Ventilacion Mecanica

VENTILACION MECANICA Y GASES ARTERIALES

2011-II

ANATOMOFISIOLOGIADEL SISTEMA RESPIRATORIO

La respiración es un proceso involuntario y automático en que se extrae el oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. Para que todo esto suceda el aire espirado a los pulmones, debe seguir un largo conducto el cual es conocido como vías aéreas, las cuales se clasifican en:

VIAS RESPIRATORIAS ALTAS: fosas nasales, faringe

VIAS RESPIRATORIAS BAJAS: laringe, tráquea, bronquios, pulmones, pleura.

FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN

La función principal del Aparato Respiratorio es la de aportar al organismo el suficiente oxígeno necesario para el metabolismo celular, así como eliminar el dióxido de carbono producido como consecuencia de ese mismo metabolismo.

El Aparato Respiratorio pone a disposición de la circulación pulmonar el oxígeno procedente de la atmósfera, y es el Aparato Circulatorio el que se encarga de su transporte (la mayor parte unido a la hemoglobina y una pequeña parte disuelto en el plasma) a todos los tejidos donde lo cede, recogiendo el dióxido de carbono para transportarlo a los pulmones donde éstos se encargarán de su expulsión al exterior.

MECANISMOS QUE REGULAN LA RESPIRACIÓN

El centro de control respiratorio está situado en el tronco del encéfalo; controla la inervación de los músculos inspiratorios y espiratorios.

La información que llega a éste área proviene de sensores distribuidos por el organismo: cambios en el pH, en las presiones de O2 y CO2, oscilaciones de la tensión arterial, impulsos del área motora de la corteza cerebral hasta los centros respiratorios, etc. Todo esto puede producir incrementos o disminuciones de la frecuencia respiratoria, ritmo o profundidad de la misma.

Además también intervienen factores tales como la temperatura corporal, la estimulación dolorosa, el frío repentino, etc.

Es importante saber que el contenido de CO2 en sangre arterial (cambios químicos) es un regulador más potente que los impulsos cerebrales (voluntarios), ya que en la práctica nos va a indicar una respuesta determinada en el organismo; por ejemplo: cuando un niño tiene una rabieta y quiere forzar a un adulto a satisfacer un capricho aguanta la respiración;

ETAPAS DEL PROCESO RESPIRATORIO

El proceso de la respiración puede dividirse en cuatro etapas mecánicas principales:

1. VENTILACIÓN PULMONAR: significa entrada y salida de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares.

2. DIFUSIÓN PULMONAR E INTERCAMBIO GASEOSO: permite la difusión del oxígeno y dióxido de carbono entre alvéolos y sangre.

3. TRANSPORTE O PERFUSIÓN: de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre y líquidos corporales a las células y viceversa, debe realizarse con un gasto mínimo de energía.

1. VENTILACION PULMONAR

Es el proceso por el que se produce el intercambio de gases entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares. El movimiento del aire entre la atmósfera y los pulmones tiene lugar porque existe un gradiente de presión. El aire penetra en los pulmones (inspiración) cuando la presión en el interior de estos es inferior a la atmosférica. El aire sale de los pulmones (espiración) cuando la presión en su interior es mayor que la atmosférica.

INSPIRACION Y ESPIRACION

Inspiración: es la entrada de aire a los pulmones, antes de que el aire entre a los pulmones la presión en el interior de los pulmones es igual a la atmosférica. Para que el aire penetre a los pulmones la presión en su interior debe hacerse inferior a la atmosférica lo que se consigue aumentando el volumen (tamaño) de los pulmones, para que se produzca una inspiración, el primer paso de la expansión de los pulmones implica una contracción de los músculos respiratorios, el diafragma y los músculos intercostales.

Espiración: Es la expulsión del aire, también se efectúa por un gradiente de presión, pero en este caso inverso a la de la inspiración (la presión en los pulmones es superior a la atmosférica). La espiración es un proceso pasivo por lo que en el no intervienen contracciones musculares, si no que depende de dos factores:

1. de la recuperación de las fibras elásticas que habían sido distendidos durante la espiración;

2. del empuje hacia adentro de la tensión superficial debida a la capa del liquido alveolar.

1.1 VENTILACION ALVEOLAR

Es el que realmente toma parte en el intercambio gaseoso entre los capilares y los alveolos.

1.2 VENTILACION DEL ESPACIO MUERTO: se le denomina así al aire que se queda en las vías aéreas, nombre que le viene al no tomar parte en el intercambio gaseoso.

El espacio muerto se divide en:

a. ESPACIO MUERTO ANATOMICO: se extiende desde las fosas nasales, pasando por la boca, hasta el bronquiolo terminal. El volumen de este espacio es de150ml.

b. ESPACIO MUERTO FISIOLOGICO: es igual al anatómico en el sujeto normal. Solo en condiciones patológicas ( enfisema, etc.), es distinto al anatómico y comprende los alveolos que están hiperinsuflados y el aire de los alveolos esta ventilado pero no pérfundido.

c. ESPACIO MUERTO MECANICO: es aquel espacio que se agrega al anatómica, producto de las conexiones de los equipos de ventilación artificial o de anestesia.

El espacio muerto puede aumentar por la edad por pérdida de elasticidad al igual que durante el ejercicio y disminuir cuando el individuo adopta el decúbito.

VOLUMENES PULMONARES

Los volúmenes de aire que se intercambian durante la respiración y la frecuencia de esta se miden con un espirómetro; Entre los volúmenes de aire pulmonar intercambiados en la ventilación se encuentran el volumen corriente, el volumen de reserva inspiratorio, el volumen de reserva espiratoria, el volumen residual y el volumen minuto.

TERMINO

SIMBOLO

DESCRIPCION

VALORES NORMALES

volumen corriente

VC

Volumen inhalado y espirado con cada respiración en reposo.

300-600 ML

volumen de reserva inspiratorio

VRI

Volumen máximo que se puede inspirar forzadamente

300 ML

Volumen de reserva espiratorio

VRE

Máximo volumen que puede expirar

1100 ML

volumen residual

VR

Cantidad de aire que queda en los pulmones después de una espiración máxima.

1200 ML

4.1.3 CAPACIDADES PULMONARES

Las capacidades pulmonares, suma de dos o más volúmenes son la respiratoria, la funcional residual, la vital y la total.

TERMINO

SIMBOLO

DESCRIPCION

V. NORMALES

Capacidad pulmonar total.

CTP

Cantidad máxima de aire que cabe en los pulmones. Se calcula sumando VC, VRI, VRE y VR.

5800ML

capacidad vital

CV

Máximo volumen de aire que se puede mover. Se calcula sumando VC, VRI y VRE.

4600ML

Capacidad inspiratoria

CI

Cantidad total de aire que se puede inspirar tras una espiración normal en reposo; se calcula sumando VC y VRI.

3500ML

Capacidad residual funcional

CRF

Volumen de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal; se calcula sumando VRE y VR.

2300ML

2. DIFUSION PULMONAR E INTERCAMBIO GASEOSO

Tras la ventilación de los alvéolos comienza la segunda fase del proceso de respiratorio: es el intercambio de oxigeno y anhídrido carbónico entre los alvéolos y capilares sanguíneos pulmonares. Y consiste en que la sangre no oxigenada procedente del corazón se convierte en sangre oxigenada que vuelve al corazón. Durante la inspiración, el aire atmosférico que contiene oxigeno penetra en los alvéolos el ventrículo derecho bombea la sangre oxigenada a través de las arterias pulmonares hacia los capilares pulmonares que rodean los alvéolos.

En la transferencia de gases desde el alvéolo hasta el capilar pulmonar; influyen fenómenos de difusión y la relación ventilación/perfusión.

a. Difusión.

Se produce a través de una membrana biológica. Son cuatro los factores que tienen relación directa con la difusión de oxígeno:

El factor más importante es la superficie de la membrana alveolo capilar, ya que es enorme (70 m2) y muy delgada (0.2-1 mμ).

Volumen respiratorio por minuto (frecuencia respiratoria por volumen de aire inspirado en cada respiración). Gradiente de presión de oxígeno entre el aire alveolar y la sangre que llega.

Ventilación alveolar.

Las patologías que afectan al engrosamiento o reducción de la membrana alteran la capacidad de difusión pulmonar (son patologías vasculares y/o intersticiales)..

b. Ventilación/Perfusión.

Para

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