VENTILACION MECANICA

Anatomofisiología de las vías respiratorias.

1. ANATOMIA.

2. FASES DE LA RESPIRACION.

ANATOMIA.

El sistema respiratorio se puede considerar dividido en tres grandes apartados:

• La vía aérea de conducción.

• Unidades de intercambio gaseoso.

• Irrigación sanguínea.

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VIA AEREA DE CONDUCCION.

Su función principal es dirigir y preparar el aire antes de que éste llegue a los alveolos. Por eso calienta el aire inspirado, lo humedece, lo satura de vapor de agua y lo filtra de particulas extrañas.

Podemos distinguir una vía aérea superior o alta, que estará compuesta por nariz, faringe y laringe, y una vía aérea inferior o baja compuesta por la tráquea y bronquios, ambas se ven separadas por el cartílago cricoides.

A su vez el árbol bronquial se ramifica en:

• Bronquios (generaciones 1, 2, 3), con cartílago en sus paredes.

• Bronquiolos (generaciones 4 a 15).

• Bronquiolo terminal (generación 16), considerado la parte más pequeña de la vía aérea sin alveolos.

Estas divisiones constituyen el espacio muerto anatómico, con un volumen de gas de aproximadamente 150 mililitros.

La mucosa se encuentra tapizada por un epitelio con células secretoras de moco.

El músculo liso tiene una rica inervación vegetativa que regula el tono y el calibre de la luz bronquial.

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UNIDADES DE INTERCAMBIO GASEOSO.

La unidad respiratoria pulmonar o acino se define como la zona de pulmón que depende de un bronquiolo terminal. De aquí que nos encontremos:

• Bronquiolos respiratorios (generaciones 17, 18, 19).

• Conductos alveolares (generaciones 20, 21, 22).

• Sacos alveolares (generación 23), que acaban en unos 10-16 alveolos, en los cuales se realiza la transferencia de gases.

En esta zona es en donde está la mayor cantidad del volumen pulmonar, unos 2.500-3.000 ml.

Entre los alveolos existe un tejido conjuntivo, que se denomina intersticio alveolar y en el que se encuentran los capilares, formando un entramado que envuelve a los alveolos. El intercambio de los gases se realiza a través del epitelio alveolar y el endotelio capilar. Existen en la pared alveolar unas células llamadas neumocitos, de dos tipos: escamosas y granulares. Son las encargadas de producir el surfactante que es el agente tensioactivo, formado por fosfolípidos que forma una película por todo el alveolo y que disminuye la tensión de la superficie a medida que el volumen alveolar disminuye en la espiración protegiendo así contra el colapso.

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IRRIGACION SANGUINEA.

El pulmón recibe un doble aporte sanguíneo, por un lado recibe sangre del circuito menor por las arterias pulmonares (con sangre venosa), y por otra parte sangre del circuito mayor o sistémico mediante las arterias bronquiales (con sangre arterial) que nacen de la porción proximal de la aorta torácica o de las intercostales superiores. Las venas bronquiales desembocan en la vena ácigos y en aurícula derecha, y en menor proporción en las venas pulmonares.

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FASES DE LA RESPIRACION.

La respiración comprende cinco pasos, que deben estar coordinados para que exista una función pulmonar normal.

1. Ventilación (V): Es el transporte de aire desde la atmósfera al pulmón. La mecánica respiratoria asegura una ventilación alveolar fisiológica.

Esta acción se debe a la actividad pulmonar que al modificar las presiones de la pleura cambia los volumenes pulmonares. El tórax y el pulmón son estructuras elásticas que en reposo contrarrestan sus fuerzas al actuar en sentido contrario, de esta forma crean una presión negativa en el espacio pleural de aproximadamente 5 cmH2O.

Al contraerse los músculos inspiratorios (recordemos que el diafragma participa en la inspiración en un 70 %), se crea una presión negativa en el pulmón inferior a la atmosférica y esto hace que entre el aire desde el exterior a los pulmones.

Así vemos que la inspiración es un proceso activo y la espiración es pasiva. El flujo de gases se puede medir mediante una espirometría.

Al entrar en la vía aérea, el aire inspirado se calienta a 37ºC y se satura de vapor de agua.

2. Perfusión (Q): Consiste en el flujo de sangre venosa a través de la circulación pulmonar hasta los capilares y el retorno de sangre oxigenada al corazón izquierdo.

Las resistencias vasculares pulmonares (RVP) son 1/10 de las resistencias vasculares sistémicas y se localizan sobre todo en las arteriolas y capilares. Existen una serie de factores fisiológicos que determinan el flujo sanguíneo pulmonar (Q) y las RVP:

o Gravedad: En bipedestación, debido a la gravedad, es mayor la perfusión de las bases que de los vértices.

o Presión intravascular.

o Presión extravascular y volumen pulmonar.

o Hipoxia: Cuando la PO2 disminuye se produce una vasoconstricción pulmonar hipóxica para desviar la sangre a zonas mejor ventiladas, intentando mantener una óptima relación ventilación/perfusión.

3. Intercambio gaseoso: Es la transferencia de gases por difusión (D) en la membrana alveolocapilar con una buena relación V/Q.

4. Transporte de gases: Es el transporte de O2 y CO2 unidos a la hemoglobina y disuelto en el plasma hasta llegar a las células.

La mayor parte del oxígeno (un 97%) viaja unido a la hemoglobina (Hb) y un 3% disuelto en el plasma. Una vez que la sangre arterial llega a los tejidos los gradientes de presión permiten la difusión de O2 y C entre los capilares sistémicos y las células.

Curva de disociación de la oxihemoglobina: El punto de inflexión está en una PO2 de 60 mmHg., que corresponde a una saturación de oxígeno (SO2) del 90%. Por encima del mismo incrementos de la PO2 aumentan muy poco la . Por debajo, pequeñas caídas de la PO2 puede provocar desaturaciones importantes. Debajo de cada flecha, factores que desvían la curva a la derecha o la izquierda. Tª (temperatura), PaCO2 (presión arterial de ), 2-3 DPG (2-3 difosfoglicerato).

5. Regulación de la respiración: Son los mecanismos que ajustan la respiración para mantener la buena función de los gases sanguíneos adaptando la respiración para responder a la demanda periférica.

Los músculos respiratorios se contraen en función de estímulos que envía el centro respiratorio, que es un conjunto de neuronas situadas en el tronco del encéfalo. La respiración se controla a tres niveles:

o Control cortical.

o Control químico: con dos tipos de quimiorreceptores, centrales y periféricos.

o Control reflejo.

El centro respiratorio es estimulado de dos modos:

• Directamente por el nivel de CO2 de la sangre. Es decir, el aumento de la PaCO2 lo estimula, en tanto que un descenso brusco de la misma puede producir apnea por falta de estímulo.

• Indirectamente, a través de los quimiorreceptores aórticos y carotídeos, siendo en este caso el estímulo la hipoxia. Es un estímulo de reserva, en caso de fallar el anterior.

Abreviaturas y símbolos

ASB: Assisted Spontaneous Breathing.

Respiración espontánea asistida (presión de soporte).

BIPAP: Biphasic Positive Airway Pressure.

Procedimiento de respiración espontánea bajo presión positiva en las vías respiratorias, con dos niveles de presión diferentes.

C: Compliance.

Complianza.

CPAP: Continuous Positive Airway Pressure.

Respiración espontánea con presión positiva continua.

f: Frecuencia.

FiO2: Concentración inspiratoria de oxigeno.

F: Flow.

Flujo.

IPPV: Intermittent Positive Pressure Ventilation.

Ventilación mandatoria con presión positiva intermitente.

I:E: Relación entre el tiempo de inspiración y el de espiración.

MMV: Mandatory Minute Volume Ventilation.

Respiración espontánea con adaptación automática de la ventilación mandatoria a las necesidades de volumen minuto del paciente.

O2: Valor de ajuste de la concentración de oxígeno inspiratoria.

PASB: Valor de la presión asistida.

Rpm: Respiraciones por minuto.

Te: Tiempo de espiración.

Ti: Tiempo de inspiración.

Vm: Volumen minuto. Se halla multiplicando la frecuencia respiratoria por el volumen en cada respiración.

VMD:Ventilación mecánica a domicilio.

VT: Volumen tidal. También llamado volumen corriente, es el volumen que se hace en cada respiración.

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VALORES DE REFERENCIA DE INTERES CLINICO

COMPOSICION DE LA ATMOSFERA

NITROGENO 78'084%

OXIGENO 20´946%

ARGON 0´934%

DIOXIDO DE CARBONO 0´035%

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VOLUMEN DEL ESPACIO MUERTO ANATOMICO (Vd anatómico)

Vd anatómico: 140 ml (2 ml/kg peso).

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COMPLIANCE ESTATICA DEL SISTEMA RESPIRATORIO (Cst)

Se trata de la compliance de pulmón más la caja torácica.

En respiración espontánea: 85 ml/cmH2O.

Paciente sedado y relajado en ventilación mecánica: 50 ml/cmH2O.

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RESISTENCIAS INSPIRATORIAS AL FLUJO AEREO (Raw)

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