FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓN (Dinámica pulmonar. Obstrucción y Restricción pulmonar)

1. FISIOLOGIA DE LA RESPIRACIÓN(Dinámica pulmonar. Obstrucción y Restricción pulmonar) Fabiola León-Velarde Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

2. Características Dinámicas del pulmón: RESISTENCIA (R) • Q (L /min) = P (mm Hg o cm H2O) R(mm Hg / L / seg) • Ley de Poiseuille: n = viscosidad R = 8 n l l = longitud de V.R.  r 4 r = radio de V.R. • Si  r (x2)   R (x16) • Si  R (x16)   Q (x16)

3. CONTROL del radio de las vías aéreas • r  =  actividad del sistema adrenérgico (rcp. 2) • r  =  actividad del sistema colinérgico (  formación de mucus) • no adrenérgico, no colinérgico:  r = VIP (péptido vasoactivador intestinal)  r = sustancia P, neurokinas • Mecanismos compensatorios:  r =  volumen pulmonar  r =  volumen pulmonar

4. El TONO de las vías aéreas depende de: • Volumen pulmonar: • Calibre aumenta a medida que el pulmón se expande. • Tono del músculo liso bronquial: • Estimulación simpática. • Caída del PCO2alveolar. • Flujo sanguíneo local. • Densidad y viscosidad del gas respirado.

6. Localización de la Resistencia

7. Flujos en las vías aéreas • Flujo laminar: • Bajas tasas de flujo. • Las líneas de corriente son paralelas a la pared del tubo. • Flujo transicional: • Inestabilidad en las ramificaciones. • Formación de remolinos locales • Flujo turbulento: • Desorganización total de la línea de corriente.

10. Bronquiolos y Flujo • Bronquiolos segmentarios: • Mayor calibre • Alta tasa de flujo • Flujo turbulento • Bronquiolos terminales: • Menor diámetro • Baja tasa de flujo • Flujo laminar • Gran cantidad dispuestos en paralelo

11. VOLUMENES PULMONARES • Espacio muerto: 1. Anatómico: nariz, traquea, bronquios mayores. 2. Alveolar: no ocurre intercambio gaseoso. Espacio muerto Vol. Residual Res. Espiratoria Vol. Corriente Res. Inspiratoria

12. Ventilacion minuto (VE): • VE = (VT) x resp/min (FR) • Ventilacion alveolar minuto (VA) y espacio muerto (VD): • VA = (VT – VD) x FR • VA = (450ml – 150) x 12 = 3,600 ml • Aire nuevo = Volumen + Espacio tidal Muerto • VT = volumen tidal • VD = ventilacion del espacio muerto

13. Ecuacion de la ventilacion alveolar: VA = VCO2 x KPICO2 = 0.2 mm Hg PACO2 PACO2 = 40 mm Hg PACO2 = VCO2 x K VA VD = VT x PaCO2 - PexpCO2 PaCO2 PaCO2 - PexpCO2 = f PaCO2 f = expresa la dilucion del PACO2 por el aire del espacio muerto. VCO2 = VA x FACO2 o VCO2 = VE x FECO2 FACO2 = concentracion fraccional de anhidrido carbonico alveolar FECO2 = concentracion fraccional de anhidrido carbonico espirado VCO2 = eliminacion de CO2

14. Ecuacion del gas alveolar: PAO2 = [PB – PH2O] FIO2 – PACO2 RQ PIO2 = [PB – PH2O] x FIO2 RQ = VCO2 VO2 PB = presion barometrica PH2O = presion de vapor de agua FIO2 = concentracion fraccional de oxígeno inspirado PaCO2 = presion arterial de anhidrido carbonico PIO2 = 150 mm Hg PAO2 = 100 mm Hg RQ = couciente respiratorio VCO2 = eliminacion de CO2 VO2 = consumo de O2

15. PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA T °C Pv H2O (mm Hg) 0 4.6 20 17.5 37 47.0 100 760.0 • 37°C en los pulmones: PO2 = 0.21 x (760 - 47) = 150 mm Hg

16. Volúmenes pulmonares: VALORES NORMALES • Éspacio Muerto = 150 ml. • Volumen Residual = 1 000 ml. • Reserva Espiratoria = 1 000 ml. • Volumen Corriente = 500 ml. • Reserva Inspiratoria = 2.5 - 3.5 L • Aire Nuevo = 350 ml.

18. Trazado de volúmenes y capacidades pulmonares

19. Medida del volumen residual • No se puede medir con un espirómetro • Técnicas usadas: • “Washout” de nitrógeno • Dilución de Helio • Pletismografía

20. Enfermedades pulmonares Obstructivas y Restrictivas

21. Enfermedad Obstructiva • Dificultad para ESPIRAR el aire • Espiración obstruída • Ejemplos: • enfisema • Bronquitis crónica • asma.

22. Enfermedad Restrictiva • Dificultad para INSPIRAR el aire • Inspiración restringida • Ejemplos: • Fibrosis intersticial • sarcoidosis • Enfermedades musculares • Deformaciones del tórax.

23. Capacidades y volúmenes pulmonares alterados • Enfermedad obstructiva: • Disminuye VC • Aumenta TLC, RV, FRC. • Enfermedad restrictiva: • Disminuye VC • Disminuye TLC, RV, FRC.

24. 125 IRV TV 100 VC ERV IRV 75 VC % Normal TLC TV IRV 50 FRC VC ERV RV TV 25 ERV FRC FRC RV RV 0 normal obstructiva restrictiva Capacidades y volúmenes pulmonares alterados

25. Capacidad Vital ForzadaFEV1.0 / FVC

26. Espiración forzada (flujo)FEF25-75

27. Curvas Flujo - Volumen Flujo Pico

29. Volúmenes y flujos alterados

30. Cambios en la ventilación en presencia de volúmenes y flujos alterados • Enfermedad Obstructiva: - Disminuye la frecuencia. - Aumenta el volumen tidal (VT) • Enfermedad Restrictiva: - Aumenta la frecuencia. - Disminuye el volumen tidal (VT).

31. Distensibilidad (D =  volumen /  presión)en presencia de volúmenes y flujos alterados

32. DISTENSIBILIDAD(D =  volumen /  presión)en presencia de volúmenes y flujos alterados