agente tensioactivo por 
unidad de superficie, disminuyendo el efecto de la 
tensión superficial y evitando el colapso alveolar
⚫ Si insuficiente producción de surfactante 
aumentará el trabajo respiratorio debido 
a una mayor fuerza elástica pulmonar
⚫ Ej: síndrome de dificultad respiratoria del 
recién nacido.
COMPLIANCIA PULMONAR
⚫ Capacidad de distensión de los 
pulmones
⚫ Se evalúa mediante curvas de volumen-
presión (curvas de complacencia 
pulmonar)
Distribución de la compliancia en el 
pulmón
Alvéolos
basales
Alvéolos
apicales
RESISTENCIA ELÁSTICA DEL 
TÓRAX
⚫ El tórax es un cuerpo elástico que en 
reposo presenta un volumen del 70% de 
la CPT (4000 ml si CPT=6000ml)
Volumen de reposo 4000 ml 
LA FET TIENDE A VOLVER AL VOLUMEN DE REPOSO
⚫ A medida que nos aproximamos a la CPT 
mediante la inspiración del VRI, el tórax 
desarrolla en forma creciente una mayor 
fuerza elástica (FET) que se opone a la 
inspiración y se suma al efecto de la FEP
⚫ Cuando el tórax presenta un volumen menor 
al de reposo, facilita la expansión del pulmón
⚫ La capacidad residual funcional (CRF) 
es el punto de reposo del sistema 
tóraco-pulmonar (2400 ml)
⚫ En este punto la fuerza elástica del 
tórax tiene igual magnitud y dirección 
pero sentido contrario a la fuerza 
elástica del pulmón. 
MECÁNICA VENTILATORIA:
Capacidad residual funcional
-8
-5
-2
FEPFET
PA
PIP
CRF
MECÁNICA VENTILATORIA:
Capacidad residual funcional
MECÁNICA VENTILATORIA
⚫ Para desplazar al sistema del equilibrio 
(CRF) se necesita aplicar una fuerza 
externa.
⚫ Los encargados son los músculos 
ventilatorios a través del trabajo 
ventilatorio que vencen la resistencia a 
la ventilación.
RESISTENCIA A LA VENTILACIÓN
⚫ Resistencias estáticas (2/3 del trabajo 
ventilatorio)
⚫ Pulmón
⚫ Tórax
⚫ Resistencias dinámicas (1/3 restante)
⚫ Flujo aéreo (80%)
⚫ Viscosidad (casi 20%)
⚫ Inercia del sistema (<1%)
Pero en el ejercicio aumenta mucho la 
resistencia al flujo aéreo, por lo que la 
resistencia dinámica puede consumir 2/3 del 
trabajo ventilatorio
Resistencia al flujo aéreo
⚫ Sumatoria de la resistencia dada por las 
vías aéreas extrapulmonares (conductos 
en serie hasta la tráquea) e 
intrapulmonares (conductos en paralelo)
⚫ Pequeñas modificaciones en el radio de 
los conductos aéreos genera grandes 
modificaciones en la resistencia.
MECÁNICA INSPIRATORIA
⚫ Para inspirar el VC es necesario vencer 
la fuerza elástica pulmonar
⚫ Genera PIP subatmosférica
⚫ Entrada de aire al aparato respiratorio 
por diferencia de presiones entre la 
atmósfera y el alvéolo 
⚫ Contracción de los músculos 
inspiratorios lleva al aumento de los 
diámetros torácicos lo que disminuye la 
presión y 
genera dif de
presión entre
la atm y alvéolos
⚫ Al aumentar el volumen pulmonar en la 
inspiración, el sistema se aleja cada vez más 
del vol de reposo pulmonar por lo que 
aumenta la FEP.
⚫ Para realizar una inspiración mayor del VC y 
hasta la CPT (superando por tanto el vol de 
reposo del tórax) es necesario vencer tanto la 
FEP como la FET. Esto implica aumentar el 
trabajo ventilatorio.
⚫ Al alcanzar el vol de la CPT, la FET y la 
FEP presentan la misma dirección y 
sentido por lo que se oponen a la fuerza 
muscular ventilatoria y cesa la 
inspiración .
-20
FEP
PA = 0
PIP
Diafragma
MECÁNICA VENTILATORIA:
Inspiración
FEP = 10
PIP = -20
Diafragma
PA = 0
PA = - 10
CRF Inspiración
2/3 del volumen movilizado con la inspiración se debe 
a la producción de presiones subatmosféricas.
-20
FEP
PA = 0
PIP
Diafragma
MECÁNICA VENTILATORIA:
Inspiración
FEP = 10
PIP = -20
Diafragma
PA = 0
PA = - 10
CRF Inspiración
1/3 del volumen se debe a la generación de presiones
supra-atmosféricas intraabdominales
MECÁNICA ESPIRATORIA
⚫ La espiración tranquila hasta la CRF es 
un proceso pasivo mediante la relajación 
de los músculos inspiratorios
⚫ La FEP es la principal fuerza que 
impulsa al sistema a su posición de 
equilibrio cuando la inspiración no 
superó el 70% de la CRF, luego se suma 
la FET
⚫ La espiración forzada hasta el volumen 
residual implica la participación de los 
músculos espiratorios
⚫ PIP supera la presión atmosférica 
(supra-atmosférica)
MECÁNICA VENTILATORIA:
Espiración forzada
FEP = 5
PIP = +50
Prensa abdominal
PA = 55
PA = 0
Espiración forzada
Generación de PIP supra-atmosférica que favorece el movimiento
del aire alveolar a la atmósfera
FEP
PA = 0
PIP
Diafragma
CRF
⚫ También en el interior de la vía aérea (presión 
intraluminal) se registran valores supra-atm
⚫ Cuando se igualan las presiones intraluminal e 
intrapleural: punto de igual presión
⚫ Más allá de este punto (hacia la boca) la PIP 
siempre será mayor a la PIL lo que puede 
llevar a la compresión dinámica de la vía 
aérea según capa muscular (intratorácica)
Próximo tema!