Introducción a la Ventilación Pulmonar

Introducción a la Ventilación Pulmonar

• El aparato respiratorio tiene funciones esenciales para el organismo.
• Entre estas funciones se destaca el intercambio gaseoso.

Funciones Respiratorias

• Intercambio gaseoso: Suministra oxígeno (O₂) a la sangre para sostener procesos metabólicos y elimina dióxido de carbono (CO₂) generado por estos procesos.
• Consumo de oxígeno y producción de CO₂: Depende del índice metabólico, siendo mayor en animales más pequeños por unidad de peso corporal.
• Regulación del pH: El aparato respiratorio ayuda a controlar el equilibrio ácido-base de la sangre eliminando iones hidrógeno (H+) indirectamente mediante la eliminación de CO₂.

Funciones No Respiratorias

• Termorregulación: Se pierde calor por evaporación durante la respiración.
• Metabolismo de sustancias: Incorpora funciones como la síntesis de angiotensina II, la degradación de prostaglandinas.
• Protección: El aparato respiratorio protege contra agentes externos como polvo, virus, bacterias y sustancias tóxicas.
• Vocalización: Los procesos respiratorios son importantes para la producción de sonidos.

Mecánica de la Ventilación

• Ventilación: Es el movimiento de entrada y salida de aire (inspiración/espiración) en el aparato respiratorio.
• Inspiración: Movimiento de aire entrante. La presión intra-pulmonar debe ser menor a la atmosférica para que el aire ingrese a los pulmones. El diafragma y músculos intercostales son principales músculos inspiratorios.
• Espiración: Movimiento de aire saliente. La presión intra-pulmonar debe ser mayor que la atmosférica para que el aire salga de los pulmones. Predominantemente pasiva en el reposo, pero puede ser activa durante el ejercicio.

Inspiración

• Constituye el desplazamiento del aire del ambiente hacia los pulmones (entrada de aire).
• La presión intra-pulmonar debe ser menor que la atmosférica para permitir la entrada de aire.
• Es un proceso activo que requiere energía proporcionada por la contracción de los músculos inspiratorios como el diafragma.

Espiración

• Consiste en el desplazamiento del aire de los pulmones al ambiente (salida de aire).
• Para la salida de aire, la presión dentro de los pulmones (intra-pulmonar) debe ser mayor a la atmosférica.
• Puede ser pasiva (basada en la distensión pulmonar y elasticidad) o activa (requiere contracción muscular espiratoria)

Propiedades del Tejido Pulmonar

• Elasticidad pulmonar: Capacidad del pulmón de volver a su posición original una vez retirada la fuerza deformadora. Depende del tejido elástico y del colágeno.
• Tensión superficial: Fuerza existente en la interfaz aire-líquido, que tiende a colapsar los alvéolos pulmonares. El surfactante pulmonar producido por los neumocitos tipo II reduce la tensión superficial y estabiliza el alveolo.
• Líquido pleural: Líquido entre la pleura parietal y visceral que reduce la fricción entre las capas.

Resistencia al Flujo de Aire

• La resistencia al flujo de aire depende del diámetro de las vías respiratorias y de la fricción del flujo contra las paredes.
• Las vías respiratorias superiores (cavidad nasal, faringe y laringe) calientan y humedecen el aire, y contribuyen entre el 50% y 70% de la resistencia total en reposo.
• Las vías intra-torácicas (tráquea y bronquios) ofrecen entre el 24% y 40% de la resistencia total.
• Los bronquiolos contribuyen entre el 6% y 10%.

Agentes que Promueven Relajación o Contracción del Músculo Liso

• Factores que relajan el músculo liso (ej: fármacos agonistas β2-adrenérgicos) y factores que lo contraen (ej: inflamatorios).

Relación entre los Volúmenes y las Capacidades Pulmonares para el Intercambio Gaseoso.

• Volumen Corriente (VC): Volumen de aire inspirado o espirado en una respiración normal.
• Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI): Volumen de aire que se puede inspirar después de una inspiración normal.
• Volumen de Reserva Espiratoria (VRE): Volumen de aire adicional que se puede espirar después de una espiración normal.
• Volumen Residual (VR): Volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración forzada al máximo.
• Capacidad Funcional Residual (CFR): Cantidad de aire que permanece a los pulmones después de una espiración normal. =VRE+VR
• Capacidad Vital (CV): Cantidad de aire que puede moverse en y fuera de los pulmones =VRI+VC+VRE.
• Capacidad Pulmonar Total (CPT): Cantidad máxima de aire que pueden contener los pulmones = CV+VR
• Ventilación Alveolar (VA): Volumen de aire que llega a los alvéolos en un minuto. En ella es donde ocurre el intercambio gaseoso. Se calcula como (volumen corriente menos el volumen del espacio muerto) por la frecuencia respiratoria.

Efecto de los Cambios en el VC y la FR sobre la VA

• La ventilación, volumen corriente y la frecuencia respiratoria influyen en la ventilación alveolar.
• La ventilación alveolar se relaciona con los cambios en frecuencia respiratoria y volumen corriente.

Patrones Respiratorios

• Eupnea: Respiración normal, silenciosa y rítmica que ocurre en estado de reposo.
• Disnea: Respiración dificultosa, incómoda o dolorosa.
• Apnea: Ausencia temporal de la respiración.
• Bradipnea: Frecuencia respiratoria por debajo de lo normal.
• Taquipnea: Frecuencia respiratoria por encima de lo normal.
• Polipnea: Respiración profunda y frecuente.
• Hipopnea: Disminución de la profundidad de la respiración.
• Hipoxia: Disminución del nivel de oxígeno en la sangre arterial.
• Hipoxemia: Disminución del nivel de oxígeno en la sangre.
• Hipocapnia: Disminución del nivel de dióxido de carbono en la sangre arterial.
• Hipercapnia: Aumento del nivel de dióxido de carbono en la sangre arterial.
• Acidosis respiratoria: Aumento de dióxido de carbono en la sangre.
• Alcalosis respiratoria: Disminución del dióxido de carbono en la sangre.