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RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN PULMONAR

RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN PULMONAR. Los gases difunden a través de la barrera alveolo-capilar. O 2. CO 2. LEY DE FICK. V gas = A x D x (P 1 – P 2 ) / T. V gas = volumen de gas que difunde por unidad de tiempo (mL/min) A = área de la superficie de difusión

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RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN PULMONAR

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Presentation Transcript

  1. RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN PULMONAR

  2. Los gases difunden a través de la barrera alveolo-capilar O2 CO2

  3. LEY DE FICK Vgas = A x D x (P1 – P2) / T Vgas = volumen de gas que difunde por unidad de tiempo (mL/min) A = área de la superficie de difusión D = coeficiente de difusión o difusividad del gas T = espesor de la barrera o distancia de difusión P1 - P2 = diferencia de presión parcial del gas a través de la barrera D = solubilidad / peso molecular DCO2 / DO2 = 20

  4. La presión parcial de oxígeno en la sangre de los capilares pulmonares se equilibra con el gas alveolar pO2 alveolar = (760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg 100 80 60 Presión parcial O2 en sangre pO2 = 100 mmHg 40 pO2 = 100 mmHg pO2 = 40 mmHg 20 p1O2 -p2O2 = 60 mmHg 0.75 s 0 s 0 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25 pO2 = 100 mmHg

  5. Si aumenta el flujo sanguíneo pulmonar aumenta el volumen de sangre oxigenada 100 80 60 Presión parcial O2 en sangre pO2 = 100 mmHg 40 pO2 = 100 mmHg pO2 = 40 mmHg 20 0.25 s 0 s 0 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s)

  6. Si el coeficiente de difusión del oxígeno disminuye moderadamente no se modifica la oxigenación de la sangre 100 80 60 Presión parcial O2 en sangre pO2 = 100 mmHg 40 pO2 = 100 mmHg pO2 = 40 mmHg 20 0.75 s 0 s 0 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25 pO2 = 100 mmHg

  7. Si el coeficiente de difusión del oxígeno disminuye de forma acentuada se produce hipoxia 100 80 60 Presión parcial O2 en sangre pO2 = 100 mmHg 40 pO2 = 70 mmHg pO2 = 40 mmHg 20 p1O2 -p2O2 = 60 mmHg 0.75 s 0 s 0 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25 pO2 = 100 mmHg

  8. En el enfisema se reduce el área de intercambio entre la sangre y el gas alveolar 100 80 60 Presión parcial O2 en sangre pO2 = 100 mmHg 40 pO2 = 70 mmHg pO2 = 40 mmHg p1O2 -p2O2 = 60 mmHg 20 0.75 s 0 s 0 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25 pO2 = 100 mmHg

  9. Si el coeficiente de difusión del oxígeno o el área de intercambio se reducen, se puede compensar hasta cierto punto hiperventilando para aumentar el gradiente alveolo-capilar pO2 = 140 mmHg pO2 = 90 mmHg pO2 = 40 mmHg p1O2 -p2O2 = 100 mmHg 0.75 s 0 s 100 80 0.5 s 0.25 60 Presión parcial O2 en sangre 40 20 0 pO2 = 140 mmHg 0 0.25 0.50 0.75 pO2 = 90 mmHg pO2 = 40 mmHg Tiempo en el capilar (s) p1O2 -p2O2 = 100 mmHg 0.75 s 0 s 0.5 s 0.25

  10. Si aumenta el flujo sanguíneo pulmonar y el coeficiente de difusión o el área de intercambio están disminuidos se reduce la oxigenación de la sangre pO2 = 140 mmHg pO2 = 50 mmHg pO2 = 40 mmHg p1O2 -p2O2 = 100 mmHg 100 0.25 s 0 s 80 60 Presión parcial O2 en sangre 40 20 pO2 = 140 mmHg 0 pO2 = 50 mmHg 0 0.25 0.50 0.75 pO2 = 40 mmHg Tiempo en el capilar (s) p1O2 -p2O2 = 100 mmHg 0.25 s 0 s

  11. En el caso del CO2 el coeficiente de difusión es mayor que para el oxígeno, pero el gradiente alveolo-capilar es menor 45 44 43 Presión parcial CO2 en sangre pCO2 = 40 mmHg 42 pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 mmHg p1CO2 -p2CO2 = 5 mmHg 41 0.75 s 0 s 40 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25 pCO2 = 40 mmHg

  12. Si el coeficiente de difusión del CO2 o el área de intercambio disminuyen de forma acentuada se produce hipercapnia pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 42 mmHg pCO2 = 45 mmHg 0.75 s 0 s 45 44 0.5 s 0.25 43 Presión parcial CO2 en sangre 42 41 40 0 0.25 0.50 0.75 pCO2 = 40 mmHg Tiempo en el capilar (s) pCO2 = 42 mmHg pCO2 = 45 mmHg 0.75 s 0 s 0.5 s 0.25

  13. 10 2 2 4 4 6 6 8 8 10 Si el coeficiente de difusión del CO2 o el área de intercambio se reducen, la hiperventilación mejora la hipercapnia más que la hipoxia 150 40% pCO2 = 20 mmHg 100 pO2 alveolar (mmHg) pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 mmHg 50 0 50 0.75 s 0 s 70% pCO2 alveolar (mmHg) 0.5 s 0.25 0 Ventilación alveolar (L/min) 45 44 43 Presión parcial CO2 en sangre pCO2 = 20 mmHg 42 pCO2 = 42 mmHg pCO2 = 45 mmHg 41 0.75 s 0 s 40 0 0.25 0.50 0.75 Tiempo en el capilar (s) 0.5 s 0.25

  14. La relación ventilación-perfusión es la proporción entre el flujo sanguíneo pulmonar y la ventilación alveolar VA = 4 L/min VA = 0.8 = 5 L/min Qc Qc

  15. Si el flujo y la ventilación se distribuyen de forma homogénea, la relación ventilación perfusión en cada alveolo es igual que en el pulmón en su conjunto pO2 = 40 mmHg pO2 = 100 mmHg pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 40 mmHg VA NORMAL = 0.8 Qc pO2 = 40 mmHg pO2 = 40 mmHg VA pO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 45 mmHg OBSTRUCCIÓN BRONQUIAL COMPLETA = 0 pCO2 = 45 mmHg Qc pO2 = 40 mmHg pO2 = 150 mmHg VA pCO2 = 45 mmHg = ∞ OBSTRUCCIÓN ARTERIAL COMPLETA pCO2 = 0 mmHg Qc

  16. La disminución de la perfusión aumenta y la disminución de la ventilación reduce la relación ventilación-perfusión VA = 0 VA Qc = 0.8 Qc 50 VA = ∞ pCO2 (mmHg) 25 Qc 0 50 100 150 pO2 (mmHg)

  17. Si la relación ventilación-perfusión en una región del pulmón está reducida se produce hipoxia e hipercapnia en la sangre arterial NORMAL pO2 = 40 mmHg pO2 = 100 mmHg pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 40 mmHg Saturación Hb = 98% CIANOSIS OBSTRUCCIÓN BRONQUIAL Saturación Hb = 85 % pO2 = 40 mmHg pO2 = 40 mmHg pO2 = 40 mmHg Saturación Hb = 70 % pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 45 mmHg VA = 0 Qc

  18. Un “shunt” o comunicación arteriovenosa produce hipoxia en la sangre arterial shunt

  19. En condiciones normales existe un pequeño shunt anatómico (aprox 1%) pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg pO2 = 98 mmHg Shunt anatómico (circulación bronquial) pCO2 = 40 mmHg Arteria bronquial

  20. Un “shunt” o comunicación arteriovenosa o un desacoplamento ventilación-perfusión producen hipoxia en la sangre arterial pO2 = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg Shunt anatómico Shunt intrapulmonar absoluto Desacoplamiento ventilación/perfusión

  21. Si no hubiera ningún shunt y el acoplamiento ventilación-perfusión fuera perfecto, la pO2 en la sangre arterial sería igual que la pO2 alveolar pO2 alveolar = (760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg pO2 arterial = pO2 alveolar = 100 mmHg

  22. La presencia de shunt o de desacoplamiento ventilación-perfusión hace que la pO2 en la sangre arterial sea menor que la pO2 alveolar pO2 alveolar = (760 - 47) x 21/100) – (pCO2/0.8) = 100 mmHg pCO2 = 40 mmHg Shunt anatómico pO2 arterial < pO2 alveolar Shunt intrapulmonar absoluto Desacoplamiento ventilación/perfusión

  23. La pérdida de saturación de la sangre arterial debida a shunt o a desacoplamiento ventilación-perfusión se compensa poco hiperventilando NORMAL pO2 = 40 mmHg pO2 = 140 mmHg pO2 = 100 mmHg pCO2 = 20 mmHg pCO2 = 45 mmHg pCO2 = 20 mmHg Saturación Hb = 99% Ventilación disminuida

  24. En la bronquitis crónica la cianosis es más frecuente que en el enfisema ENFISEMA (“pink puffers”) BRONQUITIS CRÓNICA (“blue bloaters”) cianosis Hiperventilación No cianosis

  25. La hipoxia por desacoplamiento ventilación-perfusión mejora con oxigenoterapia NORMAL pO2 = (760-47) x 21/100 - 40/0.8 = 100 mmHg Ventilación disminuida CIANOSIS pO2 = 50 mmHg Desacoplamiento ventilación/perfusión

  26. La hipoxia por desacoplamiento ventilación-perfusión mejora con oxigenoterapia Oxígeno 50% NORMAL pO2 = (760-47) x 50/100 - 40/0.8 = 306 mmHg Oxígeno 50% Ventilación disminuida No cianosis pO2 = 153 mmHg Desacoplamiento ventilación/perfusión

  27. La hipoxia por shunt no mejora con oxigenoterapia Oxígeno 50% NORMAL pO2 = (760-47) x 50/100 - 40/0.8 = 306 mmHg CIANOSIS Shunt

  28. La ventilación alveolar es mayor en la base del pulmón VENTILACIÓN BASE VÉRTICE

  29. El flujo sanguíneo es mayor en la base del pulmón PERFUSIÓN BASE VÉRTICE

  30. El flujo sanguíneo es mayor en la base del pulmón p. alveolar p. arterial p. arterial Zona 1 p. venosa p. alveolar p. venosa p. alveolar p. arterial p. arterial p. alveolar p. venosa p. venosa Zona 2 p. arterial p. alveolar p. arterial p. alveolar p. venosa p. venosa p. alveolar Zona 3 p. arterial p. arterial p. venosa p. alveolar p. venosa

  31. La relación ventilación-perfusión es mayor en el vértice del pulmón Ventilación / perfusión VENTILACION/PERFUSIÓN ventilación perfusión BASE VÉRTICE

  32. Las lesiones tuberculosas son más frecuentes en los vértices de los pulmones porque tienen una mayor presión parcial de oxígeno a pesar de tener menos ventilación

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