MARCO TEÓRICO

MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN – VOLÚMENES PULMONARES

La ventilación pulmonar es el proceso funcional por el que el gas es transportado desde el entorno del sujeto hasta los alveolos pulmonares y viceversa. Este proceso puede ser activo o pasivo según que el modo ventilatorio sea espontáneo, cuando se realiza por la actividad de los músculos respiratorios del individuo, o mecánico cuando el proceso de ventilación se realiza por la acción de un mecanismo externo. El nivel de ventilación está regulado desde el centro respiratorio en función de las necesidades metabólicas, del estado gaseoso y el equilibrio ácido-base de la sangre y de las condiciones mecánicas del conjunto pulmón-caja torácica.

El objetivo de la ventilación pulmonar es transportar el oxígeno hasta el espacio alveolar para que se produzca el intercambio con el espacio capilar pulmonar y evacuar el CO2 producido a nivel metabólico. El pulmón tiene unas propiedades mecánicas que se caracterizan por:

1- Elasticidad. Depende de las propiedades elásticas de las estructuras del sistema respiratorio. Por definición es la propiedad de un cuerpo a volver a la posición inicial después de haber sido deformado. En el sistema respiratorio se cuantifica como el cambio de presión en relación al cambio de presión.

2- Viscosidad. Depende de la fricción interna de un medio fluido, es decir entre el tejido pulmonar y el gas que circula por las vías aéreas. En el sistema respiratorio se cuantifica como el cambio de presión en relación al flujo aéreo.

3- Tensión superficial. Está producida por las fuerzas cohesivas de las moléculas en la superficie del fluido y de la capa de la superficie alveolar. Estas fuerzas dependen de la curvatura de la superficie del fluido y de su composición.

4- Histéresis. Es el fenómeno por el que el efecto de una fuerza persiste más de lo que dura la misma fuerza.

El aire que contiene el oxígeno entra al cuerpo a través de la nariz y la boca. De ahí, atraviesa la faringe o garganta en su camino hacia la tráquea. La tráquea se divide en dos vías aéreas principales llamadas bronquios, los cuales llegan a los pulmones; uno al pulmón derecho y otro al pulmón izquierdo. Los bronquios se subdividen o se ramifican en varias ocasiones formando bronquios más pequeños, quienes a su vez se vuelven a ramificar en varias ocasiones formando bronquiolos. Estos bronquios y bronquiolos se denominan el árbol bronquial debido a que las subdivisiones o ramificaciones que sufren se parecen a las ramificaciones de un árbol, sólo que en una posición inversa. Después de alrededor de 23 divisiones, los bronquiolos terminan en los conductos alveolares.

Al final de cada conducto alveolar, se encuentran cúmulos de alvéolos (sacos alveolares). El oxígeno transportado a través del sistema respiratorio es finalmente transportado al torrente sanguíneo a nivel de los alvéolos.

La tráquea, los bronquios principales y aproximadamente la primera docena de divisiones de los bronquios más pequeños tienen ya sea anillos o placas de cartílago en sus paredes que les evitan colapsarse o que bloqueen el flujo de aire. El resto de los bronquiolos y los alvéolos no

tienen cartílagos y son muy elásticos. Esto permite que respondan a cambios en la presión conforme los pulmones se expanden y se contraen.

REGULACION DE LA RESPIRACION

El centro respiratorio eta compuesto por un grupo de neuronas localizados en bulbo y protubrancia, dividido en 3 grupos principales (dorsal, ventral y neumotaxico).

La respiración normal consta de 2 momentos:

La inspiración o inhalar: ingreso de aire desde la atmosfera debido a que la contraccion del diafragma tira hacia abajo las superficies inferiores de los pulmones, disminuyen las presiones dentro del torax.

La espiración o exhalar: salida de aire desde los pulmones a la atmoefera debido a la relajacion del diafragma, es un fenomeno pasivo, aumentan las presiones intratoracicas el O2 pasa desde la atmósfera a las vías aéreas, entrando por las narinas hacia las fosas nasales y conduciéndose por la laringe, tráquea, bronquios fuente, bronquiolos terminales, bronquiolos respiratorios, sacos alveolares y alvéolos.

Desde aquí el O2 difunde a través de la membrana respiratoria hacia los capilares pulmonares, circula por todo el árbol arterial sistémico hacia los tejidos; donde al llegar entrará a las células, atravesando sus membranas e intercambiándose con CO2. El CO2, por su parte, hará el camino exactamente inverso al O2, hasta salir, por las narinas, hacia la atmósfera.

RESPIRACION

La respiración es un proceso complejo que incluye otra serie de mecanismos (ventilación, Hematosis, difusión, trasporte de gases).

HAY FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL SISTEMA DE TRANSPORTE DE OXIGENO (FACTOR RESPIRATORIO, CARDIOVASCULAR, HEMATOPOYETICO).

SISTEMA RESPIRATORIO Mecanismos involucrados en la respiración

Ventilación: intercambio de gases desde la atmosfera a alveolos pulmonares y viceversa Hematosis: Difusión e intercambio gaseoso en superficie pulmonar.

Transporte de oxigeno: a través de la sangre Difusión: Intercambio gaseoso a nivel celular Respiración real: utilización de oxígeno y producción de CO2 por la célula

HEMATOSIS Una vez que el aire inspirado llega a los alvéolos está listo para realizar la hematosis, la cual se lleva a cabo gracias al gradiente de presiones, del O2 y el CO2, que existe entre el alvéolo y el capilar pulmonar. De tal manera que el O2 difunde, a favor de gradiente, hacia la sangre y el CO2, en sentido inverso, lo hace hacia el alvéolo.

¿Qué es la HEMATOSIS? Es el intercambio alvéolo-capilar de oxígeno, a través del cual el O2 pasa del alvéolo al capilar pulmonar y el CO2 difunde del capilar pulmonar al alvéolo.

La inspiración dura aproximadamente 2 segundos, y la espiración 2 ó 3 segundos. Por lo tanto, el ciclo ventilatorio dura 4 ó 5 segundos.

La Frecuencia respiratoria es el número de ciclos que se repiten en 1 minuto, y es de 12 a 15 (resp./min.). FR=60/4 ó 5 = 12 ó 15 resp/min

Una estimación razonable de la capacidad pulmonar total se puede obtener al combinar varios parámetros volumétricos. Los parámetros más comunes son:

1. Volumen corriente (también conocido como volumen tidal o VT, volumen en marea, en inglés: Tidal Volumen): es, durante una respiración tranquila y relajada, el volumen de aire que es inhalado o exhalado con cada respiración. Aproximadamente 500 ml.

2. Volumen de reserva espiratoria o VRE (Expiratory Reserve Volume): es la máxima cantidad de aire que es exhalada de manera forzada después de una inspiración normal y una espiración normal. La cantidad de aire exhalado será mayor que la que había sido inhalada inmediatamente antes. Aproximadamente 1200 ml

3. Volumen de reserva inspiratoria o VRI (Inspiratory Reserve Volume): es la máxima cantidad de aire que puede ser inhalada de manera forzada después de una inhalación normal. Aproximadamente 3100 ml.

4. Volumen residual o VR (Residual Volume): es la cantidad de aire que permanece en los pulmones después de la espiración máxima. Aproximadamente 1200 ml.

5. Capacidad pulmonar total o TPT (Total Lung Capacity, TLC): es la suma de la capacidad vital y del volumen residual. Aproximadamente 6000 ml.

Cuando se suman los volúmenes se obtienen las capacidades

1. Capacidad vital: es la cantidad máxima de gas que un sujeto puede exhalar en la máxima espiración que sigue a la máxima inspiración equivale a la suma del VC+VRI+VRE y su valor es 4 a 6 litros

2. Capacidad pulmonar total: es el volumen máximo al que pueden ampliarse los pulmones con el mayor esfuerzo inspiratorio posible es la suma de CV+VR y su valor es de 6 litros

3. Capacidad inspiratoria: es la suma de la CV y el VRI valor 3500ml 4. Capacidad residual funcional: es la suma del VR y el VRE valor 2300ml

ESPIROMETRÍA

La espirometría es una prueba que estudia el funcionamiento pulmonar analizando, en circunstancias controladas, la magnitud absoluta de los volúmenes pulmonares y la rapidez con que el paciente es capaz de movilizarlos

TIPOS ESPIROMETRÍA SIMPLE

Consiste en solicitar al paciente que, tras una inspiración máxima, expulse todo el aire durante el tiempo que necesite.

ESPIROMETRÍA FORZADATras una inspiración máxima, se le pide al paciente que realice una espiración de todo el aire en el menor tiempo posible. Es más útil que la anterior ya que permite establecer diagnósticos. Se puede representar como:

Curvas volumen – tiempo Curvas flujo – volumen

http://www.euskadi.eus/contenidos/informacion/hgal_neumo_docencia/es_hgal/adjuntos/Espirometria.pdf

http://www.cdc.gov/spanish/niosh/docs/2004-154c_sp/pdfs/2004-154c-ch1.pdf

https://ciclosdeporte.files.wordpress.com/2008/11/volumentes-y-capacidades-pulmonares.pdf

http://www.scartd.org/arxius/fisioresp06.pdf

http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/2010/ut6-respiratorio.pdf