Recuerdo Anatomofisiológico del Aparato Respiratorio

I. RECUERDO ANATOMICO DEL PULMON.

A) La vía aérea.

Su principal elemento la tráquea, se divide en bronquios principales, derecho e izquierdo, que a su vez vuelve a subdividirse en bronquios lobares. Estos de nuevo se dividen y así sucesivamente hasta crear los bronquiolos, conductos alveolares, sacos alveolares y alvéolos.

Al nacimiento, el pulmón no ha terminado totalmente su desarrollo anatómico.

La presión intratorácica influye sobre las vías aéreas más proximales (bronquios), pero no sobre las distales (bronquiolo y sacos alveolares), que van a depender del propio volumen pulmonar, al ser este el responsable de la mayor o menor apertura alveolar.

Durante la inspiración aumenta el volumen de la cavidad torácica: El diafragma se contrae y desciende. Los músculos intercostales elevan las costillas aumentando así la superficie transversal del tórax y produciendo una caída de presión y creando un gradiente entre aire ambiente, alvéolo y espacio pleural. El aire inspirado circula por los bronquios terminales a gran velocidad disminuyendo posteriormente esta dada la gran ramificación y aumento del área transversal total. El pulmón vuelve a recuperar su posición gracias a su gran elasticidad de forma pasiva.

B) Los alvéolos.

Constituyen la unidad terminal de la vía aérea, y tiene como función fundamental el intercambio gaseoso entre la sangre y el exterior (gas alveolar).

El alvéolo tiene forma redondeada, su pared está recubierta de dos tipos fundamentales de células: Neumocito tipo I, que forman una delgada capa que lo recubren y Neumocito tipo II, que formando parte de la pared alveolar, tiene un citoplasma muy rico en organélas en las que se cree que se almacena el SURFACTANTE, cuya misión es reducir la tensión superficial del alvéolo, que expulsado a la luz alveolar tapiza todo el alvéolo. Igualmente en el alvéolo existen macrófagos y mastocitos. Todo ello va a formar el lado epitelial del mismo.

Los alvéolos están recubiertos por una extensa red capilar, que a modo de un velo prácticamente continuo, los tapiza externamente. De esta forma, se establece un máximo contacto anatómico entre la luz alveolar (por dentro) y el capilar alveolar (por fuera).

La separación entre las luces alveolar y capilar esta formada por: pared alveolar, membrana basal, espacio intersticial y endotelio capilar. La distancia total de separación es muy pequeña (0,4 Micras), lo cual permite una buena difusión de los gases.

El pulmón humano contiene aproximadamente unos 30.000.000 de alvéolos que miden cada uno aproximadamente 50 micras de diámetro.

II. RECUERDO FISIOLOGICO DEL PULMON.

A) Circulación pulmonar.

La circulación pulmonar tiene unas características especiales, que se adapta a las funciones de intercambio gaseoso que tiene encomendadas. Se puede resumir como un «Sistema de perfusión de baja presión». Ello conlleva una distribución irregular de la perfusión sanguínea a lo largo del pulmón, al ser influenciada su distribución por la fuerza de gravedad.

No toda la sangre que perfunde al pulmón va a tener un intercambio alveolar. Hay un 10% de sangre que no realiza esta función; llegando al lado venoso sin haber sufrido cambios en su composición «Shunt Derecha-Izquierda»

B) Dinámica ventilatória.

1.- Volúmenes pulmonares.

* Vt Volumen tidal o volumen corriente: Es el volumen de aire que introducimos en cada respiración.

Vt= 5-7 ml./Kgr.

* Vm Volumen minuto: Es el volumen de aire que entra en el pulmón en 1 minuto.

Vm= Vt x min.

* CRF Capacidad residual funcional: Es el volumen de gas que queda en el pulmón despues de una respiración normal estando el sujeto relajado. «En toda insuficiencia respiratoria con disminución de CRF, si la dinámica general lo permite los pacientes tienen que estar en posición sentada o semisentada», para disminuir la producción de atelectásia.

2.- Relación/perfusión.

Al introducir aire en el alvéolo se produce una presión en este con respecto a su vecindad: Gradiente de presión transmural.

A la relación que existe entre el volumen de aire que entra al alvéolo y la presión que alcanza en este le denominamos «Complacencia o complianza pulmonar».

Para su calculo debemos conocer: C= V / P

– Volumen exacto insuflado.

– Presión exacta producida al insuflar ese volumen.

3.- Factor surfactante.

En un principio se pensó que la fuerza estática del pulmón provenía de las fibras elásticas que en él existen. Actualmente se sabe que esta fuerza proviene de la tensión superficial existentes en la superficie de los alvéolos.

La presión en el alvéolo se puede calcular con la ley de Laplace:

P= Presión.

T= Tensión superficial.

R= Radio del alvéolo.

La sustancia sulfactante recubre al alvéolo contrarrestando la tensión superficial y equilibrándola en todos los diferentes alveolos, de tal forma que las presiones en los mismos se igualan evitando el vaciamiento de unos en otros. Cuando falta o está disminuida se incrementan las fuerzas retráctiles disminuyendo la CRF y aparecen las atelectasias.

4.- Resistencias al flujo.

Cuando el flujo no tiene turbulencias, es decir, marcha lineal, la resistencia viene dada por la ley de Poiseuille:

Si el flujo es turbulento, el flujo, deja de ser lineal, aumenta, haciéndose proporcional al cuadrado del propio flujo y la densidad del gas.

«En todos los niños ventilados artificialmente, deben evitarse todos los puntos que puedan producir flujos turbulentos».

C) Relación ventilación Perfusión.

La eficacia del intercambio gaseoso depende de la interrelación entre la ventilación y la perfusión. La situación ideal seria aquella en la que la ventilación alveolar fuese la suficiente para intercambiar los gases de la sangre que perfunde a los alvéolos. Entonces diríamos que el intercambio gaseoso seria total, o en otras palabras, que habría un perfecto equilibrio entre la ventilación y la perfusión alveolar. Expresándose en forma de cociente, diríamos:

Según en las zonas pulmonares:

– Z. Apical: predomina la ventilación VA/Q > 1. Espacio muerto fisiológico

– Z. Media: VA/Q= 1.

– Z. Basal: predomina la perfusión VA/Q < 1.

Shunt intrapulmonar

Las concentraciones de O2 y CO2 en la sangre que sale del pulmón traduce el equilibrio o no de esta relación VA/QP. Cuando predomina el espacio muerto fisiológico aumentará la PaCO2; cuando aumenta el shunt pulmonar descenderá la PaO2 .

D) Transporte de gases por la sangre.

1.- Oxigeno: él oxigeno existente en el alvéolo cruza la pared alveolar merced a un gradiente de presión: Difusión de O2. Para lo cual la sangre por la capilar alveolar dura el tiempo suficiente para permitir el total recambio gaseoso.

El oxigeno en sangre se comporta:

a) Se disuelve directamente en plasma.

La cantidad de O2 que el plasma transporta de esta forma es mínima. El O2 disuelto en plasma se mide mediante PaO2 en sangre arterial (75-100 mm. Hg).

b) Unido a la hemoglobina.

El O2 se une mayoritariamente a la hemoglobina transportándose en forma de oxihemoglobína (Hbb-O2). La capacidad de transporte de O2 por la Hbb se denomina capacidad de O2. La relación entre contenido de O2 y la capacidad de O2 de la Hbb constituye lo que llamamos saturación de O2 expresándose en %; esta relación viene representada por la curva de disociación de la Hbb, teniendo forma de S.

Si la curva se desplaza hacia la derecha:

* Disminuye el trasporte de O2.

* Aumenta la cesión de O2 a los tejidos.

Esto ocurre:

– Acidosis.- Ph inferior a 7,35.

– Hipertermia.- Tª superior a 37ºC.

– Aumentan los niveles de 2-3 DPG del hematíe.

Si la curva se desplaza hacia la izquierda:

* Aumenta el transporte de O2.

* Disminuye la cesión de O2 a los tejidos.

Esto ocurre:

– Alcalosis.- Ph superior a 7,45.

– Hipotermia.- Tª inferior a 37ºC.

2.- Anhídrido carbónico (CO2): Se produce a nivel celular como producto final del metabolismo de diversos principios inmediatos. De la célula sale al exterior en donde a nivel capilar se transforma en diversas formas:

a) Disuelto libremente en plasma.

PaCO2: 35-45 mm.Hg. El CO2 es 20 veces mas soluble que el O2. Debido a su gran capacidad de difusión, el valor de la PaCO2 representa fundamentalmente el grado de ventilación alveolar.

b) Disuelto en forma química en plasma.

anhidrasa carbónica

Esta forma de transporte es la mayoritaria, representando el 60 % del total de la sangre venosa y el 90 % en la arterial.

c) Unido a la hemoglobina y a otras proteínas.

A nivel capilar sistémico, el CO2 pasa a unirse con la hemoglobina ocupando el puesto que ha dejado el O2 recién cedido a los tejidos. La salida del O2 del hematíe facilita la captación de CO2 por éste. De esta forma se transporta hasta un 30 % del total de CO2 en sangre venosa y un 5 % en sangre arterial.