FISIOLOGÍA HUMANA-706

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tisular con la aparición de complicaciones graves en dis-
tintos órganos y tejidos.
Los mecanismos por los que habitualmente distintas
enfermedades pueden ser causa de hipoxemia o insufi-
ciencia respiratoria son básicamente cuatro: la hipoventi-
lación, las alteraciones de la ventilación-perfusión, el
shunt (cortocircuito) y las alteraciones de la difusión alve-
olocapilar. La hipoventilación se produce cuando el siste-
ma respiratorio es incapaz de generar un volumen minuto
adecuado. Invariablemente existe hipercapnia y el gradien-
te alveoloarterial de oxígeno suele ser normal. El trata-
miento debe dirigirse a mejorar la ventilación con el uso
de equipos de ventilación mecánica. La administración
únicamente de oxígeno puede ser perjudicial al aumentar
la hipoventilación por depresión del estímulo ventilatorio
(quimiorreceptores periféricos). 
Las alteraciones de la ventilación-perfusión son la
causa más frecuente de insuficiencia respiratoria. Pueden
cursar con y sin hipercapnia, y el gradiente alvéolo arterial
de O2 suele estar elevado. La administración de oxígeno
puede aumentar la PaO2 de forma eficaz. 
La insuficiencia respiratoria es debida a shunt cuando
existe paso de sangre a la circulación sistémica sin que sea
oxigenada en el pulmón. La disminución de la PaO2 en
estos casos no responde a la administración de oxígeno.
Finalmente, las alteraciones de la difusión alveolocapilar
son una causa poco frecuente de insuficiencia respiratoria
(fibrosis y enfermedades del intersticio pulmonar) que
suele corregirse con oxigenoterapia. 
ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE 
LA VENTILACIÓN MECÁNICA
La ventilación mecánica es el procedimiento por el
cual se suple la función ventilatoria del pulmón cuando
éste, en el contexto de diferentes situaciones patológicas, es
incapaz de asegurar un volumen minuto adecuado. Según
sea el acceso a la vía aérea se distingue entre ventilación
mecánica invasiva cuando el acceso es a través de un tubo
endotraqueal o traqueostomía, o no invasiva cuando el
acceso se realiza a través de máscaras nasales o faciales.
En general se distinguen dos tipos de ventiladores, los
de presión negativa y los de presión positiva. El ejemplo
característico de ventilador de presión negativa es el pul-
món de acero. Este ventilador consiste en un tanque en el
interior del cual se introduce al paciente excepto su cabe-
za, sellándose el paso de aire a nivel del cuello por medio
de un collar flexible. Al aplicar una presión negativa en el
interior del tanque se consigue la expansión de la caja torá-
cica y por tanto una inspiración; al cesar dicha presión
negativa, o al aplicar una presión positiva, se consigue la
espiración. El volumen de aire inspirado estará en función
de la presión aplicada y de la frecuencia respiratoria pro-
gramada. Su uso en la actualidad es muy limitado.
Los ventiladores de presión positiva se caracterizan
por generar un gradiente de presión contrario al que se
produce durante una respiración normal (véase Capítulo
46). Dicho gradiente de presión puede administrarse pro-
gramando una presión predeterminada durante un tiempo
prefijado (ventilador ciclado por presión) o mediante la
administración de un volumen corriente (ventilador cicla-
do por volumen). En el primer caso el volumen corriente
es variable, mientras que en el segundo lo que varía es la
presión en la vía aérea y en el pulmón.
La aplicación de ventilación mecánica en un paciente
tiene una serie de consecuencias a nivel pulmonar y car-
diocirculatorio, y en la función renal, hepática y gastroin-
testinal. A nivel pulmonar, el aumento de presión generado
por el respirador se transmite a los alvéolos y genera un
aumento de la presión transpulmonar. Esta acción facilita
la inflación pulmonar, mejora la ventilación y disminuye
la carga de trabajo muscular, secundariamente mejora el
intercambio gaseoso corrigiendo parcialmente la hipoxe-
mia y la acidosis. Además, el aumento de presión alveolar
puede abrir atelectasias generadas por la respiración super-
ficial y rápida, característica de los estados de insuficien-
cia respiratoria aguda, mejorando la distensibilidad
pulmonar. Finalmente, la administración de una presión
positiva espiratoria (PEEP) puede contrarrestar una even-
tual presión espiratoria intrínseca secundaria a hiperinfla-
ción dinámica, y de esta forma disminuir la carga elástica
que se impone a los músculos respiratorios antes de iniciar
el ciclo respiratorio.
El efecto más importante que se produce a nivel car-
diocirculatorio en pacientes con ventilación mecánica es
una disminución del retorno venoso secundaria al aumento
de presión intrapleural durante la inspiración. Esta dismi-
nución del retorno venoso puede ocasionar habitualmente
una disminución del gasto cardíaco con marcada hipoten-
sión, hechos que pueden mejorarse con la administración
de líquidos endovenosos. La disminución del gasto cardía-
co ocasiona en estos pacientes alteraciones en la función
renal, hepática y gastrointestinal, con congestión esplácni-
ca al alterarse el gradiente de retorno venoso.
ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE 
ANOMALÍAS PULMONARES ESPECÍFICAS
Hiperrespuesta bronquial
Se entiende por hiperrespuesta bronquial (HRB) la
constricción exagerada de la vía aérea frente a diversos
estímulos ambientales. Habitualmente es un fenómeno
multifactorial con varios mecanismos favorecedores (como
son, el daño epitelial, las alteraciones del músculo liso y las
alteraciones del sistema nervioso autónomo) que se asocia
a múltiples enfermedades que afectan al sistema respirato-
rio (Tabla 54.1). Sin embargo, es importante conocer que
aproximadamente entre un 10 y un 15% de la población
general puede presentar HRB sin enfermedad de base.
La HRB se manifiesta como una obstrucción variable
y reversible al flujo aéreo que ocasiona en el paciente sín-
tomas como tos, tirantez torácica, sibilantes y/o disnea. La
espirometría forzada puede revelar su presencia al demos-
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