Fisiología respiratoria Flashcards
¿Qué es la capacidad residual funcional?
¿Qué factores la afectan?
La capacidad residual funcional (CRF) es el volumen pulmonar al final de la espiración pasiva.
Está determinada por las fuerzas opuestas de expansión de la pared torácica y de retracción
elástica del pulmón. CRF normal = 1,7 a 3,5 l. La CRF se ve aumentada por:
- Tamaño corporal (la CRF aumenta con la altura).
- Edad (la CRF aumenta ligeramente con la edad).
- Determinadas enfermedades pulmonares, como asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
La CRF disminuye por:
- Sexo (las mujeres tienen la CRF disminuida un 10% en comparación con los hombres).
- Tono del músculo del diafragma (los individuos con parálisis diafragmática tienen menos CRF que los individuos normales).
- Postura (la CRF es mayor de pie > sentado > decúbito prono > lateral > decúbito supino).
- Determinadas enfermedades pulmonares en las que la retracción elástica está disminuida (p. ej., enfermedad pulmonar intersticial, quemaduras torácicas y cifoescoliosis).
- Aumento de la presión abdominal (p. ej., obesidad, ascitis).
¿Qué es la capacidad de cierre? ¿Qué factores afectan a la capacidad de cierre? ¿Cuál es la relación entre la capacidad de cierre y la capacidad residual funcional?
La capacidad de cierre es el punto durante la espiración en el que las vías aéreas de menor tamaño empiezan a cerrarse. En los individuos jóvenes con un índice de masa corporal promedio, la capacidad de cierre es aproximadamente la mitad de la CRF en posición vertical y aproximadamente dos tercios de la CRF en posición supina.
La capacidad de cierre aumenta con la edad y es igual a la CRF en el individuo en posición supina a los 44 años aproximadamente y en el individuo en posición vertical a los 66 años aproximadamente. La CRF depende de la postura; la capacidad de cierre es independiente de la postura. La capacidad de cierre aumenta al elevarse la presión intraabdominal, la edad, al disminuir el flujo de sangre al pulmón y en casos de enfermedad del parénquima pulmonar, y todos ellos reducen la distensibilidad.
¿Qué músculos son responsables de la inspiración y la espiración?
Los músculos respiratorios son el diafragma, los intercostales internos y externos, la musculatura abdominal, los músculos infrahioideos, el músculo esternocleidomastoideo, y los músculos dorsales largos e intervertebrales de la articulación de la cintura escapular. Durante la respiración normal, la inspiración requiere un trabajo, mientras que la espiración es pasiva. El diafragma,
los músculos escalenos y los músculos intercostales externos realizan la mayor parte del trabajo durante la respiración normal. Sin embargo, a medida que el trabajo de respiración aumenta, la musculatura abdominal y los músculos intercostales internos se activan durante la espiración, y los músculos escaleno y esternocleidomastoideo adquieren cada vez más importancia para la inspiración.
¿Qué es el trabajo fisiológico de la respiración?
El trabajo fisiológico de la respiración comprende el trabajo para superar la retracción elástica del pulmón (distensibilidad y trabajo de resistencia tisular) y la resistencia al flujo del gas. La retracción elástica está alterada en determinados estados patológicos, como el edema pulmonar, la fibrosis pulmonar, las quemaduras torácicas y la EPOC. La resistencia al flujo del gas aumenta de forma espectacular durante la respiración forzada. Además del trabajo fisiológico de la respiración, un paciente conectado a un respirador también debe vencer la resistencia del tubo endotraqueal.
Comente los factores que afectan a la resistencia al flujo del gas. ¿Qué es el flujo de gas laminar y turbulento?
La resistencia al flujo del gas puede dividirse en las propiedades del tubo y en las propiedades del gas. Con un flujo bajo, o flujo laminar (respiración no obstruida), la viscosidad es la principal propiedad del gas que afecta al flujo. Claramente, el principal factor determinante es el radio del tubo. Esto puede demostrarse por la relación de Hagen-Poiseuille:
R = (8 × L × µ)/(π × r4)
donde R es la resistencia, L es la longitud del tubo, m es la viscosidad y r es el radio del tubo. Con una velocidad de flujo mayor (en casos de obstrucción de las vías y respiración forzada), el flujo es turbulento. En estos flujos, los principales determinantes de la resistencia al flujo son la densidad del gas (ρ) y el radio del tubo, r.
R a ρ/r5
Suponga que un paciente está intubado con un tubo endotraqueal de 7 mm y no puede desconectarse del ventilador debido al aumento del trabajo de la respiración, ¿qué sería más beneficioso: cortar el tubo endotraqueal 4 cm o sustituir el tubo por uno con un mayor diámetro interno?
Según la relación de Hagen-Poiseuille comentada anteriormente, si el radio se reduce a la mitad, la resistencia en el interior del tubo aumenta seis veces; pero si se duplica la longitud del tubo, la resistencia solamente se duplica. Cortar mínimamente la longitud del tubo afecta a la resistencia, pero aumentar el diámetro del tubo reduce la resistencia de forma espectacular. Por tanto,para reducir el trabajo de respiración el tubo endotraqueal debe cambiarse por otro de mayor tamaño.
¿Por qué el helio puede ser beneficioso en un paciente con estridor?
Cuando el flujo es turbulento, como en el caso de un paciente con estridor, la presión está estrechamente relacionada con la densidad del gas. El empleo de mezclas de gases de baja densidad con helio y oxígeno disminuye la presión necesaria para desplazar el gas dentro y fuera del área, disminuyendo el trabajo de la respiración.
Comente la distensibilidad estática y dinámica.
La distensibilidad describe las propiedades elásticas del pulmón. Es una medida de la variación en el volumen del pulmón al aplicar una presión. El pulmón es un cuerpo elástico que presenta histéresis elástica. Cuando el pulmón se infla rápidamente y se mantiene en un volumen determinado, la presión alcanza un pico y luego disminuye de forma exponencial hasta una presión meseta. La distensibilidad dinámica es la variación del volumen pulmonar por la variación de la presión máxima inicial. La variación del volumen por la presión meseta representa la distensibilidad estática del pulmón.
¿Cómo afecta la tensión superficial a las fuerzas en las vías aéreas pequeñas
y los alvéolos?
La ley de Laplace describe la relación entre la presión (P), la tensión (T) y el radio (R) de una burbuja y puede aplicarse en los alvéolos.
P = 2T/R
A medida que el radio disminuye, aumenta la presión. En un pulmón sin surfactante, a medida que los alvéolos disminuyen de tamaño, la presión es mayor en los alvéolos más pequeños, provocando que el gas se desplace de las vías aéreas pequeñas a las mayores, colapsándose en el proceso. El surfactante, un fosfolípido producido en el pulmón por el epitelio alveolar de tipo II, reduce la tensión de superficie de las vías aéreas pequeñas, reduciendo así la presión a medida que las vías aéreas disminuyen de tamaño. Esta importante sustancia ayuda a mantener abiertas las vías aéreas pequeñas durante la espiración.
¿Qué es el gradiente A-a y cuál es su valor normal?
El gradiente de O2 alveolar-arterial se conoce como gradiente A-a. Es la diferencia entre la presión parcial de O2 en el alvéolo (PAO2), calculada mediante la ecuación del gas alveolar, y la presión parcial de O2 determinada en la sangre (PaO2):
Gradiente A-a = PAO2 − PaO2
El gradiente A-a normal se estima de la siguiente forma:
Gradiente A-a = (edad/4) + 4
¿Cuál es el significado práctico de la estimación del gradiente A-a?
El gradiente A-a, junto con la PaO2 y la PaCO2, permite evaluar la hipoxemia de forma sistemática, lo que conduce a un diagnóstico diferencial preciso. Como se ha comentado, la gasometría arterial proporciona una evaluación inicial de la oxigenación mediante la medición de la PaO2. El gradiente A-a es una extensión de ello, ya que al calcular las diferencias entre la PAO2 y la PaO2 estamos evaluando la eficiencia del intercambio gaseoso en la membrana alveolar-capilar.
¿Cuáles son las causas de la hipoxemia?
Baja concentración de oxígeno inspirado (FiO2)
Hipoventilación
Shunt o cortocircuito
Desequilibrio ventilación-perfusión (V/Q)
Defectos de difusión
Baja concentración de oxígeno inspirado (FiO2):
el equipo de anestesia dispone de alarmas
de oxígeno para evitar el suministro de mezclas de gas hipóxico durante la anestesia.
Hipoventilación:
