1. Principios Fisiológicos Flashcards
Pasos establecidos para la transferencia de oxígeno del aire ambiente hacia la mitocondria
- Convección de aire hacia los pulmones
- Difusión de oxígeno hacia la sangre
- Flujo convectivo de sangre oxigenada hacia los tejidos
- Difusión de oxígeno hacia las células
- Difusión de oxígeno hacia las mitocondrias
Presión de oxígeno del aire ambiente
168 mmHg
Presión de oxígeno alveolar
100 mmHg
Presión de oxígeno en sangre arterial
90 mmHg
Presión de oxígeno en sangre capilar
40 mmHg
Presión de oxígeno en líquido extracelular
30 mmHg
Presión de oxígeno en líquido intracelular
10 mmHg
¿Por qué mecanismo se difunde el oxígeno de los alveolos al capilar?
Por gradiante de presión parcial de oxígeno
¿Qué limitaciones determinan la eficiencia del sistema respiratorio del recién nacido?
- Estructurales
2. Funcionales
Mecanismos de producción de ATP
- Aerobio
2. Anaerobio
Mecanismo anaerobio de producción de ATP
Glucólisis anaerobia
Metabolito producido durante la glucólisis (además de ATP)
Ácido láctico
Mecanismo aerobio producido en la mitocondria para la producción eficaz de ATP
Glucólisis aerobia + Fosforilación oxidativa
Metabolitos producidos durante la fosfoliración oxidativa (además de ATP)
- Dióxido de carbono
- Agua
Jerarquía mediante la cual los recién nacidos obtienen energía (ATP) en periodos de alta demanda
- Fosforilazión oxidativa
2. Glucólisis anaerobia
Marcador importante de entrega de oxígeno inadecuada
Ácido láctico
¿A partir de qué estructura embrionaria se desarrolla el aparato respiratorio traqueobronquial?
Del intestino anterior –> Yema pulmonar
Fases en las que se divide el desarrollo pulmonar
- Fase embrionaria
- Fase pseudoglandular
- Fase canalicular
- Fase de sacos terminales
- Fase alveolar
¿En qué semana de gestación aparece la yema pulmonar a partir del intestino anterior?
Semana 3 a 4
Factor de transcripción (originado por el incremento de Ácido retinoico) que induce la formación de la yema pulmonar así como el crecimiento continuo y diferenciación de los pulmones
TBX4
Tipo de origen del epitelio que cubre el interior de la laringe, tráquea, bronquios y pulmones
Origen endodérmico
Tipo de origen de los componentes de tejido cartilaginoso, muscular y conectivo de la tráquea y los pulmones
Mesodermo visceral (esplácnico)
¿A partir de qué semanas de gestación se desarrolla la fase embrionaria?
Semana 3 a 6
Malformaciones del desarrollo que se pueden producir durante la fase embrionaria
- Agenesia traqueal
- Estenosis traqueal
- Fístula traqueoesofágica
- Secuestro pulmonar
Causa del desarrollo de un secuestro pulmonar
Formación de una yema pulmonar accesoria durante la fase embrionaria
¿Qué suceso se da en la fase embrionaria?
Formación de la yema pulmonar
¿A partir de qué semanas de gestación se desarrolla la fase pseudoglandular?
Semanas 6 a 16
¿Qué sucede durante la fase pseudoglandular del desarrollo pulmonar?
Se desarrollan las primeras 20 generaciones de vías aéreas
¿A qué estructura corresponden las primeras 8 generaciones de vías aéreas y que tienen paredes cartilaginosas?
A los bronquios
¿A qué estructuras corresponden la generación 9 a 20 de vías aéreas?
Bronquiolos no respiratorios
Malformaciones del desarrollo que se pueden producir durante la fase pseudoglandular
- Quistes broncogénicos
- Enfisema congénito lobar
- Hernia diafragmática congénita
¿A partir de qué semanas de gestación se desarrolla la fase canalicular?
Semana 16 a 26
¿Qué sucede durante la fase canalicular del desarrollo pulmonar?
Formación de los bronquiolos respiratorios y capilares pulmonares
¿A partir de qué semanas de gestación se desarrolla la fase de sacos terminales?
Semana 26 a 36
¿Qué sucede durante la fase de sacos terminales del desarrollo pulmonar?
- Formación de sacos terminales
- Adelgazamiento del intersticio disminuyendo la distancia para difusión
- Aumento del área de la barrera hemato-alveolar
- Desarrollo y maduración del surfactante
Enfermedades o problemas que se desarrollan por el nacimiento, respiración inicial espontánea o ventilación mecánica durante la fase de sacos terminales
- Insuficiencia pulmonar crónica del prematuro
- Síndrome de dificultad respiratoria
- Enfisema pulmonar intersticial
- Displasia broncopulmonar
¿A partir de qué semanas de gestación se desarrolla la fase de sacos terminales?
Semana 36 hasta 3 años de vida
¿Qué sucede durante la fase alveolar del desarrollo pulmonar?
Formación de alveolos a partir de los sáculos terminales:
- Eliminación del intersticio
- Invaginación de capilares al alvéolo
- Forma poliédrica alveolar
A diferencia de la forma del tórax en un adulto (elipsoide con costillas oblicuas), ¿cuál es la forma del tórax de un recién nacido?
Cilíndrica con costillas horizontalizadas
¿Qué determina la capacidad de resistencia del diafragma?
- Masa muscular
- Capacidad oxidativa de las fibras musculares
¿A comparación de un adulto, cómo se encuentra la masa muscular del diafragma en un recién nacido y qué tipo de fibras musculares contiene en bajo porcentaje?
Masa muscular baja con bajo porcentaje de fibras tipo 1 (contracción lenta)
¿Qué requiere el diafragma de un recién nacido para mantener el esfuerzo respiratorio?
Suplemento continuo de oxígeno (fácilmente fatigable)
Fuerzas principales que intervienen en el retroceso elástico durante la espiración
- Tensión superficial
- Elementos elásticos del tejido pulmonar
- Desarrollo óseo de la caja torácica
Capacidad de Compliancia de la pared torácica que tienen los recién nacidos
Gran compliancia (No opone fuerzas para su cambio de forma durante la inspiración y espiración)
¿A qué son proporcinales la compliancia pulmonar y la resistencia de la vía aérea?
Al tamaño pulmonar
¿Qué sucede con la compliancia pulmonar y la resistencia de la vía aérea en pulmones pequeños ?
- Compliancia pulmonar menor
- Mayor resistencia de la vía aérea
¿Qué sucede con la compliancia pulmonar y la resistencia de la vía aérea en pulmones más grandes?
- Compliancia pulmonar mayor
- Menor resistencia de la vía aérea
¿A qué se refiere con compliancia específica?
Corrección de la compliancia pulmonar según el volumen pulmonar (Capacidad funcional residual)
¿Cómo se encuentra la compliancia específica de un recién nacido de término en comparación con un adulto?
Prácticamente similar
¿Cómo se encuentra la compliancia específica en un recién nacido pretérmino y por qué?
Baja
Por microatelectasias y la falla para adquirir una capacidad funcional residual normal
Resistencia encontrada entre el tejido pulmonar durante la inspiración y espiración
Resistencia tisular (Resistencia viscosa pulmonar)
¿Cómo se encuentra la resistencia pulmonar en el recién nacido?
Elevada
¿Cómo se encuentran el flujo inspiratorio en el recién nacido?
Bajo
¿Cómo se encuentra el árbol bronquial en el recién nacido?
Corto
¿Qué factores en el recién nacido ayudan a disminuir la resistencia de la vía aérea?
- Arbol bronquial corto
- Flujo inspiratorio bajo
Energía gastada para vencer las fuerzas elásticas y resistencias durante la ventilación
Trabajo respiratorio
¿A qué se le conoce como fuerzas no disipativas?
El trabajo necesario para vencer las fuerzas elásticas se almacena como energía en un “resorte en espiral” y regresa al sistema al final de la espiración
¿A qué se le conoce como fuerzas disipativas?
Fuerzas de resistencia y friccionales, que se pierden y se disipan en forma de calor
¿A qué corresponde el estado de descanso del sistema respiratorio en el cual las fuerzas opuestas para insuflación y colapso pulmonar se balancean?
Capacidad funcional residual
¿Qué sucede con la complianza de la pared torácica en el recién nacido, especialmente los pretérminos?
Se encuentra elevada
Por lo tanto: Opone poca resistencia al colapso pulmonar (aún en ocasiones con surfactante adecuado) –> Insuficiencia pulmonar del prematuro
Presión requerida para contrarrestar la tendencia del bronquiolo terminal y espacio aéreo a colapsar
Relación de Laplace
Cuál es la fórmula de la relación de Laplace
P= 2 (TS/r)
TS: Tensión superficial
r: Radio
Células que producen el surfactante pulmonar
Neumocitos tipo II
Principal fosfolípido contenido en el surfactante pulmonar
Dipalmitoil-fosfatidilcolina
Proteínas que componen el surfactante
Proteína A, B, C y D
Resultado de la medición del cambio de volumen resultante de un cambio de presión dado
Compliancia pulmonar
Fórmula de la Compliancia pulmonar
CL = ΔV / ΔP
Medición de la compliancia pulmonar durante condiciones estáticas
Compliancia estática
Medición de la compliancia durante una respiración continua
Compliancia dinámica
Situaciones en las que se puede producir una compliancia pulmonar disminuida o baja
- Capacidad funcional residual muy baja
- Volúmenes altos
Situaciones en el recién nacido en la que la capacidad funcional residual se encuentra baja
Sindrome de Dificultad Respiratoria del Recién Nacido
Situaciones en el recién nacido en la que se tengan volúmenes pulmonares altos
Aspiración de meconio
Nivel de PEEP al cual la compliancia pulmonar estática se encuentra maximizada
PEEP óptimo
¿Cómo podemos vigilar la compliancia pulmonar dinámica en un paciente con ventilación mecánica?
Con la curva presión-volumen
Niveles de estrechez final indican compliancia pulmonar baja
¿Por qué no son necesarios los agentes paralíticos en los bebés prematuros?
Por la compliancia de la pared torácica tan alta
Resistencia que ocurre entre las moléculas en movimiento en el flujo de aire y entre la pared del sistema respiratorio
Resistencia de la vía aérea
Porcentaje que corresponde la resistencia tisular (viscosa) del total de resistencias pulmonares en el recién nacido
40%
¿Por qué razón la resistencia tisular (viscosa) es mayor en los recién nacidos?
- Alta densidad pulmonar
- Alta cantidad de líquido intersticial pulmonar (en especial en TTRN y niños nacidos por cesárea)
Gradiante de presión requerido para el movimiento del gas a través de la vía aérea en un flujo constante
Resistencia de la vía aérea
¿En qué condiciones se puede tener un flujo turbulento?
- Radio del tubo alto
- Alta velocidad
- Alta densidad del gas
- Poca viscosidad del gas
Valores normales de resistencia de la vía aérea en recién nacidos
20 a 30 cmH2O/L/s
Porción de la vía aérea a la que corresponde casi 2/3 del total de resistencias de la vía aérea
Resistencia nasal
Porción de la vía aérea a la que corresponde casi el 10% del total de resistencias de la vía aérea
Glotis y laringe
Flujo pico inspiratorio promedio y máximo en un recién nacido de término
2.9 L/min (9.7 L/min)
Flujo pico espiratorio promedio y máximo en un recién nacido de término
2.2 L/min (6.4 L/min)
A partir de cuánto flujo en RN intubados se puede tener un flujo turbulento con cánulas 2.5 - 3 mm DI
DI 2.5 mm: Flujo >3 L/min
DI 3 mm: Flujo >7.5 L/min
¿Por qué se recomienda cortar el tubo endotraqueal a la longitud más corta necesaria?
Entre mayor la longitud mayor la resistencia
Músculo encargado de la mayor parte del trabajo respiratorio durante la respiración
Diafragma
Tiempo que tarda el alveolo en eliminar el 63% del volumen tidal a través de la vía aérea hasta la boca o circuito del ventilador
Constante de tiempo espiratorio
¿Cuántas constantes de tiempo se necesitan para eliminar el 95% del volumen tidal?
3 Constantes de tiempo espiratorio
¿A cuánto corresponde 1 constante de tiempo espiratorio en el recién nacido sano?
0.15 segundos
¿A cuánto corresponden 3 constantes de tiempo espiratorio en el recién nacido sano?
0.45 segundos
¿Cuál es la relación I/E normal en el RN con respiración espontánea?
1:2
Signos clínicos y radiográficos que indican atrapamiento aéreo o autoPEEP
- Sobreexpansión (Diafragma abatido, diámetro anteroposterior del tórax incrementado, abombamiento intercostal pleural)
- Disminución de movimiento torácico durante inspiración
- Hipercapnia que no responde al aumento en FR
- Signos de compromiso cardiovascular
Cantidad de gas inspirado durante una respiración espontánea o a través de un TET durante 1 ciclo del ventilador
Volumen tidal (VT)
Volumen tidal (VT) en ml multiplicado por el número de respiraciones por minuto o el ciclado respiratorio del ventilador
Ventilación minuto (VE)
Porción del volumen tidal (VT) que no llega al bronquiolo respiratorio ni al alveolo
Espacio muerto anatómico
Porción del volumen tidal (VT) que llega a alvéolos no perfundidos o hipoperfundidos donde no se realiza un intercambio gaseoso
Espacio muerto alveolar
Combinación del espacio muerto anatómico y el espacio muerto alveolar
Espacio muerto fisiológico o total
Mecanismos de intercambio de gases principales
- Movimiento Browniano (Difusión)
- Flujo neto (Convección)
Ecuación que gobierna el movimiento (difusión) de cualquier gas a través de una membrana semipermeable
Ecuación de Fick
Fórmula del Contenido arterial de oxígeno (CaO2)
(1.34 x Hb x SaO2) + (0.003 x PaO2)
¿Cuántos ml de O2 se unen a 1 gramo de Hemoglobina con una saturación de O2 adecuada?
1.34 ml de O2
¿Cuántos ml de O2 aumentan en plasma de forma libre por cada 1 mmHg de PO2?
0.003 ml
¿En qué formas se encuentra contenido el O2 en la sangre?
- Unido a hemoglobina
+ - Disuelto libre en plasma
¿Cuántas moléculas de oxígeno se pueden unir a 1 molécula de hemoglobina?
4 moléculas
¿De qué depende la entrega tisular de oxígeno?
- Contenido arterial de oxigeno
- Gasto cardíaco
- Perfusión tisular
Proporción de excreción de CO2 con la recepción de O2
Cociente respiratorio
Índice arterio-alveolar de oxígeno (a:A ó PaO2:PAO2) normal en un RN sano
Cercano a 1
<0.3 = Compromiso severo de transferencia de oxígeno
¿Cómo se calcula la presión alveolar de oxígeno (PAO2)?
[(Presión atmosférica - Presión parcial de vapor de agua) x FiO2] - (PaCO2/Cociente respiratorio)
Cociente respiratorio normal en el ser humano
0.8 a 1
Presión parcial de vapor de agua a nivel del mar (1 atmósfera) y 100% de humedad
47 mmHg
Presión atmosférica en mmHg a nivel del mar (1 atmósfera)
760 mmHg
Diferencia de presión alveolar-arterial de O2 normal (AaDO2)
Menor a 20 mmHg
Presión alveolar de oxígeno (PAO2) normal a nivel del mar
Aproximadamente 100 mmHg
¿Cómo se puede incrementar la captura de oxígeno en los pulmones mediante parámetros ventilatorios?
- Modificando FiO2
2. Modificando Paw
¿Cuáles son las 5 formas en las que se puede incrementar la presión media de la vía aérea (Paw)?
- Aumentando PIP
- Aumentando flujo inspiratorio
- Aumentando el tiempo inspiratorio (Ti) (Invirtiendo el índice I:E)
- Incrementando PEEP
- Incrementando la FR (disminuyendo Te sin reducir el Ti)
Medida para incrementar la Paw considerada la más agresiva y peligrosa, y que no se usa actualmente
Invertir el índice I:E
Medida más segura para incrementar la Paw en la práctica clínica
Aumento de PEEP
Volumen máximo que se puede inhalar después de una exhalación exhaustiva
Capacidad vital
Volumen que permanece en el pulmón después de una expiración normal
Capacidad funcional residual
Volumen que permanece en el pulmón después de una exhalación exhaustiva
Volumen residual
Volumen residual + Capacidad vital
Capacidad total pulmonar
Determinante más importante de daño pulmonar inducido por ventilador
Aumento de volumen tidal (VT)
Factores que incrementan el flujo pulmonar
- Optimización del volumen pulmonar
- Aumento PAO2
- Aumento PaO2
- Alcalosis
- NO endógeno o exógeno
- Sustancias mediadoras: Bradicinina, prostaglandinas
- Shunt izquierda-derecha
Factores que disminuyen el flujo pulmonar
- Atelectasias
- Disminución PAO2
- Disminución PaO2
- Acidosis
- Degranulación de mastocitos (Liberación de histamina)
- Shunt derecha-izquierda
- Hipotensión sistémica
- Sobreexpansión pulmonar