Ventilación, Perfusión Y Su Relación PDF

VENTILACIÓN, PERFUSIÓN Y SU RELACIÓN Dra Aragón - 02/10/24 Es importante recordar algunos conceptos importantes para la clase: - Ventilación: es el movimiento de aire desde y hacia los pulmones. En la inspiración entra aire hacia los pulmon...

VENTILACIÓN, PERFUSIÓN Y SU RELACIÓN Dra Aragón - 02/10/24 Es importante recordar algunos conceptos importantes para la clase: - Ventilación: es el movimiento de aire desde y hacia los pulmones. En la inspiración entra aire hacia los pulmones desde el ambiente y en la espiración sale aire de los pulmones al ambiente. - Volumen corriente (VC): es el volumen de aire movilizado en una respiración tranquila que es aproximadamente 500mL. - Volumen minuto respiratorio (VMR): cuánto volumen de aire esta llegando a los pulmones por unidad de tiempo. FR x VC = 12 resp/min x 500 mL/resp = 6000mL/min ¿Todo este volumen llega a los alveolos / participa en el intercambio gaseoso? R/ No, debido al espacio muerto ZONAS DE LA VÍA AÉREA Espacio Muerto Anatómico Zona de intercambio Vía respiratoria superior → Bronquios respiratorios, conductos Estructuras que la conforman bronquios no respiratorios alveolares y sacos alveolares Alveolos Ausentes Presentes Intercambio Gaseoso No Si De los 500mL que se inspiran en un VC, Ventilación 150mL aproximadamente se quedan en el Espacio muerto espacio muerto anatómico y 350mL llegan 150 mL anatómico = no intercambio a la zona de intercambio gaseoso. VC gaseoso Sabiendo dicha información se puede 500 mL 350 calcular el volumen minuto alveolar (VMA) mL Zona de intercambio que sería la FR x VA = 12 resp/min x 350 mL/ gaseoso resp = 4200mL/min (memorizar este valor) (Costanzo, 2022) El aire es un fluido por lo que, al igual que la Figura 1. Volúmenes de zona de intercambio y del espacio muerto anatómico 1  Mecánica respiratoria: Resistencia de la vía aérea condiciones dinámicas Mecánica respiratoria: Resistencia de la vía Flujo aérea condiciones de airedinámicas en la vía aérea RESISTENCIA DE LA VÍA AÉREA Se rige por la ley de Ohm aplicada a fluidos: sangre se le puede aplicar la ley de Ohm Flujo de aire en la vía aé Directamente proporcional al V̇ aplicada a los fluidos. El ∆P alveolar - boca es ∆P alveolo - boca Flujo (V̇; L/s) = Flujo directamente proporcional con el V mientras Resistencia Resistenciade vía la vía aé aérea que la resistencia de la vía aérea es Inversamente proporcional al V̇ Se opone al flujo de aire: Es INVERSA indirectamente proporcional con el V. Figura 2. LeyPROPORCIONAL de Ohm al flujo (Silverthorn, La resistencia se puede medir mediante la Ley de Poiseuille ley de Poiseuille, ni la viscosidad del aire ni la longitud de las vías aéreas se modifica por el cuerpo, por lo que los valores de estos → Efecto efectos se pueden despreciar. Por el contrario, el valor que si se puede regular y tiene mayor influencia sobre la resistencia es el → ¡Deter radio de la vía aérea y es inversamente proporcional a la (Boron, 2017) resistencia, entonces a mayor radio, menor resistencia y a menor Figura 3. Ley de Poiseuille radio, mayor resistencia. REGULACIÓN DEL RADIO DE LA VÍA AÉREA El cuerpo puede regular el radio de la vía aérea específicamente en los bronquiolos, porque los bronquios y la tráquea tienen cartílago entonces su radio se mantiene constante. Los bronquiolos no tienen cartílago por lo que son flexibles y sus paredes tienen músculo liso y si este se contrae, disminuye el radio y si se relaja, aumenta el radio. Los cambios en el radio de los bronquiolos pueden ocurrir por dos mecanismos: el sistema nervioso autónomo y el volumen pulmonar. Sistema Nervioso Autónomo Parasimpático Simpático Receptores M3 (ACh) Receptores β2 (epinefrina > norepinefrina) Broncoconstricción Broncodilatación Volumen Pulmonar V R Conforme aumenta el volumen pulmonar, la resistencia disminuye porque el radio de los bronquios aumenta. Pero ¿por qué el radio de los bronquios aumenta a mayores volúmenes pulmonares? 2  Cambios en elaumenta El radio de los bronquios radio: al aumentar el volumen pulmonar xq: b. Volumen pulmonar 1. Mayor tracción alveolar: Cuando los alveolos se llenan, las paredes alveolares se tensan y se estiran y dicho estiramiento genera una fuerza que jala las paredes de los bronquiolos yor volumen respiratorios ypulmonar, aumenta su radio. mayor radio bronquiolar Mayor tracción alveolar P. Transmural = P Adentro - P. Afuera Figura 4. Tracción alveolar 2. Mayor presión transmural en los bronquiolos: La presión transmural es la diferencia de presiones nes dinámicas ejercidas sobre la pared de la vía aérea. Se calcula como la diferencia de presión que esta adentro del bronquiolo menos la que esta afuera del bronquiolo, entonces si la presión o de adentro airey seen la vía aérea transmural aumenta, los bronquiolos aumentan su radio. Esto se da porque aumenta la presión empuja la pared del bronquiolo hacia afuera y de la misma forma se da si disminuye la fuerza que disminuye la presión de afuera que empujaría la pared de los bronquiolos hacia adentro y el Cambios en el radio: bronquiolo se expande. Esto es lo que pasa durante la inspiración, porque en inspiración Volumen pulmonar aumenta el volumen de la caja torácica y la presión intrapleural disminuye (se hace mas negativa) y hace que la presión transmural aumente y el radio de los bronquiolos aumente, en men pulmonar, comparación conmayor radio bronquiolar la espiración. Espacio intrapleural r presión Bronquiolo Bronquiolo mural Espiración Inspiración PIP más positiva PIP más negativa Figura 5. Aumento del radio del bronquiolo en inspiración. 3  VARIACIONES REGIONALES DE LA VENTILACIÓN Variaciones regionales de la ventilación Ápex Con variaciones regionales se refiere a las diferencias que hay entre el ápex y las bases de los pulmones. Ni la ventilación ni la perfusión son la misma en el ápex que en la base, estas varían a lo largo de todo el pulmón. Variaciones regionales de la ventilación PIP Ventilación regional En la base la PIP es más positiva que en el ápex, Base donde es más negativa y se da por el efecto de Figura 6. Partes del pulmón la gravedad cuando se está de pie. Gracias a la Ápex gravedad, los pulmones bajan yEfecto de intrapleural el espacio la entre la base de los Mayor Volumen IP → Menor PIP pulmones y el diafragma se hacegravedad !!! más pequeño, entonces si disminuye el volumen intrapleural en esta zona, aumentaría la presión intrapleural (por ley de Boyle). Lo contrario sucede en el ápex, donde si los pulmones bajaron por la Base gravedad, Menor VolumenelIPespacio → Mayor intrapleural PIP aumenta y disminuye la presión intrapleural. !!! Esto genera diferencias en la presión transpulmonar (Boron, 2017) (PTP = PA - PIP), y a mayor Figura 7. PIP en ápex y base. PTP, mayor será el volumen de ese alveolo. Entonces en el ápex, al tener una menor PIP, aumentará la PTP y tendrá mayor volumen de alveolos, mientras que en la base, hay una mayor PIP, por lo tanto disminuye la PTP y los alveolos diminuyen su tamaño. Variaciones regionales de la ventilación Ápex VENTILACIÓN Ventilación regional La ventilación es mayor en la base que en el ápex y se debe a La ventilación (cambio de volumen por los alveolos del ápex son menos unidad de tiempo)que distensibles es mayor en la base, los de la base que en el ápex por lo que llega menor cantidad de aire nuevo a los alveolos En bipedestación del ápex, mientras que la pared de los alveolos de la base son más distensibles por lo que están mejor ventilados. Ápex Base Base Distensibilidad (Levitzky, 2022) 4 Figura 8. Ventilación en ápex y base.  PERFUSIÓN ALVEOLAR alveolar - Perfusión: es cuanta sangre llega al lecho vascular por unidad de tiempo o también el GC. Perfusión pulmonar La perfusión pulmonar es de 5L/min (recordando que el GC derecho es igual al GC izquierdo, los mismos 5L que van al resto del cuerpo, pasan igual después 5L al lecho pulmonar) El circuito vascular pulmonar se clasifica como un circuito de baja presión, baja resistencia y alta Circuito vascular pulmonar distensibilidad. 1. 1. BAJA PRESIÓN Baja Se dice presión que es un circuito de baja presión porque el ventrículo derecho tiene una pared más delgada que el ventrículo izquierdo y por Ventrículo derecho genera una ende tiene una fuerza de contracción menor, menor presión que el izquierdo A. Pulmonar: 15 mmHg esto genera que la presión de la arteria Atrio izquierdo: Presión impulsora pulmonar sea muy bajaneta de laen (15mmHg) 2 mmHg sangre en el circuito comparación pulmonar: con la arteria aorta. La presión 15 mmHg impulsora-neta 2 mmHg (gradiente= de13 presión entre un mmHgpunto y otro) del circuito vascular es de 15 mmHg - 2 mmHg = 13 mmHg mientras que en la Figura 9. Presión impulsora neta del sistema pulmonar. arteria aorta es de 93mmHg. (Costanzo, 2022 Pero, ¿por qué si el gradiente de presión en el circuito pulmonar es de 13mmHg y en el sistémico es de 93mmHg, en ambos se mantiene el mismo flujo (GC)? R/ por las resistencias. Así como en el circuito pulmonar el gradiente de presión disminuye, la resistencia en el circuito también disminuye en la misma proporción y mantiene el GC en 5L/min. 2. BAJA RESISTENCIA La resistencia del circuito pulmonar es mucho menor que la del circuito sistémico y se debe a que en comparación con los vaso sanguíneos sistémicos, los vasos sanguíneos pulmonares son mas cortos y anchos (a menor longitud, menor resistencia según ley de Poiseuille). Además las arteriolas de la vasculatura pulmonar tienen menos músculo liso y menos inervación simpática por lo que 5 tienen un tono vascular bajo, hay poca vasoconstricción y tienen un radio alto (a mayor radio, menor resistencia según ley de Poiseuille). 3. ALTA DISTENSIBILIDAD Los vasos pulmonares tienen una alta distensibilidad porque tienen una pared vascular delgada, con muy poco tejido elástico y poco músculo liso teniendo una estructura similar a la de las venas, lo que hace que aumente la distensibilidad de los vasos pulmonares. Por su alta distensibilidad, se les llama vasos de capacitancia porque pueden almacenar mucho volumen de sangre. REGULACIÓN DE LA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR El principal determinante es el Regulación deradio de los vasos la resistencia sanguíneos vascular y los pulmonar: dos factores sustancias que regulan la vasoactivas resistencia vascular pulmonar son las sustancias vasoactivas y la presión de perfusión pulmonar. Sustancias vasoactivas SUSTANCIAS VASOACTIVAS Una ↓ de la PAO2, un ↑ de la PACO2 y una ↓ del pH generan vasoconstricción los vasos sanguíneos pulmonares y es opuesto a lo¡Efecto contrario que ocurre en los avasos la circulación sanguíneos sistémicos donde se generaba sistémica! vasodilatación (hiperemia reactiva). El factor que mas genera vasoconstricción Tabla es la 20.9 ↓ deenlaanexos PAO2. Efecto vasoconstrictor Pero, ¿cómo es que el aire alveolar influye sobre el ↓PAO2 > ↑PACO2 / ↓pH tono de los vasos sanguíneos? R/ Se da una vasoconstricción hipóxica. (Boro Figura 10. Sustancias vasoactivas. El O2 difunde por las membranas, entonces este puede salir hacia el intersticio pulmonar y actua directamente sobre las células del músculo liso vascular. Si disminuye la PAO2, hay menos O2 en el intersticio y se generar vasoconstricción (los mecanismos de vasoconstricción no se verán a más profundidad. 6 (Boron, 2017) de la resistencia vascular pulmonar: presión de perfusión Regulación PRESIÓN DE PERFUSIÓN PULMONAR Presión de perfusión pulmonar También se puede decir que es la presión hidrostática en los vasos pulmonares. Conforme aumenta la presión arterial 1. disminuye pulmonar, ↑ GC derecho la resistencia vascular 2. Al pulmonar. Más sangre aumentar en derecho, el GC los vasossale más sangresanguíneos pulmonares del corazón derecho hacia la circulación pulmonar y esta mayor cantidad 3. Reclutamiento y distensión de sangre ejerce de vasos una mayor presión hidrostáticasanguíneos sobre los vasos pulmonares los cuales son muy distensibles y se reclutan 4. Disminución de la resistencia vasos sanguíneos que estaban cerrados. Este reclutamiento y distensión de vasos Regulación de la resistencia vascular pulmonar: presión de perfusión sanguíneos, disminuye la resistencia (Presión de la arteria pulmonar depende Figura 11. Presión de la arteria pulmonar depende del conforme aumenta la presión de perfusión del GC derecho) pulmonar. Reclutamiento y distensión de vasos pulmonares GC derecho Reclutamiento y distensión de los vasos pulmonares En reposo: En reposo: Vasos colapsados - Hay vasos abiertos que conducen sangre - Presión crítica de cierre - Hay vasos abiertos pero que no conducen sangre y la variable entre los vasos: sangre se desvíatono por otros vasos yy se da por pequeñas vascular diferencias en lacomponentes resistencia. elásticos - Hay vasos colapsados y se debe a la presión crítica de cierre, donde los vasos sanguíneos dependiendo de la cantidad de tejido elástico y músculo liso que tengan, tienen una presión a la cual están cerrados. (Boron, 2017) Figura 12. Reclutamiento y distensión de vasos pulmonares en reposo 7  Reclutamiento y distensión de vasos alveolares Aumento de la presión de perfusión pulmonar Cuando aumenta la presión de perfusión cerebral (Ej. ejercicio) como en ejercicio: - Reclutamiento de vasos - que Se da reclutamiento de vasos que estaban cerrados o estaban que no conducían sangre cerrados o que no conducían sangre. - Distensión vascular !!! - Se da distensión de vasos sanguíneos y se ↓ resistencia disminuye la resistencia vascular pulmonar. vascular - También se aumenta el área de intercambio pulmonary se Figura completa en anexos Figura 13. Reclutamiento y distensión de vasos aumenta la capacidad de difusión. pulmonares en ejercicio. (Boron, 2017) de la resistencia vascular pulmonar: presión de perfusión Regulación Reposo ↑ de la presión de perfusión pulmonar Aumenta el área de intercambio gaseoso Figura 14. Reclutamiento y distensión de vasos pulmonares en reposo y en ejercicio. DISTRIBUCIÓN REGIONAL DE LA PERFUSIÓN La perfusión es mayor en la base que en el ápex, y se da por efecto de la gravedad. En bipedestación, la gravedad lleva la sangre hacia los vasos que están en la base, más que a los del ápex que quedan con muy poca sangre, lo que significa que la presión hidrostática de los vasos sanguíneos de la base es alta, y se tiene un alto reclutamiento y distensión de los vasos, menor resistencia y mayor flujo sanguíneo, mientras que en la ápex es lo contrario. 8  Relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) RELACIÓN VENTILACIÓN/PERFUSIÓN Ventilación alveolar Perfusión (V̇) alveolar (Q̇) - Ventilación alveolar: ingresa O2 al alveolo y elimina CO2 del alveolo. - Perfusión alveolar: captura O2 del alveolo y transporta CO2 al alveolo. 4.2 L/min (VMA) 5 L/min (GC) La relación ventilación/perfusión (V/Q) se calcula como el cociente de la ventilación alveolar (4.2L/ min) y la perfusión alveolar (5L/min) Relación ventilación/perfusión 4.2 L/min V̇/Q̇= = 0.84 5 L/min (Boron, 2017) Figura 15. Cálculo de la relación ventilación/perfusión. PULMONES SANOS - La ventilación y la perfusión se dividen por igual entren ambos pulmones, lo que quiere decir que de 4.2L que ingresan a los alveolos por minuto, 2.1L van al pulmón izquierdo y 2.1L al pulmón derecho y lo mismo ocurre con la perfusión, de los 5L/min de GC, 2.5L van al pulmón izquierdo y 2.5L al pulmón derecho. - La V/Q en cada pulmón sigue dando 0.84 Relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) - Para entender los desequilibrios V/Q se debe analizar cada pulmón por separado Relación V̇/Q̇ normal en cada pulmón Pulmón derecho Pulmón izquierdo V̇ = 2.1 L/min V̇ = 2.1 L/min Q̇ = 2.5 L/min Q̇ = 2.5 L/min V̇/Q̇ = 0.84 V̇/Q̇ = 0.84 9 Figura 16. Relación ventilación/perfusión de cada pulmón. Es importante recordar que la sangre que llega a los pulmones es sangre con características de sangre venosas, luego los gases se equilibran con las presiones parciales alveolares y la sangre sale por el otro extremos con las características de sangre arterial. Y recordar que la PaO2 normal es de 100mmHg y la PaCO2 normal es de 40mmHg. Relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) Relación ventilación/perfusión normal (0.84) en cada pulmón Presión parcial de los gases en aire inspirado (PB: 760 mmHg) Alveolo de un pulmón que tiene Alveolo una relación V̇/Q̇ normal 46 mmHg Sangre Capilar alveolar Sangre “venosa”: “arterial”: ↓ O2 ↑ O2 ↑ CO2 ↓ CO2 (Levitzky, 2022) Figura 17. Relación ventilación/perfusión. Distribución regional de la relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) Distribución regional de la DISTRIBUCIÓN REGIONAL relaciónDE LA V̇/Q ̇ RELACIÓN VENTILACIÓN/PERFUSIÓN Se había visto que por efecto de la gravedad en La relación V̇/Q̇ es mayor en bipedestación, la tanto la ventilación el ÁPEX que en como la la base perfusión son mayores en la base que en el ápex En bipedestación y eso significa que la V/Q también varía a lo largo del pulmón. La V/Q es la única variable que es mayor en el ÁPEX que en la base. En la figura 18 se observa que conforme se avanza de la base hacia el ápex, tanto la Base Ápex ventilación como la perfusión van disminuyendo, (Boron, 2017) PERO la perfusión disminuyó en mayor proporción Figura 18. V/Q en el ápex y en la base. que la ventilación (ambas disminuyen pero la perfusión disminuyó mas)y por eso la V/Q es mayor en el ápex. 10 - Si ↑ V/Q significa que hay más ventilación, “más aire” y significa que la composición del aire alveolar, se parece más al aire inspirado - Si ↓ V/Q significa que hay más perfusión, “menos aire” y significa que la composición del aire alveolar, se parece más a la sangre venosa mixta. PRESIONES PARCIALES DE LOS GASES Presión Alveolar: Presión Venosa Mixta: Presión Arterial: - PAO2 = 100 mmHg - PvO2 = 40 mmHg - PaO2 = 100 mmHg - PACO2Distribución = 40 mmHg regional de la relación-ventilación/perfusión PvCO2 = 46 mmHg (V̇/Q̇) - PaCO2 = 40 mmHg Presiones parciales de los gases ALVEOLAR Presión Unidad alveolo-capilar: intercambio gaseoso !!! Alveolar (PA) arterial Presión Unidades: mmHg Presión Venosa - ¡¡¡Memorizar los valores!!! arterial (Pa) Mixta (Pv) * (Costanzo, 2022) Figura 19. Presiones parciales de los gases. En la figura 20 se muestra el efecto de la relación V/Q en los gases arteriales. En el ápex: - La relación V/Q es mucho mayor (3.3) - El aire alveolar se parece mas al aire inspirado con mucho O2 y poco CO2 - Al final la sangre al final del capilar alveolar la sangre también tiene alta PO2 y baja PCO2 En la base: - La relación V/Q es mucho menor (0.6) - El aire alveolar se parece mas a la sangre venosa mixta con poco O2 y mucho CO2 - Al final la sangre al final del capilar alveolar la sangre también tiene baja PO2 y alta PCO2 11  Relación Composición de la sangre Región Aire alveolar V̇/Q̇ al final del capilar alveolar* Similar al aire inspirado Ápex ↑ ↑ O2, ↓ CO2 ↑ O2, ↓ CO2 Similar a la sangre venosa mixta Base ↓ ↓ O2, ↑ CO2 ↓ O2, ↑ CO2 *En comparación con cuando la relación V̇/Q̇ es 0.84 (Boron, 20 Figura 20. Efecto de la relación V/Q en los gases arteriales. En la figura 21 se muestra que el eje x se tienen las PAO2 y en el eje y las PACO2 (alveolares ambas). En la sangre venosa mixta se puede ver una V/Q de 0 porque no ha ocurrido todavía el intercambio gaseoso con el aire alveolar (V = 0). Por el contrario, en las vías de conducción la V/Q = ∞ porque no se ha dado el intercambio gaseoso en sangre (Q = 0). El gráfico nos permite a predecir cambios en las presiones parciales de Distribución los gases regional según de la relación los cambios en(V̇la ventilación/perfusión /Q̇) relación V/Q. Sangre venosa mixta: No ha ocurrido el intercambio gaseoso con el aire alveolar Vías de (V̇ = 0) conducción: No hay intercambio gaseoso con la sangre (Q̇ = 0) (Boron, 2017) Figura 21. Efecto de la relación V/Q en los gases arteriales. NOTA: Se debe recordar del curso de cálculo que cuando se divide 0 entre cualquier número, da 0 por eso según la V/Q, en la sangre venosa mixta, si V = 0 porque no se ha dado el intercambio con el aire (no ha habido ventilación), la V/Q da 0. Por el otro lado si cualquier número se divide entre 0, se dice que tiende a ∞ , por eso según la V/Q, en las vías de conducción, si Q = 0 porque no se ha dado el intercambio con la sangre (no ha habido perfusión), la V/Q da ∞. 12 DESEQUILIBRIOS DE LA RELACIÓN VENTILACIÓN/PERFUSIÓN Existen procesos no fisiológicos que pueden alterar la relación V/Q y producir desequilibrios. hipoxemia Cualquier desequilibrio no compensado siempre se genera hipotermia (disminución de O2) y acidosis respiratoria (aumento de CO2). Hay diferentes tipos de desequilibrios: 1. Cuando V/Q = 0 se dice que hay perfusión pero no hay ventilación. 2. Cuando V/Q ↓ se dice que se tiene perfusión normal pero ventilación disminuida. Desequilibrios en la relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) 3. Cuando V/Q ↑ se dice que se tiene perfusión pequeña pero ventilación aumentada. 4. Cuando V/Q = ∞ se dice que hay ventilación pero no hay perfusión. Ejemplos de desequilibrios V̇/Q̇ = 0 V̇/Q̇ ↓ V̇/Q̇ ↑ V̇/Q̇ = ∞ 1 2 3 4 Figura 22. Desequilibrios en la V/Q 13 1. CUANDO V/Q = 0 SE DICE QUE HAY PERFUSIÓN PERO NO HAY VENTILACIÓN. Se tiene una obstrucción total del bronquio principal izquierdo, es decir NO hay ventilación en el pulmón izquierdo y a esto se le llama cortocircuito. Pulmón derecho (sano): Pulmón izquierdo (afectado): - V = 4.2 L/min (porque toda la ventilación que - V = 0 L/min no pasa por el izquierdo se va al derecho) - Q = 2.5 L/min Desequilibrios en la relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) - Q = 2.5 L/min - V/Q = 0 - V/Q = 1.68 (esta aumentada) Alteración de la ventilación: V̇/Q̇ = 0 1 Pulmón derecho !!! Pulmón izquierdo V̇ = 4.2 L/min V̇ = 0 L/min Q̇ = 2.5 L/min !!! Q̇ = 2.5 L/min V̇/Q̇ = 1.68 (↑) V̇/Q̇ = 0 Cortocircuito Desequilibrios en la relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) 1 Alteración de la ventilación: V̇/Q̇ = (Boron, 2017) FiguraObstrucción 23. Valores detotal del bronquio los pulmones cuando principal izquierdo hay obstrucción vía aérea Alveolo - L En los alveolos del pulmón izquierdo: e C - La sangre capilar sigue extrayendo O2 y - E añadiendo CO2 a los alveolos 46 mmHg p - La presión parcial de los gases de los alveolos p 46 mmHg se equilibran con las presiones parciales Sangre Sangre - S “venosa”: 46 mmHg 46 mmHg “venosa”: a venosas d ↓ O2 ↓ O2 - La sangre sale del capilar con características ↑ CO2 ↑ CO2 de la sangre venosa mixta (parece que no pasó por los pulmones) Figura 24. Equilibrio de las presiones parciales14 alveolares En la figura 25 se muestra el contenido Pulmón derecho 2.5 L/min sangre 2.5 L/min sangre Pu neto de la sangre: la sangre que con PO2 ≈100 con PO2 40 V̇ = 4.2 L/min V̇ = proviene del pulmón derecho no mmHg y PCO2 mmHg* y PCO2 Q̇ = 2.5 L/min afectado tiene características similares ≈40 mmHg 46 mmHg* Q̇ = a la sangre arterialVmientras que ̇ /Q̇ = 1.68 (↑) la (arterial) (venosa) V̇/Q̇ sangre que proviene del pulmón izquierdo afectado tiene características de la sangre venosa mixta. El contenido Mezcla en atrio izquierdo neto en sangre es que disminuyó el contenido de O2 y aumentó el Contenido neto en sangre: ↓ O2 y ↑ CO2 contenido de CO2. (Boron, 2017) Figura 25. Equilibrio de las presiones parciales alveolares Compensación local: - En el pulmón ↓ PAO2, ↑PACO2 y ↓pH y estos tres factores generan vasoconstricción, entonces en también los vasos sanguíneos que irrigan al pulmón afectado se da una vasoconstricción. - Gracias a la vasoconstricción, se aumenta la resistencia vascular y el flujo sanguíneo se redirige hacia el pulmón derecho no afectado. - Al pulmón derecho con la vasoconstricción le llega mayor flujo sanguíneo, es decir aumentó su perfusión, por lo que la V/Q disminuyo compensatoriamente parcialmente. 2. CUANDO V/Q ↓ SE DICE QUE SE TIENE PERFUSIÓN NORMAL PERO VENTILACIÓN DISMINUIDA. Se puede dar cuando el bronquio principal izquierdo esta parcialmente obstruido. La sangre total (2.5 L/min) va a estar perfundiendo alveolos MUY POCO ventilados (1 L/min) y el V/Q está en 0.4 por lo que está MUY DISMINUIDO. Pulmón izquierdo (afectado): - V = 1 L/min - Q = 2.5 L/min - V/Q = 0.4 (↓ ↓) 15 1. ¿Cómo estaría la relación V/ Q del pulmón derecho (no afectado)? Aumenta, porque al pulmón afectado solo llega 1L/min de ventilación (que debería ser 2.1L/min) entonces el resto de los 2.1mL/min que no pueden pasar al izquierdo, se redirigen al derecho teniendo una ventilación de 3.2mL/min 2. ¿Cómo es la composición del aire alveolar del pulmón izquierdo (afectado)? Si ↓ V/Q significa que hay más perfusión, “menos aire” y significa que la composición del aire alveolar, se parece más a la sangre venosa mixta. 3. ¿Cómo es la composición de la sangre después de perfundir el pulmón izquierdo? Equilibrio difusional alveolo-capilar → sangre con ↓ O2 y ↑ CO2; se mezcla con la sangre normal del pulmón derecho. Netamente en la sangre ↓ O2 y ↑ CO2 4. CUANDO V/Q = ∞ SE DICE QUE HAY VENTILACIÓN PERO NO HAY PERFUSIÓN Se tiene una obstrucción total de la arteria pulmonar izquierda, es decir NO hay perfusión en el pulmón izquierdo y a esto se le llama espacio muerto alveolar. Pulmón derecho (sano): - V = 2.1 L/min Pulmón izquierdo (afectado): - Q = 5 L/min (porque toda la perfusión que no - V = 2.1 L/min pasa por el izquierdo se va al derecho) - Q = 0 L/min Desequilibrios en la relación ventilación/perfusión (V̇/Q̇) - V/Q = 0.42 (esta disminuida) - V/Q = ∞ 4 Alteración de la perfusión: V̇/Q̇ = ∞ Pulmón derecho Pulmón izquierdo V̇ = 2.1 L/min V̇ = 2.1 L/min Q̇ = 5 L/min Q̇ = 0 L/min V̇/Q̇ = 0.42 (↓) V̇/Q̇ = ∞ !!! Espacio muerto alveolar 16 Figura 26. Valores de los pulmones Obstrucción cuando total de la arteriahay obstrucción pulmonar arteria pulmonar izquierda (Boron, 2017)  4 Alteración de la perf Alveolos en el pulmón izquierdo: - Los alveolos están ventilados pero no perfundidos - NO hay intercambio gaseoso, por lo que PAO2 y PACO2 son iguales a las del aire inspirado Compensación local: Obstrucción de la a. - Inmediato: en el pulmón afectado ↓ PCO2 y ↑ pH pulmonar izquierda (alcalosis): se da una broncoconstricción local que redirige la ventilación a las zonas no Figura 27. Equilibrio de las presiones parciales afectadas (pulmón derecho) alveolares - Horas - dias: se disminuye la síntesis de factor surfactante lo que disminuye la distensibilidad pulmonar y disminuye la ventilación del pulmón afectado. - Se redirige la ventilación al pulmón derecho y se compensa parcialmente el desequilibrio. Alcalosis: aumento del pH sanguíneo por encima de los niveles normales, Ocurre cuando hay una pérdida excesiva de CO debido a una respiración rápida o profunda (hiperventilación) 3. CUANDO V/Q ↑ SE DICE QUE SE TIENE PERFUSIÓN PEQUEÑA PERO VENTILACIÓN AUMENTADA. Se puede dar cuando la arteria pulmonar izquierdo esta parcialmente obstruida. La ventilación total (2.1 L/min) va a estar perfundiendo alveolos MUY POCO perfundidos (1.5L/min) y el V/Q está en 1.4 por lo que está MUY AUMENTADA. 1. ¿Cómo es la composición del aire alveolar del pulmón izquierdo (afectado)? Si ↑ V/Q significa que hay más ventilación, “más aire” y significa que la composición del aire alveolar, se parece más al aire inspirado 2. ¿Cómo estaría la relación V/Q del pulmón derecho (no afectado)? La relación V/Q del pulmón derecho disminuye 3. ¿Cómo es la composición de la sangre después de perfundir al pulmón derecho (no afectado)? En el pulmón derecho, la disminución de la relación V/Q genera ↓ PAO2 = ↓ PaO2 ; ↑ PACO2 = ↑ PaCO2 (2.1 L/min aire → 3.5 L/min sangre, poco volumen de aire con el cual hacer intercambio gaseoso) 17 Compensación sistémica de los desequilibrios V/Q Ante una ↓PaO2, ↑PaCO2 y ↓pH se compensan mediante el quimiorreflejo, donde gracias a estos tres estímulos, se da un aumento en la ventilación. Ante un aumento de la ventilación ↑ PaO2, ↓PaCO2 y ↑ pH. Parte I a cargo de Fabricio Sequeira, Alexandra González, Sara Murillo y Gloriana Badilla. Parte II a cargo de Chloé Steylemans, Marypaz Murillo, Kevin Rojas, Alejandro Ovares y Fiorella Rojas Transcrita por Fabián Brenes (8666-1096) Muchos éxitos en el semestre!!! 18 Preguntas de práctica de exámenes anteriores Parcial II-21 1. El siguiente factor genera vasoconstricción pulmonar: a. Bradicinina b. Baja presión alveolar de oxígeno c. Prostaciclina d. Acetilcolina e. Óxido nítrico 2. Según la ley de _____, el factor _____ es el que determina, principalmente, la resistencia al ujo en un vaso sanguíneo. a. Ohm; de la longitud. b. Poiseuille; de la viscosidad. c. Ohm; de la viscosidad. d. Poiseuille; del radio. e. Poiseuille; de la longitud. 3. Durante el ejercicio aeróbico moderado podemos esperar que ocurran todos los siguientes cambios, EXCEPTO: a. Disminución de la PaO2 y pH b. Aumento de la ventilación minuto c. Disminución del volumen de reserva espiratorio d. Activación del metaborreejo e. Aumento del volumen tidal 19 De la pregunta 4 en adelante corresponden a Exámenes de Fisiología para Medicina, podrían servir como practica pero no necesariamente se abarcó la misma materia. 4. En bipedestación, (I) La relación ventilación/perfusión es mayor en las bases que en los ápices pulmonares PORQUE (II) Las bases pulmonares están mejor ventiladas y mejor perfundidas que los ápices. a. I y II son verdaderos y II explica el I. b. I y II son verdaderos y II NO explica el I. c. I es verdadero y II es falso. d. I es falso y II es verdadero. e. I y II son falsos. 5. En un paciente sano el espacio muerto fisiológico (mL) es ______ el espacio muerto anatómico (mL). a. Mayor que b. Menor que c. Igual o semejante a 6. Al final de una inspiración normal, la resistencia vascular pulmonar total es ___ al final de una exhalación norma a. Mayor que b. Menor que c. Igual o semejante a 7. Los aumentos de la presión arterial aumentan la resistencia vascular pulmonar PORQUE (II) Cuanto mayor sea el aumento de la presión de perfusión en la arteria pulmonar, menor será el número de vasos abiertos que conducen sangre a. I y II son verdaderos y II explica el I. b. I y II son verdaderos y II NO explica el I. c. I es verdadero y II es falso. d. I es falso y II es verdadero. e. I y II son falsos. 20 8. (I) Durante una inspiración normal en una persona de pie ocurre primero llenado de las unidades alveolares basales y posteriormente de las apicales PORQUE (II) Las características intrínsecas del parénquima pulmonar y la gravedad favorecen una distribución homogénea en todos los segmentos transversales pulmonares. a. I y II son verdaderos y II explica el I. b. I y II son verdaderos y II NO explica el I. c. I es verdadero y II es falso. d. I es falso y II es verdadero. e. I y II son falsos. 9. En un niño que está parado de manos, (I) Las bases están mejor ventiladas que los ápex PORQUE (II) Las bases tienen una mayor distensibilidad estática. a. I y II son verdaderos y II explica el I. b. I y II son verdaderos y II NO explica el I. c. I es verdadero y II es falso. d. I es falso y II es verdadero. e. I y II son falsos. 10. La resistencia vascular pulmonar total (PRU) cuando los pulmones se encuentran en la capacidad residual funcional (L) es ______ la resistencia vascular pulmonar total (PRU) cuando los pulmones se encuentran en la capacidad pulmonar total. a. Mayor que b. Menor que c. Igual o semejante a Respuestas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 b d a d c a e e e b 21