Temario Gasometrías 24-25 PDF

DETERMINACIÓN DE GASES EN SANGRE. GASOMETRÍAS Andrea García Narbón Tema 1. Preanalítica de Gasometrías Índice 1. Extracción de las Muestras  Tipos de muestras  Tipos de contenedores  Anticoagulantes  Identificación 2. Manipulación de las muest...

DETERMINACIÓN DE GASES EN SANGRE. GASOMETRÍAS Andrea García Narbón Tema 1. Preanalítica de Gasometrías Índice 1. Extracción de las Muestras  Tipos de muestras  Tipos de contenedores  Anticoagulantes  Identificación 2. Manipulación de las muestras  Evitar contaminación con aire ambiental  Agitación de las muestras  Reducir el tiempo de transporte y conservación  Transporte  Evitar la hemólisis  Descartar coágulos  Evitar la contaminación con otras muestras  Temperatura corporal 3. Resumen de errores preanalíticos 4. Preguntas Preanalítica Introducción Gasometría Muestra de sangre total, arterial o venosa para medir gases disueltos Gasómetro Equipo utilizado para determinar los parámetros de la gasometría Utilidad de la gasometría  Oxigenación  Ventilación  Equilibrio ácido-base Datos: gases en sangre, pH, hemoglobina y sus fracciones, glucosa, lactato, electrolitos. 1.- Extracción de las muestras No ayunas (excepto glucosa). Equilibrio ventilatorio:  Decúbito supino (asegura ventilación pulmonar homogénea)  Evitar ansiedad (concienciar del dolor) Respiración autónoma: reposo mínimo 15 minutos antes de extracción. Respiración asistida (oxigenoterapia) no cambios al menos 30 minutos previos a la extracción. Identificación correcta paciente Indicar tipo muestra Indicar Tº paciente (pH, pO2 y pCO2) Estado de ventilación: espontánea/mecánica 1.1.- Tipos de muestras Arterial (equilibrio ácido básico del paciente y estado de oxigenación). Venosa (equilibrio ácido básico). Capilar (alternativa a la arterial). Sangre arterial - Evaluar equilibrio ácido-base - Oxigenación paciente Resultados idénticos de pH, pO2 y pCO2. En anaerobiosis Secar antes alcohol (hemólisis) Anticoagulante: heparina de litio Son muy dolorosas Sangre capilar - Evaluar equilibrio ácido-base - Obesos - Quemados - Oxigenación paciente - Recién nacidos - Síncope Menor volumen de muestra Oreja, dedo, pie Punción arterial es difícil Punción arterial contraindicada Masaje/calor: 3 min Descartar primera gota No shock circulatorio. Sangre venosa Válidas para valorar el equilibrio ácido- base del paciente, pero no para analizar el estado de oxigenación del mismo (*). Menos dolorosas. Vía periférica o vía central: basílica, cefálica o cubital media *Excepción valorar estado de oxigenación:  Shock  Sepsis  IC  Cirugías mayores  Torniquete : Mucha presión:  Acidemia, elevaciones de potasio o lactato. Mucho tiempo: Éxtasis local con hemoconcentración:  Hematocritos elevados.  Trombocitopenias y hemólisis  Elevación de proteínas. 1.2.- Contenedores JERINGAS  Vidrio Material de referencia impermeabilidad a los gases. Inconvenientes: coste, fragilidad, necesidad de esterilización: utilidad en la práctica clínica reducida.  Polipropileno (1-5 mL) Uso más extendido Inconveniente: permeable a los gases. Cuanto mayor es la diferencia existente entre la pO2 y pCO2 de la sangre y la del aire ambiental, contribuyendo las bajas temperaturas. TUBOS CAPILARES HEPARINIZADOS Probabilidad de coagulación si no se homogenizan de manera continuada (mediante el uso de una pulga metálica y un imán). 1.3.-Anticoagulantes Heparina sódica o de litio en estado líquido o liofilizada (no dilución). Citrato, EDTA u Oxalato no son adecuados: quelan cationes divalentes (Ca2+) que interfieren en medición enzimática. Contaminación de gasometrías generando alteraciones en resultados. Calcio iónico: concentraciones mínimas de heparina (quelación). 1.4.- Identificación Identificar al paciente (inequívoca). Tipo de extracción realizada y el anticoagulante empleado. Identificación de usuario del equipo.  2.- Manipulación de las Muestras: Evitar contaminación con aire ambiental Burbujas aire pequeñas múltiples: aumentan superficie contacto aire/sangre. Tiempo de contacto (directamente proporcional al grado de difusión). Agitación durante el transporte (favorecido por tubo neumático).  La pO2 atmosférica se encuentra en torno a los 150-160 mmHg, mientras que la pCO2 es prácticamente indetectable. Por este motivo, la presencia de burbujas de aire en la muestra tenderá a reducir los niveles de pCO2 (produciendo una elevación de pH) y generará alteraciones de pO2. Como norma general, la pO2 de la muestra se verá incrementada CO2 O2 La toma de muestra debe ser realizada en condiciones de anaerobiosis, evitando la formación de burbujas de aire en la jeringa. Minimizar el intercambio gaseoso y reducir riesgos biológicos: sustituir la aguja de la jeringa por un tapón capaz de sellar por completo el contenedor.  2.- Manipulación de las Muestras: Agitación Tras extracción: mezclado adecuado con la heparina. Antes de procesar la muestra debe realizarse una homogenización. Sedimentación sanguínea, polarizando la muestra en una zona rica en células y otra rica en plasma. pH, pO2 y pCO2 pueden alterarse, hemoglobina (elevaciones o disminuciones en función de la región aspirada al realizar la gasometría). Indicador de mezclado insuficiente comparación con la Hb hemograma : excesiva discrepancia superior a 0,5 g/dL. JERINGA: invertir mínimo 5 veces y rodar entre las palmas de las manos mínimo 10 segundos antes de ser analizadas. CAPILARES: “pulga” metálica en un extremo del tubo capilar y aplicando un imán externo para desplazarla de forma continuada de un extremo al otro. 2.Manipulación de las muestras. Reducir el tiempo transporte. Gasometrías procesadas inmediatamente tras su extracción siempre que sea posible. Jeringas de plástico : tiempo máximo 30 minutos Mantenidas a temperatura ambiente Intercambio gaseoso con el medio (pO2) mayor a bajas temperaturas (no agua-hielo) y a mayor tiempo desde la extracción: ↑ pO2  Metabolismo celular aumentado: ↓glucosa, ↑lactato ,↓pO2, ↑pCO2, ↓pH y ↑K+. Jeringas de vidrio en agua–hielo (0-4ºC) hasta 60 minutos. Policitemia, leucocitosis o trombocitosis: las bajas temperaturas minimizan el metabolismo celular.  La glucolisis que tiene lugar en los eritrocitos genera elevación del lactato y cambios en el pH, bicarbonato y exceso de base produciendo acidosis metabólica.  El metabolismo de leucocitos y plaquetas se traduce en una disminución del pO2 y un incremento de la pCO2: falsa hipoxemia.  Muestras venosas mixtas de catéteres Swan-Ganz (arteria pulmonar) empleadas para el estudio del gradiente alvéolo-arterial o de “Shunt”: menos de 5 minutos. Muestras capilares: menos de 5 minutos.  2.- Manipulación de las Muestras: Transporte El uso del tubo neumático no está recomendado en el caso de gasometrías.  Alteraciones en pH y pCO2. Cambios en la pO2: causa incrementos en la pO2 en aquellas muestras con pO2 inferiores a 150 mmHg y descensos en muestras con pO2 superiores a 150 mmHg. Contaminación por aire ambiental Puede inducir hemólisis. Las gasometrías deben entregarse en mano en el laboratorio de urgencias 2.Manipulación de las muestras. Evitar hemólisis Valores de potasio y pCO2 elevados, Disminución de bilirrubina total, cloro, sodio y pO2. CAUSAS Extracción traumática Congelación de la muestra Agitación enérgica/vigorosa Tiempo excesivo del torniquete Demora excesiva entre extracción y análisis Hemólisis: rotura de Aspiración demasiado fuerte durante eritrocitos y liberación de Hb la extracción y otros constituyentes  Transporte por tubo neumático intracelulares al plasma 2.Manipulación de las muestras. Descartar coágulos  Purgar la jeringa, descartando de 100 a 200 uL de sangre previa su introducción en el analizador.  Eliminar microcoágulos y burbujas de aire de la muestra. 2.Manipulación de las muestras. Evitar contaminación con otras muestras Heparina de litio balanceada con calcio: reduce la unión de los electrolitos y optimiza la precisión de las mediciones. Anticoagulantes como EDTA, citrato, oxalato o fluoruro influyen en los resultados de pH, sodio, potasio, cloro y calcio ORDEN DE LLENADO DE TUBOS 2.Manipulación de las muestras: Temperatura corporal Parámetros dependientes de Tº: pH, pCO2 y pO2 Los gasómetros miden a 37ºC Introducir temperatura del paciente en procesos febriles o hipotermia: resultados precisos 3.- Resumen de errores preanalíticos PREGUNTAS TIPO TEST  Preguntas Preanalítica de gasometrías 1. ¿Qué tipo de muestra refleja mejor la fisiología ácido básica y el estado de oxigenación del organismo, y por tanto es la preferida para realizar gasometrías? a. Sangre venosa b. Sangre arterial c. Orina d. Saliva 2. Los puntos de extracción principales para la obtención de una muestra de sangre arterial son: a. Arteria femoral b. Arteria radial c. Arteria braquial d. Las tres arterias previamente descritas son adecuadas  Preguntas Preanalítica de gasometrías 3. En relación a las muestras de sangre venosa. a. Son útiles para valorar el equilibrio ácido base del paciente. b. Son útiles para analizar el estado de oxigenación del paciente. c. Ambas son correctas. d. Ambas son falsas. 4. Con respecto a las jeringas de plástico empleadas en las gasometrías, señale la respuesta falsa: a. El volumen de sangre que contiene suele oscilar entre 1 y 5 mL. b. Son el recipiente de referencia para la extracción de gasometrías. c. Su uso está más extendido que el de las jeringas de vidrio, al ser más económicas y resistentes. d. Su principal desventaja técnica es el intercambio de gases a través del plástico.  Preguntas Preanalítica de gasometrías 5. Por la facilidad de coagulación y pronta alteración de resultados de pO2, pCO2, sO2 y hemoglobina, se recomienda analizar las muestras capilares en un tiempo inferior a: a. 30 minutos b. 5 minutos c. 60 minutos d. 10 minutos 6. El uso del tubo neumático para gasometrías: Señalar la respuesta correcta a. Siempre está recomendado. b. No afecta a la pO2, en aquellos casos en los que la pO2 de la muestra sea de 150 mmHg. c. No provoca hemólisis. d. Todas son correctas.  TEMA 2. PERFECCIONAMIENTO EN EL USO DE LOS GASÓMETROS  Índice 1.- Analitos determinados por el gasómetro 1.1.-Parámetros directos 1.2.- Parámetros indirectos 2.- Componentes del equipo 3.- Procesamiento de muestras 3.1.- Selección de los parámetros y el tipo de muestra 3.2.- Introducción de la muestra 3.3.- Identificación de usuario 3.4.- Identificación de la muestra o paciente 4.- Visualización de resultados 5.- Encendido y apagado del instrumento 6- Cambio de cartucho 7.- Control de calidad 8.- Cambio de papel Introducción El correcto uso y mantenimiento de los equipos de gasometría es esencial para proporcionar resultados rápidos y fiables. GEM Premier 5000 (Werfen). 1.- Analitos determinados por el Gasómetro 1.1.- Parámetros directos (medidos) pH pCO2: presión parcial de dióxido de carbono pO2: presión parcial de oxígeno Sodio, Potasio, Cloro iónicos Calcio iónico Glucosa Lactato Hemoglobina total y sus fracciones Hematocrito 1.1.- Parámetros directos Técnicas electroquímicas: medida de voltaje o corriente eléctrica por la actividad de iones específicos en disolución dentro de una celda electroquímica.  Amperometría: medida de la intensidad de corriente en una celda electroquímica producido por una reacción de oxidación-reducción cuando se aplica un voltaje constante. La intensidad es proporcional a la concentración del analito en disolución.  Potenciometría: mide el voltaje o la diferencia de potencial entre dos electrodos de una celda electroquímica, a una intensidad constante. El potencial es proporcional a la concentración del analito en disolución. ¿QUE MEDIMOS? Hematocrito: conductividad 1.1.- Parámetros directos Co-oximetría: técnica espectrofotométrica que permite determinar la ctHb y de cada una de sus fracciones debido a que cada fracción absorbe a una determinada longitud de onda. 1.2.- Parámetros indirectos El analizador calcula :bicarbonato (HCO3-), CO2 total (tCO2) , exceso de bases (EB), saturación de Oxigeno calculada (sO2), O2 total (O2ct). Introduciendo oxígeno inspirado (FiO2) al que está sometido el paciente, determina el gradiente alvéolo-arterial de oxígeno (DO2 A-a). Cuando la medida de la muestra incluye los parámetros de Co- Oximetría , el Instrumento calcula también Shunt o la P50. Gradiente alvéolo-arterial de oxigeno DO2 A-a =pAO2-pO2 Hematocrito calculado Htc=ctHb*2,941 2.- Componentes del Equipo GEM Premier 5000 Analizador: potencia interna para efectuar análisis. Cartucho: contiene reactivos, sensores, celda óptica de CO-Ox, muestreador y bolsa de desechos. Permite realizar un máximo de 450 gasometrías. 3.- Procesamiento de Muestras 3.1.- Selección de los parámetros y el tipo de muestra Antes de introducir la muestra, seleccionar tipo de muestra (arterial, venosa, capilar u otra). El instrumento envía los resultados al sistema informático en función del tipo de muestra seleccionado. Muestra arterial y venosa se necesitan 150 µL; capilar se necesitan 100 µL. El tipo de muestra “ Otro ” queda reservado para muestras especiales, como líquidos biológicos. También podemos seleccionar el dispositivo: jeringa o tubo capilar 3.1.- Selección de los parámetros y el tipo de muestra Podemos seleccionar manualmente el analito que queramos determinar o seleccionar los paneles que activan la selección de combinaciones de analitos predeterminadas. 3.2.- Introducción de la muestra Pulsar INICIO. El instrumento despliega una aguja o muestreador por la parte frontal. Es especialmente importante en el caso de procesar muestras en jeringas agitar adecuadamente la muestra (inversión y rotación de la misma), así como verter las primeras gotas sobre una compresa o gasa para extraer el aire y evitar la formación de coágulos en la punta de la jeringa. 3.3.- Identificación de usuario Si el gasómetro tiene activada la seguridad de usuario, antes de introducir la gasometría, solicitará la identificación. 3.4.- Identificación de la muestra o paciente Se realizará introduciendo el código de la etiqueta mediante el teclado alfanumérico o a partir del lector de código de barras. 4.- Visualización de Resultados Marcar la pestaña de Resultados para que aparezcan en pantalla. Los resultados mostrados en la pantalla del analizador muestran un código de color: Color verde : parámetro dentro del intervalo de referencia Color amarillo: parámetro patológico Color rojo: parámetro muy patológico 5.- Encendido y Apagado del Instrumento El interruptor de encendido del sistema se encuentra en el panel posterior. El instrumento debe permanecer encendido en todo momento. En caso de corte de luz, puede estar apagado durante un máximo de 20 minutos, ya que se produce la degradación del cartucho. 6.- Cambio de Cartucho Cuando un cartucho haya alcanzado su máxima vida útil la puerta se abrirá automáticamente y mostrará un mensaje que indicará que se extraiga el cartucho. Procedimiento: 1.- Desenvolver el cartucho y eliminar las cubiertas protectoras. El cartucho ha de encontrarse a temperatura ambiente, de 15º a 25º C. 2.- Empujar el cartucho hasta que encaje en la zona de muestreo. 3.- Tras cerrar la puerta, en 20 segundos el analizador informará de que el cartucho se está calentando. Este proceso tiene una duración estimada de 40 minutos. Durante este tiempo, los sensores se hidratan y el analizador efectúa comprobaciones internas y de calibración. Cada vez que se introduzca un cartucho nuevo, el analizador indica que debe ejecutarse una prueba de CVP (Producto de valoración de calibración) que asegura la integridad del cartucho nuevo y de todo el sistema de análisis. Es fundamental agitar vigorosamente la ampolla durante aproximadamente 10 segundos inmediatamente antes de su utilización. 7.- Control de Calidad Los gasómetros disponen de un programa de control interno de la calidad automatizado denominado iQM. Se realiza al menos un control interno tras cada muestra analizada. De forma periódica, aunque no se haya procesado ninguna muestra, se pasan controles internos iQM para valorar cada uno de los parámetros medidos. En caso de que alguno de los parámetros presente un error se inactivará dicho parámetro, quedando inactivo hasta que se solvente el problema (microcoágulo, aire, etc.). Una vez solventado el problema se pasan automáticamente nuevos controles para comprobar que la situación del gasómetro es la correcta. Gráfico delta iQM Muestra los valores mínimo, máximo y delta medio de soluciones individuales de control. 8.- Cambio del papel Abrir la compuerta del papel, sustraer el rollo vacío e introducir uno nuevo en el compartimento.  TEMA 3. VALORES DE REFERENCIA Y VALORES CRÍTICOS 1. Valores de referencia HOMEOSTASIS: conjunto de acciones complejas que tienen lugar en el organismo para preservar el equilibrio fisiológico. Mantenimiento de la concentración de hidrogeniones (H+) en sangre (pH) es esencial para el mantenimiento de la homeostasis. pH: 7,35-7,45 pH inferior a 6,8 o superior a 7,8 incompatible con la vida.  Análisis del equilibrio ácido básico del paciente Estado de oxigenación del paciente Evaluación de los procesos de ventilación pulmonar, el intercambio de gases o el control de la oxigenoterapia. Los intervalos de referencia son diferentes en muestra arterial o venosa, siendo modificados bajo determinadas circunstancias (edad, temperatura y FiO2 entre otras). Valores de referencia pH venoso:7,32-7,43 Valores de referencia El pH, la pCO2 y la pO2 son dependientes de la temperatura. La medida por parte del gasómetro normaliza los resultados a una temperatura de 37ºC. Sin embargo, es posible introducir de forma manual la temperatura real del paciente para la emisión de resultados más precisos. La pO2 es dependiente de la FiO2 (porción de oxígeno del aire inspirado). La FiO2 correspondiente al aire ambiente es del 21%. En caso de que el paciente se encuentre bajo situación de ventilación mecánica, el usuario debe introducir el valor correspondiente. La pO2 es dependiente de la edad. A partir de los 50 años el pulmón es más limitado: FORMULA DE FAUSTO: pO2 mmHg = 102 - 0,33 x años de vida Postura de la extracción, la pO2 presenta distintos valores de referencia. En adultos jóvenes sentados, el valor de referencia es de 90 a 100 mmHg, recostados sobre la espalda de 85 a 95 mmHg y durmiendo de 70 a 85 mmHg. 2. Valores Críticos En el caso del pH fetal (cordón) se ha definido como valor crítico un pH inferior a 7,21. En casos de asfixia perinatal como resultado de un fallo en los órganos responsables del intercambio gaseoso, se produce hipoxia, hipercapnia y disminución del flujo sanguíneo, acompañada de acidosis respiratoria y metabólica en el recién nacido. PREGUNTAS CORTAS  PREGUNTAS CORTAS GASOMETRÍAS 1. ¿Qué muestras se emplean para realizar una gasometría? Sangre arterial, venosa y capilar. 2. ¿Qué muestra es la más dolorosa para realizar una gasometría? Arterial 3. ¿Cuál es el anticoagulante de elección en una gasometría? Heparina de litio o de sodio liofilizada 4. ¿Cuál es el contender ideal para realizar una gasometría? Jeringas de vidrio, aunque no se usan de forma rutinaria. 5. ¿Se deben analizar las gasometrías inmediatamente tras la extracción? Si 6. ¿Cuánto tiempo se puede demorar el análisis de una gasometría con jeringa de polipropileno? 30 minutos 7. ¿Y en el caso de muestras capilares? 5 minutos  PREGUNTAS CORTAS GASOMETRÍAS 8. ¿Se recomienda que las gasometrías se envíen por tubo neumático para que se reduzca el tiempo desde la extracción hasta su análisis?¿Porqué?. No, porque puede producir hemólisis y la aparición de burbujas en la muestra que alteran los parámetros. 9. Una particularidad de las muestras capilares es que pueden coagularse fácilmente, verdadero o falso. Verdadero 10. ¿Cuál es el mejor indicador de una buena homogenización de la muestra con el anticoagulante? Comparar la hemoglobina de la gasometría con la hemoglobina del hemograma. 11. ¿Qué técnica analítica utilizan los gasómetros para la medida de parámetros directos? Técnicas electroquímicas: Potenciometría y Amperometría 12. ¿Qué es la co-oximetría? Técnica espectrofotométrica que es capaz de medir la ctHb y sus fracciones ya que absorben a diferentes longitudes de onda. 13 Influye la temperatura corporal en alguno de los parámetros de la gasometría. Si: pH, pCO2 y pO2. 14. Hay diferentes valores de referencia en función de si la gasometría es arterial o venosa. Si. Tema 4. Interpretación del estado de oxigenación  1. Estado de oxigenación Gasometría arterial : evaluar la función respiratoria de un paciente. Oxigeno 21% de mezcla de gases atmosféricos Presión parcial de 160 mmHg Su incorporación desde el aire inspirado hasta las células depende de la acción sinérgica del sistema respiratorio y del sistema cardiovascular. Aparato respiratorio Intercambio pulmonar de gases para eliminar el CO2 (producido por el metabolismo) y aportar O2 al organismo. El estudio del estado de oxigenación del paciente puede ser dividido en una serie de etapas secuenciales: Captación de oxígeno a nivel pulmonar: pO2, indicador clave  Ventilación alveolar (VA): pCO2  Difusión de gases (V)  Perfusión (Q) y distribución (V/Q):PA-aO2 Transporte de oxígeno por la sangre  Concentración total de oxígeno (ctO2)  Hemoglobina y sus fracciones  Saturación de oxígeno (sO2)  Hematocrito Liberación de oxígeno a los tejidos - p50 Oxigenación tisular - Lactato 1. Captación 2. Transporte 3. Liberación 4. Oxigenación de O2 a nivel de O2 por la de O2 a los tisular pulmonar sangre tejidos  2. Captación de oxígeno a nivel pulmonar Pulmones :700 millones de alvéolos (75 m2 superficie de intercambio gaseoso). Capa de células que componen los alvéolos y la red de capilares que lo envuelve se encuentran en íntimo contacto, siendo la barrera de separación entre el aire y la sangre de un micrómetro. A través de esta superficie tiene lugar la difusión del oxígeno procedente del gas atmosférico inspirado hacia la sangre de los capilares, al tiempo que el dióxido de carbono generado en el metabolismo celular es liberado desde la sangre hacia los alvéolos para ser expirado. - pO2 atmosférico - Capacidad difusión desde membrana alveolar a la sangre INTERCAMBIO GASEOSO  La sangre oxigenada alcanza la aurícula izquierda del corazón a través de las venas pulmonares, y es propulsada al conjunto del organismo (con excepción de los pulmones) a través de la arteria aorta por contracción del ventrículo izquierdo. La sangre pobre en oxígeno y rica en CO2 derivado del metabolismo celular alcanza la aurícula derecha del corazón a través de la vena cava. El ventrículo derecho propulsa la sangre a través de las arterias pulmonares que transportan la sangre hasta el pulmón, donde tiene lugar el intercambio gaseoso por parte de los capilares alveolares. En el intercambio gaseoso a nivel pulmonar tiene lugar tres procesos esenciales: Ventilación alveolar Difusión de gases Perfusión y distribución Indicador clave para evaluar de forma global la captación de oxígeno a nivel pulmonar: presión parcial de oxígeno (pO2) Niveles de oxígeno disminuidos (pO2 < 80 mmHg) como consecuencia de alteraciones en estos procesos: hipoxemia pO2 < 60 mmHg: INSUFICIENCIA RESPIRATORIA  Ventilación alveolar (VA) Implica la renovación periódica de gas alveolar. Para ello un determinado volumen de aire llamado volumen corriente (VC) alcanza los alvéolos. VC o basal: volumen de aire que entra o sale de los pulmones en una respiración normal y es de 500 mL. VIA AÉREA: se divide en 3 zonas - Zona de conducción: desde tráquea al bronquiolo terminal - Zona transición: bronquiolos respiratorios - Zona respiratoria: conductos y sacos alveolares: INTERCAMBIO GASEOSO Espacio muerto anatómico (EMA): zona de la vía aérea en las que no tiene lugar el intercambio gaseoso: región nasal, boca, faringe, tráquea, árbol bronquial y bronquiolo terminal. Contiene un volumen de 150 mL. La ventilación alveolar (VA): definida por el volumen de aire que alcanza los alvéolos funcionantes en un minuto y participan en el intercambio gaseoso: VA= (VC - VEM) x frecuencia respiratoria VEM puede variar en función de la edad, sexo o talla; constituye un tercio del volumen corriente, y permanece relativamente constante. Las variaciones en la ventilación alveolar son consecuencia de modificaciones del volumen corriente y la frecuencia respiratoria. El espacio muerto fisiológico (VEM) incluye al espacio muerto anatómico junto a aquellos alvéolos con perfusión insuficiente (de 20 a 50 mL) con capacidad de intercambio gaseoso limitada.   CONTROL DE LA RESPIRACIÓN 1. Regulación nerviosa 2. Regulación química: centro respiratorio del tronco encefálico  quimiorreceptores centrales (bulbo raquídeo)  quimiorreceptores periféricos (aorta y carótida) Sensibles a :  presión parcial de CO2 (pCO2) (↑)  concentración de protones (↑)  en menor medida, por la pO2 (↓)  Elevaciones en los niveles de pCO2 arterial (o disminuciones del pH) activación de quimiorreceptores centrales , estimulando el centro respiratorio y esto implica una aumento en la ventilación, por elevación de la frecuencia respiratoria y la profundidad de la inspiración.  La falta acusada de oxígeno (↓pO2) suele implicar el aumento de la frecuencia respiratoria al activarse los quimiorreceptores periféricos, afectando en menor medida a la profundidad. Ventilación alveolar (VA) Ventilación alveolar (VA). pCO2 Indicador más sensible de la ventilación alveolar: pCO2 Componente respiratorio del equilibrio ácido-base pCO2: presión ejercida por el dióxido de carbono disuelto en el plasma Medida de forma directa por los gasómetros: Potenciometría Valor de referencia:35 y 45 mmHg en sangre arterial Ventilación alveolar adecuada: aquella capaz de mantener la pCO2 dentro estos rangos. Los niveles pCO2 son el resultado del balance entre el metabolismo celular y su eliminación a favor del gradiente de difusión en los alvéolos pulmonares, dependiente de la ventilación alveolar (VA). pCO2 > 45 mmHg: HIPERCAPNIA  Difusión de gases (V) El intercambio de los gases tiene lugar a favor de gradiente mediante difusión pasiva. Ocurre a través de la membrana alvéolo-capilar. Ley de Fick: volumen de gas que difunde por unidad de tiempo (V) es directamente proporcional al área disponible para la difusión (A), al coeficiente de difusión (d, relacionado con la solubilidad y peso molecular del gas) y al incremento de las presiones parciales de los gases ∆P), e inversamente proporcional al grosor de la membrana (G). V = d x A x ∆P / G d: depende de solubilidad y es inversamente proporcional al Pm: la difusión del CO2 es 20 veces mayor a la del O2. La diferencias en las presiones parciales de O2 y CO2: son la fuerza motriz del proceso de intercambio gaseoso. Difusión de gases (V)   Alteraciones en la difusión de O2 en los pulmones Obstrucción de vías aéreas: la obstrucción de vías aéreas produce un menor flujo de aire como en bronquitis o asma. Alteración membrana alveolar: cuando disminuye el tamaño de la superficie de intercambio como en el enfisema pulmonar o se altera la permeabilidad de la membrana alveolar como en fibrosis pulmonar hay una menor difusión de gases. Desequilibrio entre ventilación y perfusión: incremento de la distancia entre la sangre y espacio aéreo disminuye la difusión de gases en los pulmones como ocurre en el edema pulmonar.  Perfusión (Q) y distribución (V/Q) El adecuado intercambio gaseoso a nivel del pulmón requiere la presencia de una adecuada irrigación sanguínea (Q). En reposo, la tasa de renovación del aire en alvéolo es de unos 4 litros (ventilación), requiriéndose un flujo constante de unos 5 litros (perfusión) por minuto (gasto cardiaco). Es posible que no exista un contacto adecuado entre las superficies implicadas o que la proporcionalidad entre la ventilación y la perfusión no sea la idónea. Para evaluar la corrección de esta proporción, que entendemos como distribución, se emplea la relación ventilación- perfusión (V/Q): sirve para valorar la eficacia del intercambio de gases.  Valor medio de V/Q se encuentra = 0,8 (4L aire / 5L sangre): situación de equilibrio. Por el gradiente gravitacional las zonas superiores de los pulmones reciben una perfusión menor, resultando en un V/Q más elevada. Las zonas inferiores del pulmón poseen un flujo sanguíneo superior, por lo que se pueden encontrar valores V/Q en torno a 0,3. En ocasiones, el intercambio gaseoso entre la sangre y el aire alveolar no se produce, dando lugar al cortocircuito o Shunt. Shunt: hace referencia a las unidades pulmonares perfundidas pero no ventiladas (↓ V/Q): ↓paO2 < 60 mmHg y se produce la vasoconstricción hipóxica. Para mantener equilibrio V/Q y el flujo sanguíneo se dirige a alvéolos bien ventilados   Patologías con alteraciones del cociente V/Q: V/Q reducido: indican ventilaciones bajas en relación a la perfusión: asma o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). V/Q elevado: indican una perfusión disminuida en relación a la ventilación: enfisema o tromboembolismo pulmonar (TEP). Relación V/Q. PA-aO2  Evaluación V/Q y la detección de sus alteraciones puede llevarse a cabo a través del Gradiente alvéolo-arterial de oxígeno. PA-aO2  Se estima mediante la diferencia entre las presiones parciales de oxígeno alveolar (PAO2) y la presión parcial de oxígeno arterial (paO2 o pO2).  Los valores de referencia son 10-15 mmHg con una fracción inspiratoria de O2 del 21%. Aumentan con la edad.  Diferenciar IR pulmonar (gradientes elevados >20 mmHg) de una IR extrapulmonar (gradientes conservados).  Presión parcial de oxígeno (pO2) El proceso de captación de oxígeno a nivel pulmonar presenta como indicador clave para su evaluación la presión parcial de oxígeno (pO2). La pO2 : presión ejercida por el oxígeno disuelto en el plasma (1-2 % del total, hallándose el resto unido a la hemoglobina en los eritrocitos). Valor de referencia en sangre arterial oscila entre 80 y 100 mmHg en individuos adultos ( estos valores disminuyen con la edad).  Presión parcial de oxígeno (pO2): 80 y 100 mmHg Hiperoxemia: Niveles de pO2 > 100 mmHg Daño a nivel pulmonar debido a la toxicidad asociada a los radicales libres del oxígeno:  Administración exógena de oxígeno  Neonatos o prematuros, donde la pO2 no debe superar los 75 mmHg. Hipoxemia (pO2