2. Ventilación pulmonar
• Diferencia de presiones
• Ley de Boyle
• Inspiración- espiración
Señoret F., et al. USG como complemento en manejo de VA. Rev Chil Anest 2021.
3.
4. Presión transpulmonar
• Diferencia entre la presión que hay en el interior de los alveolos y
la que hay en las superficie externa de los pulmones.
• Es una medida de las fuerzas elásticas de los pulmones que
tienden a colapsarse en todos los momentos de la respiración,
denominadas presión de retroceso.
5. Presiones que originan el movimiento de
entrada y salida de aire
• La aspiración continua del exceso de líquido hacia los conductos
linfáticos mantiene una presión negativa entre la superficie
visceral del pulmón y la superficie parietal de la cavidad torácica.
• Presion pleural: es la presión del liquido que está entre las
pleuras
• -5cmH2O al comienzo de la inspiración, es la magnitud necesaria
para mantener expandidos los pulmones hasta el nivel de reposo
• -7 cmH2O durante la inspiración
6. • Presión alveolar: presión de aire que hay en el interior de los alveolos
• Inspiración: -1 cmH2O arrastra 0.5L de aire
• Espiración: +1 cmH2O forza la salida de 0.5L de aire inspirado.
• Presion transpulmonar: es la diferencia entre la presión que hay en el
interior de los alveolos y la presión que hay en la superficie externa de
los pulmones.
• Es una medida de las fuerzas elásticas que tienden a colapsar los
pulmones (presión de retroceso).
7. Distensibilidad pulmonar
• Volumen que se expanden los pulmones por cada aumento unitario
de presión transpulmonar
• 200 ml por cada 1 cm H2O
• Distensibilidad de todo el sistema pulmonar
• 110 ml por cada 1 cm H2O
8. Fuerzas elásticas de los pulmones
• Fuerzas elásticas del tejido: colágeno y elastina
• Tensión superficial del líquido que tapiza las superficies internas
de los alveolos y otros espacios aéreos pulmonares.
9. Surfactante, tensión superficial y colapso de
los alveolos
• Células alveolares tipo II: 10% del área superficial de los alveolos
producen surfactante.
• Surfactante: agente activo de la superficie en agua. Mezcla de
fosfolípidos e iones.
• Componentes más importantes:
• Dipalmitoilfosfatidilcolina
• Apoproteinas del plasma
• Iones calcio
10. Tensión superficial de los distintos líquidos
• Agua pura: 72 dinas/cm
• Liquidos que tapizan los alveolos sin surfactante: 50 dinas/cm
• Con surfactante: 5-30 dinas/cm
11. Presión en los alveolos ocluidos producidos
por la tensión superficial
• Si se bloquean los conductos aéreos que salen de los alveolos
pulmonares, la tensión superficial de los alveolos tiende a
colapsarlos.
• La magnitud de la presión en los alveolos
• Presión = 2 x tensión superficial/radio del alveolo
• En un alveolo de 100 mcm de radio, tapizado de surfactante
normal este valor es de 4 cmH2O (3 mmHg)
• Si estuviera tapizado sería de 18 cmH2O, 4-5 veces mayor.
12. • La presión es inversamente proporcional al radio del alveolo, asi
cuando un alveolo tiene radio que es la mitad de lo normal
(50Mcm en vez de 100) la presión aumenta al doble,
• Significativo en lactantes pequeños, que tienen alveolos con radios
menores a la cuarta parte de una persona adulta.
13. • El surfactante comienza a secretarse entre el sexto y el séptimo
mes de gestación y a veces mas tarde.
• Por eso:
• Muchos lactantes prematuros tienen poco o ningún surfactante
cuando nacen y los alveolos tienen la tendencia extrema a
colapsarse a veces hasta 6-8 veces que una persona normal.
14. Trabajos de la respiración
• Trabajo de distensibilidad o trabajo elástico:
• Trabajo necesario para expandir los pulmones contra las fuerzas elásticas
del pulmón y la pared torácica.
• Trabajo de resistencia tisular: trabajo necesario para superar la
viscosidad de las estructuras del pulmón y la pared torácica.
• Trabajo de resistencia de las vias aéreas:
• Trabajo necesario para superar la resistencia de las vias aéreas al
movimiento de entrada de aire hacia los pulmones.
15.
16. MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN:
INTRODUCCIÓN
El aíre se mueve de una región de mayor presión a una
de menor presión.
atmósfera alvéolos
Diferencia de presiones atmósfera/alvéolo
17. La inspiración se logra haciendo que la presión
alveolar caiga por debajo de la atmosférica.
Respiración a presión negativa
P
. Atmosférica +
P
. alveolar -
18. +P. NARIZ +P BOCA
-PALVÉOLOS
Respiración a presión positiva
19. El aíre fluye fuera de los pulmones cuando
la presión alveolar es mayor que la presión
atmosférica
20. GENERACIÓN DE UNA DIFERENCIA DE
PRESIÓN ENTRE LA ATMÓSFERA Y LOS
ALVÉOLOS
¿Cómo se produce la respiración de presión negativa?
Los músculos de la inspiración se contraen, lo que
aumenta el volumen de los alvéolos, disminuyendo la
presión alveolar.
Ley de Boyle
21. LEY DE BOYLE
Descubierta por Robert Boyle en 1662
PRESIÓN
VOLUMEN
El volumen es inversamente proporcional a la presión
22. EXPANSIÓN PASIVA DE LOS ALVÉOLOS
Los alvéolos se expanden de forma pasiva en respuesta a
una mayor presión de distención a través de la pared
alveolar.
23. PRESIÓN INTRAPLEURAL NEGATIVA
La P
. intrapleural es subatmosférica: -3 -5 cm H2O
Es causada por la interacción mecánica entre el pulmón y la
pared torácica.
24. Al final de cada espiración el pulmón y la
pared torácica actúan uno al otro en
direcciones opuestas
Pared torácica: +volumen
retroceso elástico hacia
afuera
Pulmón: -volumen
retroceso elástico.
25. La pared torácica está actuando
para mantener los alvéolos abiertos en
oposición a su retroceso elástico
Así la presión intrapleural siempre positiva
Final de
espiración
Durante la
inspiración
26. La presión alveolar es mayor que la presión intrapleural…
Presión alveolar = presión intrapleural + presión elástica
alveolar de retroceso
27. Los músculos de la inspiración actúan para aumentar el
volumen de la cavidad torácica y por lo tanto de los pulmones
debido a la relación con las pleuras.
Los alvéolos aumentan pasivamente.
28. El aumento del volumen alveolar disminuye la presión
alveolar y establece el gradiente de presión para el flujo de
aíre hacia el pulmón
29. Interdependencia estructural de las unidades
alveolares
La diferencia de presión a través de los alvéolos más externos se
transmite mecánicamente por medio de los septos alveolares.
30. LOS MÚSCULOS DE LA RESPIRACIÓN
Diafragma
• MÚSCULOS INSPIRATORIOS.
• Intercostales externos
Ac
cesorios
Esternocleidomastoideo Trapecio de la columna vertebral
31. Eupnea
1-2 cm
Alarga el tórax,
aumenta volumen
Inspiración profunda
10 cm
> Alarga el tórax,
>aumenta volumen
33. Durantela inspiración, el diafragma y
los músculos de la caja
torácica inspiratoria se contraen simultáneamente.
Si un solo grupo de músculos se contrae, el otro lo sigue en
dirección: Retracción.
34. MÚSCULOS ACCESORIOS DE LA
INSPIRACIÓN
No están involucrados durante la eupnea, pero pueden ser
puestos en juego durante el ejercicio; la fase inspiratoria de
toser o estornudar; o en un estado patológico, como el asma.
Esternocleidomastoideo
Pectoral mayor
35. MÚSCULOS ESPIRATORIOS
La espiración es pasiva en la eupnea.
El retroceso elástico de los alvéolos distendidos creado
por relajación de los músculos inspiratorios disminuye
el volumen alveolar y eleva la presión alveolar por
encima de la presión atmosférica.
36. Acción de frenado: los músculos inspiratorios pueden continuar
contrayéndose durante la primera parte de la espiración esto
ayudar a mantener una transición suave entre la inspiración y la
espiración
37. ESPIRACIÓN ACTIVA
Canto Ejercicio
Habla Toser Estados
patológicos
MÚSCULOS DE LA ESPIRACIÓN
Intercostales internos De la pared abdominal
Recto
abdominal
Oblicuos Transverso
40. RESUMEN DE LOS EVENTOS OCURRIDOS
DURANTE UNA RESPIRACIÓN IDEALIZADA
41. CUMPLIMIENTO DEL PULMÓN Y LA
PARED DEL TÓRAX
Cumplimiento:
Cambio de volumen
dividido por el
cambio de presión
A medida que la presión transpulmonar aumenta, aumenta el volumen
pulmonar.
Histéresis:
Diferencia en la
curva de inflación
y deflación.
**Distención-volumen-
elasticidad
45. TENSIÓN SUPERFICIAL Y LA LEY DE
LAPLACE
LAPLACE: P = 2T/r.
PRESIÓN DENTRO DE UNA
ESFERA ES DIRECTAMENTE
PROPORCIONALA LATENSIÓN
SUPERFICIAL E INVERSAMENTE
PROPORCIONALAL RADIO DE LA
ESFERA.
T = P X r/2
49. INTERACCIÓN DEL PULMÓN Y LA
PARED DEL TÓRAX: LA CURVA DE
PRESIÓN ESTÁTICA-VOLUMEN
El retroceso elástico del pulmón
normalmente se opone al
retroceso elástico hacia fuera de la
pared torácica.
50. El volumen de gas en los pulmones al final de una espiración
normal, cuando no hay músculos respiratorios que se que se
contraen activamente, se conoce como capacidad residual
funcional (CRF)
52. RESISTENCIA DE LAS VÍAS
RESPIRATORIAS
Se deben superar varios factores además del retroceso elástico
de los pulmones y la pared torácica para mover el aire hacia
dentro o fuera de los pulmones
58. DISTRIBUCIÓN DE LA RESISTENCIA DE
LAS VÍAS AÉREAS
En un adulto normal, alrededor del 25% de la resistencia total al
flujo del aire se localiza en las vías aéreas superiores.
Árbol traqueobronquial componente con mayor resistencia
59. La resistencia de las vías respiratorias
disminuyecon el aumento del volumen
pulmonar.
Las razones para esta relación;
ambos implican:
-vías aéreas pequeñas
60. Las pequeñas vías respiratorias son por tanto bastante
distensibles y también compresibles.
La diferencia de presión transmural a través de la pared de las
vías aéreas pequeñas es un determinante importante del radio
de las vías aéreas pequeñas
61. La resistencia es inversamente proporcional al
radio hasta la cuarta potencia
Los cambios en los radios de las vías aéreas pequeñas
pueden causar cambios dramáticos en las vías respiratorias
pequeñas.
62. Para aumentar el volumen pulmonar = "respiración profunda“.
Este esfuerzo hace que la presión intrapleural se vuelva mucho
más negativa que la -7 o -10 cm H2O visto en una respiración
normal y tranquila
63. Una segunda razón para la disminuciónde
la resistencia de las vías respiratorias
Tracción en las vías aéreas pequeñas aumenta.
64. Las pequeñas vías aéreas que viajan a través del pulmón forman
uniones a las paredes de los alvéolos.
A medida que los alvéolos se expanden durante el curso de una
inspiración profunda, el recubrimiento elástico en sus paredes
aumenta.
65. COMPRESIÓN DINÁMICA DE
LAS VÍAS AÉREAS
La resistencia de las vías
respiratorias es extremadamente
alta en volúmenes pulmonares
bajos
66. Para lograr volúmenes pulmonares bajos, una persona
debe hacer un esfuerzo espiratorio forzado contrayendo los
músculos de la espiración, principalmente los músculos
intercostales abdominales e internos.
67. Este esfuerzo genera presión intrapleural positiva, que
puede ser tan alta como 120 cm H2O durante un esfuerzo
espiratorio forzado máximo.
*Presión intrapleural positiva
de +25 cm H2O.
68. *Presión en el alveolo+
*Presión intrapleural
Debido a la presión elástica alveolar de retroceso de +10 cm
H2O, que junto con la presión intrapleural, da una presión
alveolar de +35 cm h2o.
69. El gradiente de presión transmural a
través de las vías respiratorias más
pequeñas es
Tendiendo a mantener la vía aérea abierta.
Durante la espiración forzada, el gradiente de presión
transmural es de 30 cm H2O - 25 cm H2O, o solo 5 cm H2O
manteniendo la vía aérea abierta.
70. La vía respiratoria comprimida = resistencia al flujo mayor.
Este aumento de la resistencia durante una expiración
forzada se llama compresión dinámica de las vías
respiratorias
71. Espiración forzada (vs) la presión intrapleural se hace
positiva y se produce compresión dinámica.
El retroceso elástico alveolar también es
importante para oponerse a la compresión
dinámica de las vías respiratorias
72. El método consiste en indicarle al sujeto que realice unas
respiraciones eupnéicas y tras una espiración normal realice
una inspiración máxima. Mantenga el aire inspirado durante un
breve tiempo y luego realice una espiración máxima forzada
en el menor tiempo posible, hasta alcanzar el volumen
residual (VR).
73. DISTENSIBILIDAD DEL TORAX Y DE
LOS PULMONES EN CONJUNTO
110 ml de volumen/cm H2O
de presión
200 ml de volumen/cm H2O
de presión
79. KEYS POINT
debe de
*Para que el aire entre y salga de los pulmones
existir una diferencia de presiones.
*La inspiración se logra haciendo que la presión alveolar
caiga por debajo de la presión atmosférica.
*La espiración se realiza cuando la presión alveolar es
mayor que la presión atmosférica.
80. *El volumen es inversamente proporcional a la presión.
*Presión intrapleural: -3 -5 cm h2o.
*Diafragma: musculo principal de la respiración.
*La espiración es un proceso pasivo.
*La capacidad residual funcional será el volumen
pulmonar en el que el retroceso hacia afuera de la pared
torácica es = al retroceso interno de los pulmones.
81. *La distensibilidad pulmonar es el volumen que expande
los pulmones por cada aumento unitario de presión
transpulmonar.
*El surfactante es fabricado por las células
epiteliales alveolares tipo II.
*La capacidad residual funcional será el volumen
pulmonar en el que el retroceso hacia afuera de la pared
torácica es = al retroceso interno de los pulmones.
82. KEYS POINT
*La resistencia del tejido pulmonar es causada por la
fricción que se produce cuando los tejidos pulmonares se
mueven unos contra otros o hacia la pared torácica a
medida que el pulmón se expande.
*El flujo de aire puede ocurrir como flujo laminar o
turbulento
83. KEYS POINT
*La resistencia pulmonar; disminuye con el aumento del
volumen pulmonar.
*Las pequeñas vías respiratorias son bastantes
distensibles como comprensibles.
*Disminución de la resistencia es también debida a la
tracción de las vías aéreas pequeñas .
84. KEYS POINT
*La espiración forzada comprime las vías aéreas cuando
la presión intrapleural es positiva.
*Una manera de evaluar la resistencia de las vías aéreas
respiratorias es mediante la observación de las
espiración forzada.
85. KEYS POINT
*La distensibilidad del sistema pulmón-tórax combinado
es casi exactamente la mitad que la de los pulmones
solos.
*Los músculos respiratorios realizan un trabajo para
producir la inspiración, pero no para la espiración.
86. KEYS POINT
*La espirometría es un método que estudia la ventilación
pulmonar, registra el movimiento del volumen del aire que
entra y sale de los pulmones.
*El volumen minuto es la cantidad total de aire nuevo que
pasa hacia las vías respiratorias en cada minuto.
87. KEYS POINT
*El espacio muerto anatómico es la parte del aire que
respira una persona que nunca llega a las zonas de
intercambio gaseoso.
*El espacio muerto fisiológico es el espacio muerto
alveolar.
88. Bibliografía
Lange E, J (2016). Pulmonary Physiology. 8ª Edición. Capítulo 2.
GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica. 11ª
Edición. Elsevier, 2006. 471-490
