Factores que determinan el intercambio gaseoso

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Factores que determinan el intercambio gaseoso

La finalidad de la inspiración es que a la zona del alveolo llegue oxígeno para que pueda ocurrir la hematosis, que es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono por medio del capilar. Para poder realizar esta acción necesito que en la zona pulmonar exista ventilación (lado gaseoso) y perfusión (que llegue sangre al alveolo), teniendo estos dos elementos en armonía, entonces podré realizar fácilmente el traspaso de O2 a la sangre.

♥Ventilación (V): depende de los movimientos o ciclos respiratorios, es decir, la inspiración (donde ocurre el intercambio) y expiración.

♥Perfusión (Q): parámetro cardiovascular, por lo tanto, está determinada por las dinámicas sistólicos y diastólicas, quienes son las principales controladoras del flujo de sangre.

Ya sabiendo esto, podemos decir que para evaluar de manera global la capacidad de intercambio, utilizamos un parámetro global de evaluación respiratoria:

V/Q

Esta ecuación, más que para sacar un valor completo, me da la información de si existe o no ventilación y perfusión. Teóricamente estos valores deberían ser iguales, por lo que nuestro resultado sería 1, sin embargo, fisiológicamente NUNCA son iguales, ya que, el organismo debe asegurar que haya más perfusión que ventilación. Por lo tanto, centrándonos en un escenario real, el rango óptimo de esta ecuación es de 0,8.

¿Por qué V y Q nunca son iguales?

♥Ya que, se deben considerar otros parámetros externos, como, por ejemplo, la bipedestación y la gravedad de la Tierra. Estos factores en conjunto generan ciertas compresiones en la zona pulmonar, las cuales, además, NO son iguales en todo el mundo, generando así zonas diferenciales en la relación V/Q.

♥Teniendo en cuenta la información anterior, cuando nosotros estamos de pie (y el pulmón en posición vertical), existe una mayor presión que comprime capilares pulmonares hacia la zona del ápex pulmonar, por lo tanto, cuando uno desciende hacia la base de los pulmones, la perfusión aumentará, mientras que, si subo a la punta, esta disminuirá.

♥Es así como en el ápex del pulmón logro ventilar esa zona, pero no la logro perfundir tanto, mientras que, en la base, es todo lo contrario. Difusión de gases: este proceso ocurre en la membrana alveolocapilar. Por difusión simple. el oxígeno se mueve hacia el capilar y el dióxido de carbono hacia el alveolo.

Los alveolos están rodeados por capilares, los cuales contienen la sangre desoxigenada que viene desde el corazón. Estas dos estructuras (capilares y alveolos), están unidas por una capa de proteínas llamada “membrana del sótano”, la cual hace posible el correcto intercambio de O2 y CO2. Es así como, por diferencia de concentraciones (difusión simple), el oxígeno pasa a la sangre y el dióxido de carbono a los alveolos, para así pode ser expulsada en la espiración.[pic 3]

Hipoxia

Ausencia o incapacidad de mantener los niveles de oxígeno suficiente en los tejidos como para preservar las funciones corporales. Antes de continuar, debemos comprender la diferencia entre dos términos que parecen similares, pero, en verdad, son completamente distintos:

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No necesariamente una hipoxemia genera una hipoxia, y no necesariamente una hipoxia está de la mano con una hipoxemia, ya que, la hipoxia podría deberse, por ejemplo, a alteraciones en la respiración celular, por lo que el problema se encontraría en los tejidos y NO en la sangre.

La disminución de la capacidad de transporte de oxígeno se podría dar por:

• Anemias: ya que, si la hemoglobina disminuye, entonces el oxígeno total transportado es menor.
• Intoxicaciones por monóxido de carbono: en este caso SÍ tengo hemoglobina, pero como su espacio de transporte está utilizado por el monóxido de carbono, el oxígeno “no cabe” y no puede ser transportado.
• Metahemoglobina: en este caso hay hemoglobina y el oxígeno puede unirse a ella, pero NO soltarse, por lo que los tejidos se volverán hipóxicos.
• Disminución del aporte sanguíneo en los tejidos: como la sangre no está llegando a los tejidos (ya sea por una hipovolemia o shock), no llega hemoglobina, y, por consiguiente, oxígeno.
• Alteraciones de la difusión capilar con los alveolos: por ejemplo, por edema pulmonar.
• Menor capacidad oxidativa: es decir, la célula pierde la capacidad de utilizar oxígeno.
• Aumento del consumo de oxígeno: por procesos febriles o ejercicio máximo, por ejemplo.

Trastornos del sistema respiratorio

Alteraciones en la ventilación: un ejemplo es el asma bronquial. En estas patologías se altera la permeabilidad de la vía aérea y se estrecha, por lo que la resistencia aumenta y el flujo y la difusión disminuyen, generando hipoxia e hipercapnia (aumento de la concentración de CO2). En pacientes con EPOC pasa algo parecido, ya que, también se ve alterada la permeabilidad y perfusión, causando los mismos estragos que en el asma.

La atelectasia es un colapso completo o parcial del pulmón entero o de una parte (lóbulo) del pulmón, lo que causará que no haya ventilación ni intercambio, disminuyendo las cantidades de oxígeno y aumentando las de dióxido de carbono.

La pleuritis es una inflamación del revestimiento de los pulmones y el tórax (la pleura) que ocasiona dolor torácico al tomar una respiración o toser. Esta inflamación puede generar un derrame pleural, ocasionando el aumento de su propia presión, colapsando así el pulmón.

Los neumotórax son causados por una pleuritis, y se produce cuando el aire se filtra dentro del espacio que se encuentra entre los pulmones y la pared torácica, haciendo presión en la parte externa del pulmón y causando el colapso.

Alteraciones en la perfusión: este es muy recurrente en pacientes con tromboembolismo pulmonar, ya que, al tener un coágulo que tapa una parte del territorio arterial pulmonar, no puede entrar la suficiente sangre a los alveolos para poder hacer el intercambio.

En los pacientes con EPOC avanzado se pueden dar trastornos en la perfusión por 3 razones:

1. El nivel de oxígeno baja a nivel capilar y el de dióxido de carbono aumenta, lo que provoca una constricción en los vasos sanguíneos del pulmón, logrando que haya menos perfusión por una disminución en el flujo sanguíneo.
2. Debido al estado avanzado del EPOC, el parénquima pulmonar (sacos alveolares y capilares) se irá destruyendo, por lo que la perfusión disminuye lo que explica también porque pacientes con esta patología tienen una disminución en su PA pulmonar.
3. El EPOC puede aumentar la resistencia pulmonar, generando hipertrofia ventricular derecha, por lo que el corazón se vuelve más débil y eyecta menos sangre.

Trastornos que afectan la variable V/Q: cualquier fenómeno que altere la ventilación o perfusión alterará esta variable, por lo que aquí pueden entrar insuficiencias cardíacas, bronquitis, pleuritis, neumonías, etc.

Trastornos en la difusión de gases: el edema pulmonar agudo, por ejemplo. En esta patología aumenta la permeabilidad en los vasos, lo que generará que el agua filtre hacia el intersticio, generando el edema y una sensación de ahogo.

En el síndrome de distrés respiratorio agudo es una afección pulmonar potencialmente mortal que impide la llegada de suficiente oxígeno a los pulmones y a la sangre debido a una acumulación de líquido en los sacos de aire de los pulmones que no permite que el oxígeno llegue a los órganos.

Trastornos ventilatorios

Antes de entrar en profundidad en este tema, debemos recordar algunos procesos y conceptos del ciclo respiratorio.

Este ciclo hace referencia a los cambios de volúmenes que existen a nivel de una secuencia de espiración e inspiración, la cual sigue el siguiente camino:

1. Cuando inspiro, comienzo con un volumen pulmonar que es distinto a cero, ya que, este nunca estará completamente colapsado (“vacío”). Sobe este volumen preexistente agrego el volumen que “gané” en la inspiración, el cual es aproximadamente de 500ml (aire fresco).
2. Si bien ingresan 500ml de aire fresco, NO todo el volumen llegará a la zona alveolar, ya que, una porción se quedará en las vías aéreas. En resumen, un porcentaje del aire fresco se quedará en los alveolos y otro en las vías aéreas.
3. La vía aérea como tal “quita” un volumen aproximado de 150ml, el cual no participará en el intercambio de gases. Aquel volumen se conocerá como espacio anatómico muerto.
4. Por lo tanto, delos 500ml que se movilizaron, solo 350 llegarán a la zona pulmonar alveolar, ya que, 150 restantes quedaron en la vía aérea.
5. Sin embargo, al final de la inspiración de todas formas llegarán 500ml de aire al pulmón y quedarán 150ml en la vía aérea, ¿por qué se da esto? Este fenómeno ocurre porque los 150ml de aire que “se perdieron” empujaron a los otros 150ml que estaban de respiraciones

anteriores, por lo que “el aire nuevo” arrastra al “aire viejo” para que llegue al pulmón.

1. Finalmente, durante la espiración movilizo hacia fuera 500ml de aire, 350 que vienen del pulmón y que empujan a los 150 que habían quedado en las vías aéreas.

♥Volumen corriente: volumen promedio que movilizo cuando tengo una respiración normal y tranquila. Corresponde a 500ml.

♥Volumen anatómico muerto: (o espacio muerto anatómico), corresponde al volumen que queda en las vías aéreas de conducción y NO participa en el intercambio gaseoso (~ 150mL).

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