DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO Para usar esta clase...

DIAGRAMA DE CAMPBELL

CICLO VENTILATORIO


CICLO VENTILATORIO

Para usar esta clase

Los iconos a la derecha parte inferior son para usar MENU y moverse con las flechas. Los números indican la extensión del tema

En el MENU está el detalle de los temas y al marcar el botón puede dirigirse al de su preferencia

Presione el ratón sobre el botón CLIC para continuar la lectura.

Coloque sonido en su equipo para destacar la relación entre figura y texto

Para salir de la clase marque en su teclado ESC

OBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOSSe analizan los conceptos básicos usados en Fisiología para diferenciar las presiones de fin de espiración (EEP del inglés End Expiratory Pressure) que pueden encontrarse en diferentes condiciones ventilatorias, normales o patológicas.

Los usuarios de este programa deben comprender que se trata de un enfoque fisiológico, por lo que para analizar con mayor profundidad este tema y su aplicación clínica deberá consultar material especializado usado en clínica.

El ciclo ventilatorio es una buena forma gráfica para entender este fenómeno y la EEP en el alvéolo se iguala a la presión barométrica al fin de la espiración normal, es decir a un valor relativo de cero. (ver Presión absoluta y relativa (www.temasdefisiologia.com.ar ). clic

clic

La gráfica de complacencia pulmonar se usa en estudios de patología ventilatoria (ver clases de esta hoja web) y también sirve para cuantificar los cambios introducidos con diferentes formas de ventilación mecánica o asistida. (ver www.fisiologiaysistemas.com.ar). Se aplica en el Diagrama de Campbell para un enfoque cuantitativo del sistema ventilatorio y de orientación diagnóstica.

La complacencia de la caja torácica generalmente no se utiliza en fisiología básica, aunque se describe con formas gráficas desde hace muchos años.El trabajo ventilatorio aumentado en la ventilación espontánea es una causa común de la insuficiencia ventilatoria en diferentes patologías y de la indicación del uso de ventilación mecánica. (ver clase Ciclo Ventilatorio y PEEPi, clase Presión-volumen: presión de oclusión)

CICLO CICLO VENTILATORIO

Individuo obstructivoIndividuo obstructivoCon PEEP positivaCon PEEP positiva

Complacencia del PulmónComplacencia del PulmónTrabajo ventilatorioTrabajo ventilatorio

DIAGRAMA DE CAMPBELLDIAGRAMA DE CAMPBELLComplacencia del pulmónComplacencia del pulmónComplacencia de la Caja TorácicaComplacencia de la Caja TorácicaTrabajo ventilatorioTrabajo ventilatorioPatología de la complacencia pulmonarPatología de la complacencia pulmonarPatología de la complacencia de la caja torácicaPatología de la complacencia de la caja torácica

CICLO CICLO VENTILATORIO

Individuo obstructivoIndividuo obstructivoCon PEEP positivaCon PEEP positiva

Complacencia del PulmónComplacencia del PulmónTrabajo ventilatorioTrabajo ventilatorio

DIAGRAMA DE CAMPBELLDIAGRAMA DE CAMPBELLComplacencia del pulmónComplacencia del pulmónComplacencia de la Caja TorácicaComplacencia de la Caja TorácicaTrabajo ventilatorioTrabajo ventilatorioPatología de la complacencia pulmonarPatología de la complacencia pulmonarPatología de la complacencia de la caja torácicaPatología de la complacencia de la caja torácica

MENU GENERAL

Paciente con presión de fin de espiración positiva (PEEPi del ingles Positive End Expiratory Pressure intrinsic) (ver las clases Ciclo Ventilatorio y Ciclo ventilatorio y PEEPi)

1 de 2 MENU

La descripción general realizada para el individuo obstructivo con EEPn es válida en este ejemplo con la diferencia de una mayor variación de presión pleural (Ppl) por obstrucción espiratoria, como se desarrollará mas adelante.

La PA presenta presión positiva de fin de espiración (PEEPi) por lo que en lugar de iniciar la inspiración en un valor de -2 lo hará a partir de un valor positivo. El trabajo inspiratorio debe vencer primero esta presión para poder producir presiones sub atmosféricas y comenzar el ingreso de gas al pulmón.

+2

0

-2

Ppl

+2

0

-2

PA

Vc 0

Ti 0.30 Te 0.60

Inspiración

Obstructivo con PEEPi

Lo que se presenta en forma adicional es el aumento del trabajo inspiratorio para vencer la presión positiva generada en el fin de la espiración.

clic

El volumen corriente ( Vc) inicia tardíamente su incremento y es probable que su volumen esté disminuido.

clic.

.

Espiración

La Ppl en espiración tiene valores positivos mayores por un aumento de la obstrucción espiratoria, manteniéndose con valores por encima de la presión barométrica en el momento de iniciarse la siguiente inspiración. Se ha generado una presión espiratoria positiva por factores ventilatorios intrínsecos o propios de la dinámica ventilatoria. (PEEPi)

2 de 2 MENU

La PA tiene valores supra atmosféricos mayores que los representados en el paciente obstructivo con PEEPn. (ver las clases Ciclo Ventilatorio normal y con PEEPi)

+2

0

-2

Ppl

+2

0

-2

PA

Vc 0

Ti 0.30 Te 0.60

Obstructivo con PEEPiclic

.

El volumen (Vc) no alcanza a disminuir a los valores iniciales de CFR a pesar de tener un tiempo espiratorio ( Te ) mayor que el normal. Este fenómeno conduce a atrapamiento aéreo y aumento del volumen pulmonar.

clic

clic

.

.

.

Ver la clase Ciclo Ventilatorio y PEEPi

COMPLACENCIA PULMONARCOMPLACENCIA PULMONAREn fisiología respiratoria de manera clásica se presenta una presión que se llama presión transpulmonar (PTP) existente en un sistema elástico compuesto por la pleura parietal y la visceral, con un espacio virtual interno que es el espacio intrapleural. (ver la clase complacencia pulmonar)

Cuando se desea cuantificar la resistencia elástica del pulmón, se procede a medir la complacencia pulmo nar (Cp) .

5

4

3

2

1

-10 0 +10 +20

Cap

acid

ad V

ital l

itros

Para ello es necesario conocer la presión transmural (PTM) del sistema que está constituida por la presión extramural que en este caso es la de la cavidad pleural (PEM = Ppl) y la presión intramural que es la alveolar ( PIM = PA ).

PTM = PIM-PEM PTP = PA - Ppl

PTP

PA PplPA Ppl

1 de 3

Complacencia

MENU

clic

clic

Ver www.temasdefisiologia.com.ar

www.fisiologiaysistemas.com.ar

5

4

3

2

1

-10 0 +10 +20

Ca

pa

cid

ad

Vita

l lit

ros

CCOOMMPPLLAACCEENNCCIIAA

PPUULLMMOONNAARR

Con este valor se sabe que para introducir un litro de gas al pulmón los músculos inspiratorios deberán realizar un trabajo que produzca un incremento de la PTP de 5 cmH20 y es una medida sumamente importante para detectar patologías con trabajo elástico aumentado o con complacencia disminuida como la fibrosis.

La graficación del volumen pulmonar en ordenadas

Se determina la pendiente a partir de la Capacidad Funcional Residual, que se reconoce por la posición ventilatoria del paciente al iniciar la inspiración.

V / PTP = 0.200 l / cmH20

El valor normal es

y de la presión transpulmonar (PTP = PA - Ppl) en abcisas permite obtener una curva de complacencia pulmonar. Se realiza en condiciones estáticas, sin flujo de gas.

2 de 3 MENU

clic

clic

Es necesario señalar que la curva completa tiene una pendiente baja a volúmenes pulmonares bajos, hecho que se repite a volúmenes altos.

Se usa esta técnica con el fin de disminuir la incidencia en esta medida de la resistencia dinámica o de las vías aéreas y la influencia de la inercia de los tejidos.

De esta manera se mide la complacen cia estática (Cest) que se realiza a flujos muy bajos o nulos.

5

4

3

2

1

-10 0 +10 +20

Cap

acid

ad V

ital l

itros

Habitualmente se considera la complacencia como la pendiente de la curva graficada con los valores de presión transpulmonar en abcisas (PTP = PA - Ppl) y de volumen pulmonar en ordenadas; en su uso práctico se considera un valor único para cada pulmón.

Se analiza el trazado con una inspiración a partir de CFR y una posterior espiración a muy bajos volúmenes (flujo casi cero) o con equipos que interrumpen periódicamente el flujo por períodos muy cortos.

normal

0.200 l / cmH20

V / P 4 - 2 / 10

CCOOMMPPLLAACCEENNCCIIAA

NNOORRMMAALL

clic

clic

3 de 3 MENU

TRABAJO

VENTILATORIO

La limitante principal desde el punto de vista ventilatorio, es el esfuerzo inspiratorio y genera la fatiga muscular. Las causas de esta limitación pueden ser variadas, como actividad exagerada por aumento de resistencia elástica o de las vías aéreas, escaso aporte de O2 por causas tanto ventilatorias como cardiovasculares, presencia de acidosis por causas externas o propias de la actividad muscular o metabólica general.

Frecuencia

Trabajo

El trabajo para vencer la inercia de los tejidos suele desestimarse por su baja incidencia, aunque puede tener importancia en algunos casos específicos.

Los elementos que componen el trabajo ventilatorio ( Tv ) son

el trabajo resistivo ( Tr )

el trabajo elástico ( Te ),

El trabajo ventilatorio puede ser cuantificado si se miden o registran en forma secuencial los volúmenes y la presiones con que se realiza la ventilación.

1 de 8 MENU

clic

.

clic

.

Frecuencia

Trabajo

En el gráfico se observa la relación existente entre Tv y frecuencia respiratoria, destacándose un área definida como de “trabajo ventilatorio mínimo”, que será específico para cada individuo y su patología.

TRABAJO

VENTILATORIO

El trabajo ventilatorio tiene una mayor eficiencia en la región donde se realiza el “trabajo ventilatorio mínimo”.

Significa que dentro de la normalidad hay una frecuencia ventilatoria que asegura, a ese individuo en particular, la impo sición de una carga mínima tanto elástica como resistiva.

El trabajo elástico disminuye a medida que se aumenta la frecuencia respiratoria, es decir el sistema se hace mas eficiente. Los pacientes que presentan fibrosis pulmonar tienen frecuencias altas a través de un fenómeno elástico con una constante de tiempo reducida.El trabajo resistivo aumenta con la Fr. Los pacientes con enfisema presentan de manera espontánea frecuencias bajas con Te alto.

2 de 8

clic

Son las condiciones ideales o de menor consumo de O2 para una ventilación determinada, para cada individuo, ya sea normal o patológico. Ello significa que el aumento de Fr en esfuerzo favorece a la patología restrictiva y perjudica a la patología obstructiva.

clic

clic

F

E

.

MENU

Frecuencia

Trabajo

Este fenómeno desfavorable se ve favorecido en esta patología por una mayor apertura de las vías aéreas que se encuentran dentro de una red elástica muy potente; de esta manera aumenta el radio de los tubos elásticos y los flujos correspondientes.

3 de 8

Si la Cp está disminuida o la pendiente es menor, el área correspondiente al trabajo elástico está aumentada y significa que para producir el ingreso del mismo volumen al pulmón hay que generar Ppl mas subatmosféricas que lo normal. Si ello no ocurre el Vc estará disminuido.


Ver la Clase Trabajo Ventilatorio

clic

clic

Te aumentadoTrabajo mínimo

TRABAJO

VENTILATORIO

En la patología como la fibrosis pulmonar se realiza un trabajo elástico aumentado, existen volúmenes corrientes dismi nuidos en ventilación normal y flujos máximos aumentados en espiración forzada.

MENU

Frecuencia

Trabajoclic

Te aumentado

Tr aumentado

Trabajo mínimo

Si la Cp está aumentada o la pendiente es menor, el área correspondiente al trabajo elástico está disminuida pero si el calibre de las vías aéreas esta reducida, para un mismo volumen en espiración, hay que generar mayores presiones. Hay un trabajo resistivo aumentado

Inclusive puede ser necesario utilizar contracción de los músculos espiratorios y desarrolla un mecanismo de generación de PEEi .

En la patología como la obstrucción pulmonar se realiza un trabajo resistivo aumentado, existen volúmenes corrientes disminuidos en ventilación normal y flujos máximos disminuidos en espiración forzada.

4 de 8

Ver www.fisiologiaysistemas.com.ar

Curva Flujo Volumen

TRABAJO

VENTILATORIO

MENU

Si un Vc es bajo el volumen minuto ventilatorio puede ser mayor por aumento de la frecuencia respiratoria.En estas condiciones el trabajo elástico disminuye y el resistivo ……..aumenta Para un individuo normal tanto el aumento como la disminución de frecuencia respiratoria conduce a una modificación del trabajo muscular o del gasto energético.

5 de 8

clic

TRABAJO

VENTILATORIO

Frecuencia

Trabajo

Te aumentado

Tr aumentado

Trabajo mínimo

Cuando se describe un ciclo ventilatorio normal o cuando el trabajo se analiza en un ciclo ventilatorio normal, habitualmente no se tiene en cuenta la influencia de la frecuencia ventilatoria, aunque se consideran los tiempos inspiratorios y espiratorios.

Se ha desarrollado anteriormente que hay una frecuencia ventilatoria óptima donde la ventilación se realiza con un trabajo ventilatorio mínimo y con una correspondencia ideal entre el consumo de O2 y el trabajo ventilatorio.

clic.

clic

MENU

Por el funcionamiento de numerosos mecanismos de control, los individuos con trabajo elástico aumentado (fibrosis) ventilan espontáneamente con frecuencias altas y tiempos inspiratorios y espiratorios cortos

Frecuencia

Trabajo

Te aumentado

Tr aumentado

Trabajo mínimoclic

clic

TRABAJO

VENTILATORIO

6 de 8

De esta manera el consumo de energía es menor, desde el punto de vista del trabajo ventilatorio producido por la Re aumentada.

Este fenómeno desfavorable se ve favorecido en esta patología por una mayor apertura de las vías aéreas que se encuentran dentro de una red elástica muy potente.

De esta manera aumenta el radio de los tubos elásticos y los flujos correspondientes.

En la patología como la fibrosis pulmonar se realiza un trabajo elástico aumentado, existen volúmenes corrientes disminuidos en ventilación normal y flujos máximos aumentados en espiración forzada.

.

MENU

Frecuencia

Trabajo

Te aumentado

Tr aumentadoTrabajo mínimo

Los individuos que tienen un trabajo resistivo aumentado (asma, enfisema) adoptan patrones de frecuencias bajas, fundamen talmente con aumento del tiempo espiratorio. De esta manera el consumo de energía es menor desde el punto de vista del trabajo ventilatorio.

Si un Vc es bajo intuitivamente se piensa que el Volumen minuto ventilatorio puede ser mayor por aumento de la frecuencia ventilatoria.Pero en el caso de una patología obstructiva se genera un aumento del trabajo ventilatorio resistivo, lo que es desfavorable para mejorar la ventilación.

.

clic

Como los individuos con patología obstructiva tienen un bajo trabajo ventilatorio por una resistencia elástica disminuida, la eliminación del gas en espiración se dificulta. Es común que la espiración sea activa, es decir que como la retracción elástica es insuficiente, se contraen los músculos espiratorios.

clic

7 de 8

TRABAJO

VENTILATORIO

MENU

Es conveniente insistir en que el concepto fundamental es el del control de las diferentes variables, condición que permite realizar una ventilación normal de acuerdo a las demandas metabólicas con un trabajo ventilatorio mínimo …….;

En el individuo normal se produce a frecuencias ventilatorias cercanas a las n 15 respiraciones por minuto.

8 de 8

Frecuencia

Trabajo

Te aumentado

Tr aumentado

Trabajo mínimo Como se ha desarrollado antes, en esas condiciones se produce la ventilación con el menor gasto energético o lo que es lo mismo con el menor trabajo ventilatorio o con el menor consumo de oxígeno por esta causa .

clic

TRABAJO

VENTILATORIO

MENU

El diagrama de Campbell continúa con la tradición del análisis gráfico para la resolución y comprensión de problemas de la fisiología ventilatoria, favoreciendo el enfoque cuantitativo. Las relaciones no lineales y la interacción entre diferentes variables a veces se hace accesible por medio de representaciones gráficas.

En el diagrama de Campbell se representan en ordenadas valores de volumen pulmonar (en litros o valores porcentuales).

4

3

2

1

0

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15

Presión pleural cmH2O

Volumen litros

En abcisas se grafica el valor de la presión pleural (Ppl) medida como presión esofágica (Peso) con valores sub o supraatmosféricos.


Son valores crecientes a partir de un cero ubicado en el valor de volumen residual (VR) y de un máximo en el volumen de capacidad vital (CV); se representa el volumen que puede ser medido externamente. No se utiliza la Capacidad Pulmonar Total (CPT).

clic

clic

clic

1 de 3 MENU

Debe prestarse atención, pues se pueden encontrar diferentes formas de representación de este fenómeno que se prestan a confusión o a no entender con absoluta claridad las distintas graficaciones presión-volumen.

clic4

3

2

1

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Con valores de ambas variables se grafica la complacencia pulmonar normal, como la relación entre la variación de volumen y de presión ( ΔV / ΔP ).

2 de 3 MENU

.

En muchas publicaciones hay una representación especular a la que se usará es este texto, utilizando el lado derecho del sistema de coordenadas, pues en sus comienzos se representó la presión en la boca y actualmente suele utilizarse la presión transpulmonar ( PTP = PA – Ppl ) , ambas con valores positivos.

Ver www.temasdefisiologia.com.ar www.fisiologiaysistemas,com,ar Complacencia pulmonar

Ver la clase Presión-Volumen. Presión de oclusión

L a complacencia pulmonar graficada en este ejemplo es de 0.200 cc/cmH20 (1litro / 5cmH20 )

clic

También hay publicaciones que grafican los sistemas de coordenadas en sentido inverso al trigonométrico, con valores negativos de abcisas hacia la derecha donde se representa la Ppl subatmosférica y también la curva de complacencia pulmonar está corrida.

3 de 3 MENU

clic

4

3

2

1

+15 +10 +-5 0 -5 -10 -15


Volumen litros V %

100

80

60

40

20Aunque no es tan difícil de interpretar ni se presta a confusiones tan serias como con las presiones, es conveniente señalar que es muy común representar en ordenadas los volúmenes en valores porcentuales de la CV en lugar de los valores absolutos que se usarán en este texto.

5

4

3

2

1

-10 0 +10 +20

Cap

acid

ad V

ital l

itros

normal

0.200 l / cmH20

V / P 4 - 2 / 10

El diagrama de Campbell presenta la misma relación entre el volumen y la presión que es la complacencia estática (Cest). La forma grafica se ve diferente y se debe prestar atención a este hecho.

COMPLACENCIA PULMONAR

De manera convencional se mide la variación de volumen y de Ppl a partir de la Capacidad Funcional Residual del individuo hacia valores crecientes de volumen pulmonar y a partir de allí se calcula la pendiente. También se fijan condiciones de colocación del balón intraesofágico, lo que permite comparar los valores de diferentes laboratorios.

La resistencia elástica (Re) es normal cuando la complacencia estática (Cest) medida con esta técnica es de 0.200 l /cmH20

clicCFR + Vc

CFR

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

clic

1 de 4 MENU

La Cest es una medida del trabajo elástico que es necesario desarrollar para vencer la resistencia al estiramiento que ofrece el pulmón.

La pendiente analizada en la pantalla anterior se vera aumentada y la Re disminuida cuando la Cest sea mayor, como ocurre en enfermedades obstructivas ( Enfisema, asma ). La retracción elástica o el retroceso pulmonar están disminuidos.

2 de 4 MENU

En cambio, la pendiente está disminuida y la Re está aumentada cuando la Cest es menor, como en las enfermedades de tipo restrictivo (Fibrosis pulmonar) . La retracción elástica o el retroceso pulmonar están aumentados. Puede haber confusión por la relación inversa entre la Re y la complacencia pulmonar ( Cp )

cuando la Cp aumenta la Re disminuye cuando la Cp disminuye la Re aumenta

La retracción elástica o el retroceso pulmonar tienen la misma relación que la Re pero inversa con la Cp. Cuando la Cp disminuye la retracción elástica o el retroceso pulmonar aumentan.

La Cp es una medida importante para hacer un seguimiento del deterioro pulmonar cuando en ventilación mecánica se desea evitar o corregir el ”distress respiratorio del adulto” que llamaremos insuficiencia respiratoria aguda (IRA). También se usa como forma diagnóstica de patologías con aumento de la Re.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros


Ver la clase Complacencia pulmonar

clic

.

clic

.

clic

Es habitual representar el trabajo elástico, que es igual a la sumatoria de la variación de presión pleural por la variación de volumen (Tv = Σ P * dV), cuando a partir de CFR se incorpora el volumen corriente (Vc) en una ventilación normal.

Mas adelante se verá que existe un componente elástico diferente cuando el pulmón está dentro de la caja torácica y que el área señalada no corresponde en forma total al trabajo elástico del pulmón.

3 de 4 MENU

clicCFR + Vc

CFR

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Este trabajo elástico realizado por los músculos inspiratorios no contribuye al ingreso de gas, sino que solo vence la resistencia elástica del pulmón.

La energía gastada se almacena y es utilizada en la espiración, por lo que ésta última se realiza normalmente sin contracción de los músculos espiratorios, es decir que es pasiva.clic.

.

Para que se produzca el ingreso de gas al pulmón es necesario que se genere una disminución adicional de la Ppl o una mayor contracción de los músculos inspiratorios, capaces de crear un gradiente entre el alvéolo y la boca que permita vencer la resistencia de las vías aéreas (Rva) y asegure el ingreso del gas.

4 de 4 MENU

clicCFR + Vc

CFR

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Este trabajo elástico realizado por los músculos inspiratorios no contribuye al ingreso de gas, sino que solamente vence la resistencia elástica del pulmón. La energía gastada se almacena y es utilizada en la espiración, por lo que ésta última se realiza normalmente sin contracción de los músculos espiratorios, es decir que es pasiva.

Como el uso clínico mas común es la medición de la Rva suele pensarse intuitivamente que su valor es el mayor, pero en la dinámica ventilatoria normal y como se puede inferir de los gráficos anteriores, la Re es mucho mayor.

Obviamente cuanto mayor sea la Rva mayor será la actividad que deben realizar los músculos inspiratorios para una dada ventilación y se llama trabajo resistivo (Tr).

Se utiliza una fuerza que suele llamarse retracción elástica pulmonar y es la energía elástica liberada durante la espiración.

clic

clic

En la clase Presión y presión de oclusión se ha presentado la graficación clásica y se ha descrito la complacencia pulmonar con registro de presión en la boca y con la presión pleural .

1 de 4 MENU

Se presento también la graficación de la compla cencia de la caja torácica (Cct) cuando los músculos ventilatorios se convierten en un sistema inerte por administración de relajantes musculares o por entrenamiento que conduce a producir modificaciones de volumen y asegurar un posterior relajamiento muscular,

PboPbo-40 -20 0 +20 +40-40 -20 0 +20 +40

100

75

50

25

0

% Capacidad Vital

-40 -20 0 +20 +40

Ppl

COMPLACENCIA DE LA CAJA TORACICA

Tiene el mismo valor con Pbo o con Ppl

Si después de aumentar el volumen pulmonar se relajan los músculos ventilatorios y se mantiene la glotis cerrada, se comprime el gas y aumentan las presiones hasta valores positivas en pleura.

clic

clic

clicclic

En la graficación del diagrama de Campbell al producir aumentos conocidos de volumen y a través de la medición o registro de la Ppl se puede trazar la curva de complacencia de la caja torácica ( Cct ) con una pendiente normal que es un poco mayor que la Cp con valores de 0.250 l / cmH20.

clic

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

El punto de intersección de ambas líneas, Cest y Cct, indica que la presión intrapleural negativa está generada por fuerzas iguales y de sentido opuesto.

El pulmón tiende a colapsarse porque su condición de reposo está en volúmenes dentro del volumen residual ( VR ), que no aparece normalmente en el gráfico.

El pulmón tiende a contraerse y la caja torácica tiende a dilatarse. Se genera la Ppl que se mide a CFR y corresponde al reposo ventilatorio.

clic

clic

.

Ver la clase Presión volumen: presión de oclusión

La caja torácica tiende a dilatarse o aumentar su volumen, porque su condición de reposo se alcanza hacia el 50% de la CV. Se realiza un trabajo elástico.

2 de 4 MENU

En Fisiologia es común presentar el comportamiento del pulmón aislado. (ver www.temasdefisiologia.com.ar, trabajo elástico)Como se ha señalado en la pantalla anterior, cuando se deja de analizar el pulmón aislado y se considera su comportamiento cuando está dentro de la caja torácica, parte del trabajo elástico es producido por los músculos ventilatorios

3 de 4 MENU

Parte del aspecto físico existente en individuos con diferentes patologías se debe a este fenómeno:

el tórax de tamaño reducido se encuentra en fibrosis (Cp disminuida y Re aumentada)

el tórax expandido se encuentra en enfisema (Cp aumentada y Re disminuida)

El área a la derecha de la línea de Cct es una energía elástica ………aportada a los músculos que están fuera de su condición de reposo, situación que se equilibra por la tracción elástica ejercida por el pulmón .

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litrosclic

.

clic

.

. Cuando la posición del músculo se corresponde con una Ppl positiva tiene una influencia espiratoria o de disminución de volumen del tórax.

Como se mostró en la pantalla anterior, el reposo elástico muscular solo existe a Ppl de cero y a un volumen ya señalado de aproximadamente el 50% de la CV.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litrosclic

clic

También se debe considerar que la curva de Cct indica que los músculos ventilatorios ubicados en una posición correspondiente a una Ppl negativa (área izquierda), al ser liberados, como podría ocurrir en un neumotórax, tienen una influencia inspiratoria o de aumento del volumen de la caja

4 de 4 MENU

Con la relajación de los músculos inspiratorios al fin de inspiración se produce una reducción de los valores subatmosféricos de Ppl y se alcanza el valor correspondiente a la curva de Cct. La nueva condición de reposo ventilatorio se logra cuando se cruzan las curvas de complacencia de la caja torácica y del pulmón.

MENU

TRABAJO VENTILATORIO ( Tv )Cuando se inicia la inspiración se realiza el trabajo ventilatorio ( Tv ), ya descrito en pantallas anteriores que depende de la resistencia del pulmón, de la resistencia de las vías aéreas y de la energía puesta en juego por los músculos inspiratorios.

clic

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

A partir de allí se inicia un nuevo ciclo ventilatorio.

clic

.

En las pantallas siguientes se describirá en detalle lo que se había mencionado anteriormente, sobre la diferencia de trabajo elástico según la condición del pulmón: que está aislado o contenido por la caja torácica

Ver clase Ciclo ventilatorio 1 de 10

MENU

El área cuadriculada es energía elástica del pulmón cuando está aislado en un trabajo experimental o en un análisis teórico, pero es energía elástica muscular en un pulmón contenido por la caja torácica.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR clic

Esto significa que en fin de inspiración la relación entre volumen y Ppl en un pulmón normal debe estar dentro del área de trabajo elástico ( líneas horizontales) sin sobrepasar el punto de contacto con la línea de complacencia muscular.

En fin de espiración la relación entre el volumen y la Ppl debe estar en el punto que corresponde a CFR, pero siguiendo el camino marcado por la línea que indica una espiración pasiva.

clic

2 de 10

Significa que para producir el mismo cambio de volumen pulmonar es necesario generar presiones intrapleurales mas subatmosféricas o que los músculos inspiratorios deben realizar un mayor trabajo.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

En la medida en que aumenta el trabajo resistivo o la resistencia al flujo ofrecida por las vías aéreas en inspiración, aumenta el área englobada por la línea en inspiración y la de Cp.

MENU

clic

.

Obviamente si no se modifican los valores de Ppl, tal como se muestra en la figura, se producirá un Vc disminuido, un inadecuado aporte de O2 y una retención de CO2.

clic

3 de 10

El área cuadriculada es energía elástica del pulmón cuando está aislado en un trabajo experimental o en un análisis teórico, pero es energía elástica muscular en un pulmón contenido por la caja torácica.

Si la Cp está disminuida o la pendiente es menor, el área correspondiente al trabajo elástico está aumentada y significa que para producir el ingreso del mismo volumen al pulmón hay que generar Ppl mas subatmosféricas que lo normal. Si ello no ocurre el Vc estará disminuido.

MENU

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

clic

Esto significa que en fin de inspiración la relación entre volumen y Ppl en un pulmón normal debe estar dentro del área de trabajo elástico sin sobrepasar la línea de Complacencia de la Caja Torácica ( Cct ).

En fin de espiración la relación entre volumen y Ppl debe estar en el punto que corresponde a CFR, pero por la línea que indica una espiración pasiva.

.

clic

4 de 10

.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

La inspiración se produce por contracción de los músculos inspiratorios, pero la espiración normal se produce sin contracción de los músculos espiratorios, por lo que se llama espiración pasiva.

Es fundamental tener en cuenta ls propiedades descritas para realizar al usar el gráfico de Campbell, con presión pleural en abcisas y volumen en ordenadas. Existe un área que corresponde a la inspiración ( área de líneas verticales) y otra a la espiración ( área de líneas horizontales).

clic

clic

Se ha descrito en pantallas anteriores una forma de interrelación de variables que se realiza de manera involuntaria o sin control consciente en individuos normales y con patología. Ahora se completa analizando los mismos fenómenos en el Diagrama de Campbell.

MENU5 de 10

Obviamente el aporte de energía en inspiración será mayor si la resistencia elástica es mayor (Fibrosis) y el sistema tendrá una mayor retracción elástica o se generarán gradientes mayores de presión que permiten la eliminación del gas en una espiración pasiva y con flujos mayores a los normales.

MENU

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

La eliminación del gas se produce por la liberación de la energía elástica utilizada durante la inspiración para vencer la resistencia del pulmón a modificar su tamaño. La resistencia elástica es vencida con un aporte de. energía, que queda libre durante la espiración . Es lo que suele llamarse la retracción o el retroceso elástico pulmonar.

Si la resistencia elástica es menor (enfisema) el aporte de energía necesario en inspiración será menor y el sistema tendrá menor retracción elástica o se generarán cambios de presiones menores. Cuando la energía no es suficiente para eliminar el gas se generará una contracción de los músculos espiratorios y se tratará de una espiración activa.

clic

clic

6 de 10

clic

La condición de espiración pasiva o sin contracción de los músculos espiratorios está dada precisamente por la presencia de valores que se corresponden con la curva de Cct. En la próxima pantalla se amplia este tema

MENU

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

clic

clic

Espiración con actividad muscular

Se ha descrito en las pantallas anteriores la ventilación normal producida con espiraciones pasivas con modificaciones de volumen cercanas a la CFR y con Ppl siempre negativa.

Cuando se ventila con volúmenes cercanos a la Capacidad Pulmonar Total (CPT) como puede ser en esfuerzo intenso, la curva de Cct puede presentar Ppl positiva si es que el volumen pulmonar alcanzado sobrepasa el valor en el que los músculos alcanzan su reposo elástico (entre 55 y 65% de CV).

7 de 10

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

clic

clic

Se ha desarrollado en pantallas anteriores la presencia de presión positiva de fin de espiración (PEE) que puede producirse en casos de aumento de volumen pulmonar ( muchas veces llamado atrapamiento aéreo) o porque la necesidad de aumentar el volumen obliga a una actividad de los músculos espiratorios.

No son las Ppl positivas de las que se habló en ciclo ventilatorio, que se presentaban como resultado de ventilaciones con Vc grandes. Se trata de las Ppl que en fin de espiración sobrepasan los valores de la curva de Cct y se ubican a la derecha de ella. Las primeras son un fenómeno fisiológico normal, las segundas corresponden a una patología compleja.

Las presiones de fin de espiración pasiva y las de la curva,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, de Cct coinciden en condiciones normales. MENU

Normalmente se continua con la relajación de los músculos inspiratorios y no se produce la contracción de los músculos espiratorios, sino que permanecen relajados para producir una espiración …………….

En el diagrama de Campbell se pueden diferenciar de manera teórica y también en la práctica de la medición de Ppl y Vc, los tipos de espiración que un individuo produce. El fin de inspiración se alcanza con valores que coinciden con la curva de Cp

clic

clic

8 de 10

Es sumamente importante conocer el valor de PEEP presente, ya que funciona como una resistencia adicional que debe ser vencida por los músculos inspiratorios y que puede ser una causa de posterior fatiga con hipo ventilación. Además es importante poder determinar la disminución o corrección de su valor cuando se modifican determinados patrones de la ventilación espontánea o mecánica.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Cuando hay una espiración activa , con contracción de los músculos espiratorios (……) la Ppl es positiva y por ello se llama presión positiva de fin de espiración (PEEP del ingles Positive End Expiratory Pressure ) a la que se caracteriza como intrínseca (i) cuando se desea diferenciarla de la impuesta en ciertas circunstancias durante el uso de respiradores mecánicos

Este fenómeno también puede cuantificarse por la medición de Ppl, Pdi y flujo, tal como se desarrolla en la clase PEEPi.

clic

clic

MENU.

9 de 10

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Cuando durante la espiración hay reclutamiento de los músculos inspiratorios, la presión de fin de espiración está reducida, ubicada a la izquierda de la curva de Cct.

a d b ca d b c

10 de 10 MENU

Presión de fin de espiración

punto a.- normal, fin de inspiración

punto b.- normal, espiración pasiva

punto c.- aumentada, reclutamiento espiratorio

punto d.- disminuida, reclutamiento inspiratorio

clic .

MENU GENERAL

PATOLOGIAde la Complacencia pulmonar ( Cp ) de la caja torácica ( Cct )

1 de 4 MENU

La ventilación mecánica produce a veces modificaciones de las características pulmonares que solo pueden ser cuantificadas por cambios en la Cp. Por otra parte alteraciones de la mecánica muscular pueden ser identificadas por la Cct.

La ventaja de medir y conocer los valores de la Cp y Cct por separado es que permite actuar de manera específica sobre patologías diferentes.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

El análisis de los cambios de presión en las vías aéreas o en la boca producida por cambios de volumen a presión positiva, mide un fenómeno de elasticidad general, que no permite diferenciar el origen de la alteración como pulmonar o de la caja torácica

clic

clic

.

El uso de la ventilación mecánica por períodos prolongados, la acción de sustancias o partículas activas a nivel del parénquima pulmonar, daños cicatrizales, alteración de la estructura elástica general del pulmón, suelen presentar como resultante final la disminución de la Cp o el aumento de la Re

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

Cp

Disminuida

Algunos de estos factores pueden corregirse, con el uso de ciertas sustancias, el uso de líquidos y de mezclas de gases enriquecidas en O2 o modificarse por el uso de corticoides u otras drogas.

Es fundamental el diagnóstico diferencial y el control de la mejoría lograda por diferentes formas terapéuticas.

clic

2 de 4 MENU

.

En pantallas anteriores se ha graficado la complacencia pulmonar normal

clic

La necesidad de generar presiones pleurales mas subatmosféricas para incorporar el mismo Vc conduce a un mayor trabajo ventilatorio y a una posible fatiga muscular con hipoventilación.

3 de 4

También se ha mencionado antes que el aumento de la Ppl su atmosférica genera una PTM mayor y que la tracción producida por un tejido elástico potente como el que se presenta en este tipo de patología, produce un aumento del calibre de las vías aéreas, tanto en inspiración como en espiración.Es un factor favorable que produce flujos máximos mayores a lo normal, cosa que se evidencia en las curvas flujo-volumen

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

clic

El aspecto positivo de este fenómeno de la complacencia disminuida es que la energía elástica acumulada es mayor que la normal y la espiración se puede realizar de manera pasiva.

El tipo de modificación mostrado en esta figura suele encontrarse en la patología de tipo restrictivo, donde se produce modificación de las estructuras de interdependencia entre los alvéolos y disminuye la Cp. La fibrosis es una de estas patologías.

clic

..

Ver www.fisiologiaysistemas.com.arCurva flujo-volumen MENU

Todos estos fenómenos asociados pueden conducir a la generación de PEEPi en enfermedad obstructiva como el enfisema.

En el caso de Cp aumentada es necesario que se produzca una modificación menor de la Ppl para introducir el mismo Vc.

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

Cp aumentada

Como además suele estar presente una obstrucción espiratoria, con Rva aumentada, se incrementa la velocidad de eliminación del gas disminuyendo el gradiente de presión responsable de la salida del gas del pulmón. A veces no se logra la eliminación total y se produce atrapamiento aéreo con aumento de volumen pulmonar.

El trabajo inspiratorio elástico está disminuido porque la Re es baja. Es poca la energía que puede aportarse por esta vía durante la espiración, por lo que suele ser necesario producir una espiración activa, con contracción de los músculos espiratorios.

clic

clic

. . 4 de 4 MENU

clic

. La Ppl en estas condiciones, para eliminar el mismo Vc de los ejemplos anteriores, debe hacerse positiva, ………. probablemente con contracción de los músculos espiratorios y aumento del trabajo ventilatorio por esta causa.

1 de 1

La caja torácica tiene una gran importancia en el desarrollo de una ventilación normal, pero por las dificultades para su medición no es habitual tener en cuenta las modificaciones que sufreCuando la caja torácica es rígida, presenta ascitis, distensión del espacio abdominal, su complacencia ( Cct ) disminuye, el trabajo elástico aumenta

Complacencia de la Caja Torácica

-15 -10 -5 0 +5 +10 +15


Volumen litros

CFR + Vc

CFR

clic

clicLa energía elástica acumulada por el pulmón durante la inspiración, aunque sea normal, será insuficiente para lograr la salida del gas al exterior. Se estaría en presencia de PEEP por causas no relacionadas con el pulmón, que deberán ser abordadas y corregidas de manera específica.

. Conclusiones MENU

Al desarrollar la variación de la Complacencia del pulmón (Cp) y de la caja torácica (Cct) se ha intentado presentar en forma desarrollada el trabajo ventilatorio necesario para la realización de un movimiento de los músculos y del pulmón en condiciones estáticas normales o patológicas. En esta clase se ha desarrollado su uso para identificar alteraciones tanto de la dinámica pulmonar como de la caja torácica.

La diferencia entre la presión pleural alcanzada por la diferencia encontrada entre comienzo de inspiración y el inicio de ingreso del gas se llama presión positiva de fin de espiración estática (PEEPest); son los valores que a diferentes volúmenes pulmonares se deberán generar a través de los músculos inspiratorios para alcanzar el ingreso de gas y como es generada por la patología del paciente se llama intrínseca (PEEPi).

El Diagrama de Campbell es una herramienta fundamental para analizar el trabajo inspiratorio de la caja torácica y de los músculos abdominales y la corrección de patología ventilatoria por soporte ventilatorio, con equipos no invasinos a presión positiva, o con ventilación mecánica. (Ver la clase Ciclo ventilatorio con PEEPi).

FIN

conclusionesconclusiones

DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO Para usar esta clase...

Documents

Transcript of DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO DIAGRAMA DE CAMPBELL CICLO VENTILATORIO Para usar esta clase...