VENTILACION PULMONAR

VENTILACION PULMONAR

FISICA MEDICA

DRA. MARIA ELENA G. DE ROJAS

Funciones Generales del Sistema Respiratorio

Regulador de la concentración de los pricipales gases sanguíneos.

Reservorio de sangre. Regula el equilibrio ácido-

básico. Regulador de la presión

arterial. Acondicionar el aire que llega

a los pulmones Vía de eliminación de

diferentes sustancias.

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio

Vías Aéreas Vías Aéreas Superiores

ANATOMIA DEL APARATO RESPIRATORIO

VIA AEREA SUPERIOR

CONSTITUCION : NARIZ SENOS PARANASALES FARINGE LARINGE (CUERDAS VOCALES)

Funciones de las vías Aereas Superiores

Fosa Nasal: Olfación Calentamiento del aire Filtración Humidificación Conducción

Fonación: Faringe y Laringe Pliegues vocales

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio

Sistema Músculo-Esquelético

LOS MUSCULOS DE LA VENTILACION

Los músculos del tórax trabajan unidos para contener a los pulmones dentro de la cavidad torácica e inhibiendo su tendencia natural al colapso.

Se dividen en músculos de la inspiración y la espiración y en músculos accesorios de la ventilación que trabajan cuando son necesarios (durante el ejercicio o en condiciones especiales de enfermedad)

Inspiración

Espiración

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio

MUSCULOS DE LA INSPIRACION

Diafragma * Músculos intercostales externos* Esternocleidomastoideo Serrato anterior Escalenos anterior, posterior y medio Pectorales mayor y menor

*son usados en la respiración normal

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS DE LA INSPIRACION

La contracción del diafragma hace que se aplane y aumente la dimensión vertical de la cavidad torácica. Durante la respiración normal el diafragma desciende 1 cm. dando una diferencia de presión de 1 a 3 mm de Hg. y la inhalación de casi 500 ml

En una respiración forzada el diafragma desciende hasta 10 cm, una diferencia de presióm de 100 mm Hg.y se inhala 2 a 3 lt

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS DE LA INSPIRACION

Al contraerse el diafragma y aumentar el tamaño global de la cavidad torácica también se incrementa el de la cavidad pleural con lo que la presión intrapleural se reduce de 756 mm Hg a 754 mm de Hg si la presión atmosférica es de 760 mm Hg

MUSCULOS DE LA ESPIRACION

Rectos abdominales Transversos abdominales Oblicuos internos Oblicuos externos Intercostales internos

FUNCIÓN DE LOS MUSCULOS ESPIRATORIOS La espiración se inicia cuando se relajan

los músculos auxiliares de la inspiración. Al hacerlo el diafragma se mueve en dirección superior a causa de su elasticidad. Este movimiento reduce las dimensiones vertical y anteroposterior de la cavidad toracica y con ello el volumen pulmonar .

La espiración se vuelve activa durante la respiración forzada.

Anatomía Descriptiva del Sistema Respiratorio

Estructura alveolarVías Aereas Inferiores

VIAS AEREAS INFERIORES

¿Cómo está constituida la vía aérea inferior? La Vía aérea inferior inicia en la tráquea a

partir de la cual el árbol bronquial presenta varias subdivisiones hasta llegar a los alvéolos. La tráquea tiene una localización cervical y otra torácica o mediastínica, esta última termina en un cartílago llamado carina donde se divide en 2 bronquios

VIAS AEREAS INFERIORES TRAQUEA Central Generación 0 11 a 14 cm de longitud Diámetro 2 a 2.5 cm Cartílagos semicirculares de 16 a 20 Va desde el cartílago cricoides (6ª VC )

VIAS AEREAS INFERIORES Divisiones bronquiales Son 23: las 16 primeras son de conducción Sin alvéolos ni capilares Bronquios Su característica es tener cartílago Principales: generación 1 Derecho más corto, continua la dirección de la

traquea

VIAS AEREAS INFERIORES Forma ángulos de 20º a 30º con línea

media 2.5 cm de longitud Izquierdo: más largo Forma ángulos de 40º a 60º con línea

media 5 cm de longitud

VIAS AEREAS INFERIORES Bronquios lobares: generación 2 Son 5: 3 pulmón derecho y 2 pulmón

izquierdo Bronquios segmentarios: generación 3 son

18, corresponden a los 18 segmentos del pulmón

Bronquios sub segmentarios o pequeños: generación 4 a 9

VIAS AEREAS INFERIORES Bronquiolos: generación 10 a 15 Sin cartílago Bronquiolos terminales y respiratorios:

generación 16 a 19 Originan de 3 a 5 conductos alveolares de

los cuales nacen los sacos alveolares Alvéolos y parénquima pulmonar: Conductos alveolares generación 20 a 24

VIAS AEREAS INFERIORES Sacos alveolares: última generación 25 Alvéolo es el espacio terminal con una

delgada pared entre uno y otro alvéolo Con muchos capilares en la pared Permite el intercambio gaseoso Se nace con 32 millones y en el adulto hay

300 millones. La superficie de intercambio es de 70 m2

Mecánica Ventilatoria Los pulmones

Son estructuras elásticas que se expanden y se colapsan como un globo

Están prácticamente suspendidos en la caja torácica excepto por su hilio

Se encuentran flotando en el líquido pleural ubicado entre la pleura parietal y visceral

Ambos se mantienen contra la pared torácica debido a la ligera succión creada por el liq.

Mecánica Ventilatoria El Aire:

Como todos los fluidos, éste se mueve hacia un área de menor presión

Presión atmosférica: 760mmHg=0cmH2O

En condiciones fisiológicas, la inspiración está acompañada por una caída de la presión alveolar por debajo de la atmosférica y en la espiración aumenta para que pueda salir a la atmósfera

Expansión pasiva de los alvéolos

Mecánica Ventilatoria

Final de la Final de la EspiraciónEspiración

Durante Durante InspiraciónInspiración

PA= 0 cmHPA= 0 cmH22OOPA= -1 cmHPA= -1 cmH22OO

Presiones del Sistema Pulmonar: Presión de retroceso elástico (Recoil):

Representa las fuerzas de se desarrollan en la pared a medida que se expanden los pulmones.

Cambia cuando cambio el volumen pulmonar.

Es una fuerza que actua para colapsar los pulmones.

Presión intrapleural: En condiciones normales se encuentra

en valores subatmosféricos. Cuando esta fuerza es mayor que el recoil los pulmones se expanden

Presión intraalveolar Presión transpulmonar

Tejido

FTA

MECANICA VENTILATORIA Presiones Pleurales y Alveolares:

0

.25

.50

-2

-6

-8

-4

Variación de volúmen

(Lts.)

Vol. Pulmonar

Presión Transpulmonar

Presión (cmH2O)

Presión AlveolarPresión Pleural

Correlación entre las presiones

MECANICA VENTILATORIA

Independencia Pulmón y P. Independencia Pulmón y P. TorácicaTorácica

Vol.

Pu

lmon

ar

Vol.

Pu

lmon

ar

(Lts

)(L

ts)

22

44

66

VRVR

VMVM

-20-20 -10-10 00 +1+100

+2+200

+3+300

CRFCRF

VTVT

Presión Vías Aéreas Presión Vías Aéreas (cmH(cmH22O)O)

P. TorácicaP. Torácica

Sistema Sistema Resp.Resp.PulmonesPulmones

CPTCPT

Inversamente proporcional al retroceso elástico. El grado de expansión de los pulmones por un

incremento en la presión transpulmonar. Referencia: 100-200ml/cmH2O. Varía de acuerdo a la masa corporal. Es volumen dependiente Está dada por las diferentes fuerzas eslásticas del

pulmón y la pared torácica (unidas en serie). Complianza de ambos pulmones ocurre en forma de

paralelo Complianza estática: calculada cuando no hay flujo de

aire. Disminuye por: Fibrosis, neumotorax, edema, obesidad,

etc. Aumenta por: enfisema.

Complianza dinámica: si ocurre flujo de aire.

MECANICA VENTILATORIA

V

P C

Complianza Pulmonar

Resistencia de las Vías Aéreas

Resistencia por fricción: también llamada resistencia tisular (entrelos pulmones y la pared torácica) y es por lo general menor del 20%

Resistencia de las vías aéreas: Resistencia en serie y en paralelo. Características del flujo de aire. Distribución de la resistencia de las vías. Factores que afectan la resistencia aérea:

F. Activos: SNP y f. locales F. Pasivos: tracción, graidiente de p. transmural y

compresión dinámica

Vol. pulmonar

Resi

st.

vías

aére

sas

1

3

2

3 62 541

1

radio4

Tensión Superficial: Principio de tensión superficial:

Fuerza elástica de tensión superficial. Disminuye el recoil y aumenta la complianza

Agente tenso activo: Dipalmitoilfosfatidilcolina Apoproteínas del FTA (SP-B) Calcio Efecto de la hipoxia o hipoxemia sobre el FTA

Colapso pulmonar: P= 2 x Tensión superficial

Radio Tamaño de los alvéolos. FTA.

RESISTENCIA V.A.

Mecánica de la Ventilación

Ventilación

Ventilación Pulmonar: conocido también como volumen minuto. El total de aire movido hacia dentro o fuera de los pulmones cada minuto (por lo general se utiliza el vol. espirado). VP VT x FR VT VD + VA

Ventilación Alveolar: cantidad de aire que es llevado a la zona respiratoria por minuto (cant. de aire que llega a la zona sin incliur el espacio muerto):

Bronquiolo respiratorio. Saco alveolar. Conductos alveolares. Alvéolos.

VA(VT-VD) x FR

Espacio Muerto (VD): aire circulante en cada ciclo que no interviene en el intercambio gaseoso:

VD anatómico VD alveolar VD fisiológico

El VD varía en volumen de acuerdo al peso del individuo, pero por lo general es igual a 150ml.

Variación de la ventilación de acuerdo a la profundidad y a la frecuencia.

}

Zona Respiratoria

Esp. Muerto

PO2= 100

PCO2= 40

PN2 ~ 600

PH2O= 47

Ventilación

Trabajo Respiratorio: Energía para la respiración:

3-5% del gasto energético en reposo En ejercicio esta cifra puede aumentar 50 veces

Trabajo de distensibilidad TD= V x P

2

Trabajo de resistencia tisular: Gasto de trabajo preciso para vencer la

viscosidad pulmonar.

Trabajo de resistencia de las vías respiratorias

MECANICA DE LA VENTILACION

Espiometría Básica

Volúmenes: Vol. Tidal o Corriente (VT o VC): cantidad de

aire que entra o sale del sistema respiratorio en un ciclo ventilatorio (500 ml en un adulto joven)

Vol. de Reserva Inspiratoria (VRI): cantidad adicional que se puede inspirar por encima del VT.

Vol. de Reserva Expiratoria (VRE): volúmen adicional que se puede espirar luego de espiración normal.

Vol. Residual (VR): aire remanente luego de una espiración máxima.

Volúmenes y Capacides Pulmonares

Capacidades: Cap. Inspiratoria (CI): vol. máximo de gas que

puede ser inspirado desde la CRF (4,000ml). Cap. Residual Funcional (CRF): cantidad de

gas remanente en los pulmones al final de una espiración pasiva con la glotis abierta y los músculos relajados (2,700ml).

Cap. Vital (CV): vol. que puede ser espirado luego de una inspiración máxima (5,500ml).

Cap. Pulmonar Total (CPT): cantidad de aire en los pulmones luego de una inspiración máxima (6,700ml)

Volúmenes y Capacides Pulmonares

Volúmenes y Capacides Pulmonares

Inspiración Máxima Posible

Espiración

Reporte de Espirometría

Patrón Obstructivo: Se caracteriza por un incremento en

la resistecia de la vías aéreas el cual se mide por una disminución de la tasa de flujo espiratoria.

Ejeplos: EPOC moderado Severo

Patrón Obstructivo: CPT: normal o elevada

Patrón Restrictivo: Se caracteriza por un aumento del

recoil pulmonar el cual se determina por una disminución de los volúmenes pulmonares.

Existen varios casos de esta condición: Fibrosis, neumonías, etc.

Patrón restrictivo: CPT: disminuido, pero en una espiración

forzada el volumen se elimina rápidamente.

Volumen-minuto en patologías del flujo

Ostructivo Vs Restrictivo

Variable Obstructivo Restrictivo

CPT

FEV1

FVC

FEV1 FVCo Normal