Mecánica Ventilatoria

MECÁNICA VENTILATORIA

Se divide a muy groso modo en dos procesos:

Inspiración Proceso por el cual ingresa Oxigeno (O2) a los pulmones

Espiración Proceso por el cual egresa o sale Dióxido de carbono (CO2) del organismo

INSPIRACION

Para que logre ingresar aire desde afuera hacia los pulmones el cuerpo debe generar una

fuerza de succión que atraiga el aire desde el exterior al interior.

Para ello vamos a utilizar dos variables importantes:

- Presión Atmosférica

- Presión Intrapulmonar

Si la presión Intrapulmonar es menor a la presión atmosférica, por gradiente de presión el aire

va a tender a entrar al interior de los pulmones para intentar equilibrar las presiones, por lo

tanto, para inspirar vamos a necesitar que la presión Intrapulmonar sea menor a la presión

atmosférica (760 mm/Hg), debe alcanzar una presión de 757mm/Hg aproximadamente.

¿Cómo se logra alcanzar dicha presión?

Para poder disminuir la presión en los pulmones se genera un aumento del volumen pulmonar.

Si el volumen pulmonar aumenta, las moléculas que se encuentran en los pulmones van a

chocar en menor medida contra la pared, entonces si aumentamos el volumen pulmonar, la

presión va a tender a disminuir.

¿Cómo logramos que el volumen pulmonar aumente?

El diafragma (principal musculo de la respiración), al contraerse va a descender y va a ampliar

el volumen de la cavidad torácica permitiendo que la presión Intrapulmonar disminuya

facilitando la entrada de aire a los pulmones, no obstante, el diafragma no es el único musculo

respiratorio de la inspiración, vamos a contar también con lo músculos intercostales para

esternales que juntos van a elevar las costillas para ampliar la cavidad torácica y disminuir más

aun la presión.

En una inspiración forzada se van a utilizar los músculos accesorios (escalenos, dorsal ancho,

esternocleidomastoideo, pectoral mayor, serratos y trapecios) cuya contracción va a ampliar

más todavía la cavidad.

ESPIRACION

Proceso contrario al anterior, en él se va a buscar que la presión Intrapulmonar sea mayor a la

atmosférica, de forma tal que el aire tienda a salir de los pulmones por gradiente de presión.

La presión Intrapulmonar va a ser de 763 mm/Hg, siendo de esta forma mayor que la

atmosférica. Para lograr este aumento de presión vamos a contar nuevamente con el

diafragma, el cual en este proceso va a relajarse en lugar de contraerse. Su relajación va a

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Se divide a muy groso modo en dos procesos: Inspiración Proceso por el cual ingresa Oxigeno (O2) a los pulmones Espiración Proceso por el cual egresa o sale Dióxido de carbono (CO2) del organismo INSPIRACION Para que logre ingresar aire desde afuera hacia los pulmones el cuerpo debe generar una fuerza de succión que atraiga el aire desde el exterior al interior. Para ello vamos a utilizar dos variables importantes:

Presión Atmosférica
Presión Intrapulmonar Si la presión Intrapulmonar es menor a la presión atmosférica, por gradiente de presión el aire va a tender a entrar al interior de los pulmones para intentar equilibrar las presiones, por lo tanto, para inspirar vamos a necesitar que la presión Intrapulmonar sea menor a la presión atmosférica (760 mm/Hg), debe alcanzar una presión de 757mm/Hg aproximadamente. ¿Cómo se logra alcanzar dicha presión? Para poder disminuir la presión en los pulmones se genera un aumento del volumen pulmonar. Si el volumen pulmonar aumenta, las moléculas que se encuentran en los pulmones van a chocar en menor medida contra la pared, entonces si aumentamos el volumen pulmonar, la presión va a tender a disminuir. ¿Cómo logramos que el volumen pulmonar aumente? El diafragma (principal musculo de la respiración), al contraerse va a descender y va a ampliar el volumen de la cavidad torácica permitiendo que la presión Intrapulmonar disminuya facilitando la entrada de aire a los pulmones, no obstante, el diafragma no es el único musculo respiratorio de la inspiración, vamos a contar también con lo músculos intercostales para esternales que juntos van a elevar las costillas para ampliar la cavidad torácica y disminuir más aun la presión. En una inspiración forzada se van a utilizar los músculos accesorios (escalenos, dorsal ancho, esternocleidomastoideo, pectoral mayor, serratos y trapecios) cuya contracción va a ampliar más todavía la cavidad. ESPIRACION Proceso contrario al anterior, en él se va a buscar que la presión Intrapulmonar sea mayor a la atmosférica, de forma tal que el aire tienda a salir de los pulmones por gradiente de presión. La presión Intrapulmonar va a ser de 763 mm/Hg, siendo de esta forma mayor que la atmosférica. Para lograr este aumento de presión vamos a contar nuevamente con el diafragma, el cual en este proceso va a relajarse en lugar de contraerse. Su relajación va a

producir su ascenso, con ello una disminución del volumen pulmonar y un aumento de la presión, la cual va a facilitar el egreso del aire de los pulmones. En este proceso también contaremos con músculos para llevar a cabo una espiración forzada (al ser forzada requerirá gasto energético), estos músculos son: rectos abdominales, oblicuos mayor y menor, transverso del abdomen y los músculos intercostales. Vamos a encontrar una diferencia entre ambos procesos, la inspiración es un proceso activo el cual requiere gasto de energía debido a que se está produciendo la contracción del diafragma, mientras que la espiración es un proceso pasivo (no hay gasto energético) ya que ningún musculo esta en contracción, más bien están relajados por lo que se ve favorecida la elasticidad pulmonar. ¿De qué depende la ventilación para poder ejecutarse? Vamos a contar con dos variables fundamentales:

Elasticidad
Distensibilidad o compliance La elasticidad es la propiedad física que poseen los cuerpos elásticos de volver a su forma original al dejar de aplicarles la presión que lo deformo (favorece a la espiración) La distensibilidad o compliance es la propiedad física que poseen los cuerpos elásticos al deformarse al aplicarles presión (más complaciente es, más se deforma al aplicar presión) (favorece a la inspiración) ¿Por qué el tejido pulmonar es elástico? Los alveolos se encuentran rodeados de tejido conectivo pulmonar, conformado por colágeno y elastina (causante de la elasticidad del pulmón), por lo tanto, cuando hay compromiso de estas proteínas (aumento del colágeno o disminución de la elastina) se van a desencadenar distintas patologías.

DIFUSION DE GASES

¿Cómo hace el O2 para atravesar la membrana alveolar y llega a los capilares pulmonares? A esto se le conoce como difusión de gases En ella encontramos dos determinantes fundamentales:

Leyes de los gases Aplican en cuanto a presión, volumen, temperatura.
Variables Estructurales Hablan propiamente de la membrana alveolar Respecto a las leyes de los gases tenemos cuatro fundamentales que afectan al pulmón.
Ley de Boyle
Ley de Charles
Ley de Henry
Ley de Dalton En cuanto a las variables estructurales encontramos:
Grosor de la membrana alveolar
Área de superficie de la membrana alveolar Conforman la Ley de Fick Ley de Boyle A mayor volumen, menos presión Ley de Charles A mayor temperatura, más volumen Ley de Henry La disolución de un gas depende de su^ Presión^ parcial en el aire y su solubilidad Nos va a decir de qué depende que el O2 pase a la sangre, y depende de dos cosas: 1 - De que tantas moléculas de O2 haya en la luz alveolar (entre más hayan, hay más presión parcial por lo cual es fácil que pasen a la sangre) 2 - ¿Cuál es la solubilidad de la molécula en cuestión para entrar a la sangre? Dependiendo de estas dos variables se podrá saber que tan fácil es para esa molécula pasar a la sangre. Ley de Dalton La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones de cada uno Esto es de importancia en el alveolo, ya que en el no solo hay O2 , sino que también están presentes los otros gases que se pueden inspirar del medio ext. (el O2 es solo el 21% de los gases que inspiramos del aire)

Ahora hablaremos de aquellos que están limitando el paso de esos gases que es la membrana.  Tanto el engrosamiento de la membrana como la ruptura de la membrana alveolar sin condiciones patológicas.  En el caso del engrosamiento es la fibrosis pulmonar.  En el caso de la ruptura de la membrana alveolar es el caso del enfisema pulmonar. LEY DE FICK Es la ley que rige la difusión de los gases, no nos dice nada más que “la difusión de un gas a través de una membrana es proporcional a:  La diferencia entre las concentraciones a ambos lados de la membrana determinados por:

Presión
Volumen
Temperatura  Proporcional al área de la membrana (si tengo más área es igual a mas difusión)  Inversamente proporcional al espesor de la membrana (si tengo una membrana más gruesa es igual a menor difusión) GROSOR DE LA MEMBRANA (^) Mide 0,5 micras Si se engrosa, los gases tardan en difundir Cada glóbulo rojo atraviesa el capilar en 0,75 seg. El tiempo que tardan en pasar los gases a través de la membrana tiene que estar en sincronía con el tiempo que tarda cada glóbulo rojo en atravesar el capilar pulmonar A medida que se vaya engrosando la membrana, serán menos los globulos rojos que puedan quedar oxigenados; y el engrosamiento de la membrana se traduciría en una menor oxigenación. AREA DE LA MEMBRANA Cada pulmón posee 70m2 de membrana alveolar Si se rompen será menor la cantidad de gases que puedan realizar el intercambio gaseoso. Por lo tanto, se va a traducir en menor oxigenación

RELACION VENTILACION – PERFUSION

Se define como la relación entre ventilación alveolar por minuto y el flujo circulatorio por los capilares pulmonares en cada minuto. Debemos saber que cantidad se ventila por minuto. Si la ventilación disminuye Relación V/Q disminuye (Va a ser baja) (Porque el Numerador y eso va a hacer que la relación disminuya en su totalidad) Ej: Obstrucción de la vía aérea Si la perfusión disminuye Relación V/Q aumenta (va a ser alta) Ej: Trombo embolismo pulmonar (Porque en este caso tenemos un embolo, un coagulo que se esta estancando en uno de los capilares pulmonares y no está permitiendo que la sangre llegue al lugar donde esta el alveolo para hacer el intercambio gaseoso) SI BIEN LA RELACION V/Q PUEDE AFECTARSE EN DIFERENTES PATOLOGIAS, NO QUIERE DECIR QUE EN UNA PERSONA SANA TODAS SUS ZONAS DEL PULMON TENGAN LA MISMA RELACION V/Q. LA RELACION V/Q NO ES IGUAL EN TODAS LAS ZONAS DEL PULMON. Esto se conoce como Zonas de West VENTILACION: 4,2 Ltrs X Min. de Gas PERFUSION: 4,5 Ltrs X Min de Sangre Relación V/Q = 0,8 a 1 Respuesta compensatoria por parte del sistema respiratorio = VASOCONSTRICCION LOCAL Respuesta compensatoria por parte del sistema respiratorio = BRONCOCONSTRICCION LOCAL ¿Qué sentido tiene? Que toda esa sangre que está yendo a ese lugar donde los alveolos están colapsados, en vez de ir ahí donde no va a ser utilizada, sea llevada a otro sitio, a otros vasos pulmonares en donde si va a haber ventilación para que se pueda oxigenar. Con el fin de que el aire no vaya a esas zonas donde está mal perfundido, sino que se redirija a alveolos que estén bien perfundidos y así poder hacer el intercambio gaseoso.

West la relacion V/Q varia dependiendo de la zona de los pulmones cuando la persona se encuentra en bipedestacion. Existen 3 zonas: Zona 1: Apices Pulmonares (parte mas alta del pulmon) Zona 2: Lobulos Intermedios Zona 3: Bases Pulmonares Relación V/Q mayor a 1 Espacio muerto fisiológico Relación V/Q igual a 1 Relación V/Q menor a 1 Shunt o Cortocircuito Porque la sangre sigue derecho sin ser oxigenada (como si se saltara la oxigenación) Se debe a que el aire tiende a acumularse especialmente en las partes más superiores debido a la gravedad, lo más denso (en este caso la sangre) va a tender a estar abajo por la gravedad y el aire que es menos denso va a tender a estar arriba.

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