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FISIOLOGÍA RESPIRATORIA EN

PEDIATRÍA

Jimena Botero Arbeláez Residente Unisanitas

INTRODUCCIÓN

1. DESARROLLO EMBRIOLÓGICO Y MADURACIÓN PULMONAR

2. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

3. MECANISMOS DE RESPIRACIÓN

4. VENTILACIÓN/PERFUSIÓN

5. TRANSPORTE DE OXÍGENO

6. CONCLUSIONES

VENTILACIÓN

OXIGENACIÓN

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO PERÍODO EMBRIONARIO DIVERTICULO RESPIRATORIO A LA CUARTA SEMANA ENDODERMO EPITELIO DE CUBRIMIENTO LARINGE-TRÁQUEA BRONQUIOS-PULMONES MESODERMO ESPLÁCNICO CARTÍLAGO, MÚSCULO, Vs

Divertículo Dirección

Caudal.

2 Rebordes

traqueoesofágicos

TABIQUE

TRAQUEOESOFÁGICO

Esófago y Tráquea

Esbozos pulmonares.

(Sadler, 1996)

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO PERÍODO EMBRIONARIO

Mesodermo esplácnico

Pleura visceral Mesodermo somático Pleura parietal Espacio Cavidad pleural.

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO PERÍODO EMBRIONARIO

Tráquea, Bronquios y Pulmones.

Bronq. Princ. Der. 3 Bronq. Secundarios.

Bronq. Princ. Izq. 2 Bronq. Secundarios.

(Sadler, 1996)

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO PERÍODO EMBRIONARIO

4 períodos

1- Período Seudoglandular 5 a 16 sem.

2- Período Canalicular 16 a 26 sem.

3- Período Sacular 26 sem a Nac.

4- Período Alveolar Nac. a 10 años

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO

MADURACIÓN PULMONAR

PERÍODO SEUDOGLANDULAR

• 5 a 16 semana

• Continua la ramificación de los bronquíolos hasta

• Terminales

• No es posible la respiración

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO MADURACIÓN PULMONAR

PERÍODO CANALICULAR:

•16-26 semana

•Aumento de la vascularización

•Continua la ramificación

formación de bronquíolos

terminales

Bronquiolos Respiratorios

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO

MADURACIÓN PULMONAR

PERÍODO SACULAR

(Sadler, 1996)

26 semana hasta el nacimiento Formación de alvéolos primitivos Neumocitos tipo I Favorecen intercambio aire sangre Neumocitos tipo II Agente tenso- activo

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO

MADURACIÓN PULMONAR

PERÍODO ALVEOLAR

•36 semanas hasta los diez años de edad •Formación de alvéolos maduros 12-18 meses

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO

MADURACIÓN PULMONAR

DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO

MADURACIÓN PULMONAR

MOVIMIENTOS RESPIRATORIOS FETALES

•Irregulares y episódicos

•FR: 58 pm

•En el 30% del 3 trimestre

•Varían con el sueño

•Importante en desarrollo

•Hipoxemia los disminuye

•36 semanas hasta los diez años de edad •Formación de alvéolos maduros

ADAPTACIÓN NEONATAL

• 1ª Respiraciones: -30 cm H20

• Remoción de líquido en 5 días.

• Disminuye la RV pulmonar

• Presión en corazón derecho: cierre Foramen oval

DIFERENCIAS ANATÓMICAS

VÍA AÉREA SUPERIOR

Menor calibre de las vías

Mayor tamaño de la cabeza

Mayor tamaño de la Lengua

Laringe craneal y anterior (C4)

Epiglotis corta, estrecha, proyectada posteriormente.

Cricoides es el sitio + estrecho

Tráquea más corta

VÍA AÉREA INFERIOR

< Calibre y > Distensibilidad tórax < Desarrollo de cartílago Menor fibras tipo I Inmadurez quimiorreceptores < Distensibilidad Pulmonar Grosor de la pared 30% Orientación costal horizontal con respiración diafragmática

CAMBIOS POSTNATALES

• Al nacer 20-50 millones de sacos aéreos

• Volumen pulmonar <<< Tamaño corporal

• Aumento de la tasa metabólica

• Requerimiento Ventilatorio >>>>

MAYOR DESATURACIÓN

•Menor Presión de retroceso •Menor tamaño de vía área •Mayor Resistencia al flujo

MAYOR COLAPSO Y MAYOR OBSTRUCCIÓN

• FASE INSPIRATORIA

– Proceso Activo

– Participan: Diafragma e

Intercostales Externos

• Inervados x Frénico (C3, C4, C5)

• FASE ESPIRATORIA

– Proceso “fisiológicamente” pasivo

– Producido por Retroceso elástico

MECÁNICA RESPIRATORIA

CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

CONTROL CENTRAL

AFERENCIAS

Mecano-receptores

Quimio-receptores

EFERENCIAS Músculos Inspiratorios y Espiratorios

CONTROL CENTRAL

Cerebelo

NTS : núcleo del tracto solitario

Núcleo ambiguo

Núcleo retroambiguo

Grupo dorsal (inspiración)

(aferentes: vago y glosofarg.)

Grupo ventral Centro neumotáxico (-)

Centro apnéustico (+)

RECEPTORES DE VÍA AÉREA TR

AQ

UEO

BR

ON

QU

IALE

S Y

PU

LMO

NA

RES

ESTIRAMIENTO: Lenta adaptación Músculo liso de V.A Activados por Distensión pulmonar Reflejo de Hering-Breuer: R.N

IRRITACIÓN: Adaptación Rápida Broncoconstricción, laringoespasmo y tos Epitelio de vías aéreas TERMINALES Activados con congestión e irritantes FIBRAS C Apnea, bradicardia, Hipotensión y Laringoespasmo

RECEPTORES DE VÍA AÉREA

Q

U

I

M

I

C

O

S

CENTRALES: En el bulbo Responden a cambios en H(+)del LCR y PCO2 PERIFÉRICOS: Ubicados en los cuerpos Carotideos y Aórticos

CO2

IZQUIERDA DERECHA

O2 PERIFÉRICOS Activados con PaO2 baja <50-70 mmHg, aumentan la ventilación alveolar solo en un 68%

DIFERENCIAS EN EL RECIÉN NACIDO

•Rta Ventilatoria a la hipercapnia es menor en R.N

•Rta bifásica a hipoxia en las primeras 3 s (pt: 25d)

•Administración de FiO2 100% disminuye ventilación

•Rta a la hipoxia depende de T°, EG, etapa del sueño

•Prematuros y R.N hipotérmicos disminuyen ventilación

•Reflejo de Hering -Breuer

•Mayor Apnea postoperatoria en Pretérminos.

VOLÚMENES PULMONARES

• 4 Volúmenes • Vol Corriente 6-7 cc/k

• Vol Residual 20cc/k

• Vol Reserva inspiratoria

• Vol Reserva espiratoria

• 4 capacidades • CRF punto de equilibrio

• CPT 65 -70cc/k

• CV 40 – 55cc/k

• CIM

RETROCESO ELÁSTICO PULMONAR

FUERZA DISTENSORA DEL TÓRAX

VOLÚMENES PULMONARES Y MECÁNICA RESPIRATORIA

VOLUMEN DESPUÉS DE ESPIRACIÓN

MÁXIMA

VOLUMEN ESPIRADO RESPIRACIÓN NORMAL

VOLUMEN INSPIRADO MÁXIMO

VOLUMEN CORRIENTE

VC+VRE+VRI

VRE+VR

VC+VRI

CRF+CI

VOLÚMENES EN PEDIATRÍA

•CPT: CI+CRF: 60 CC*KILO Alcanza 90 c.c * kilo (5 años)

• CRF: 50% de la CPT en posición vertical y 40% en supino.

Compliance del tórax >Compliance pulmonar

CRF< V cierre: colapso de vías aéreas: Atelectasias

•VR: es el 15% de la CPT en niños sanos.

•PEEP es necesario para prevenir el cierre de Vía Aérea

TENDENCIA AL COLAPSO PULMONAR

Tensión Superficial (2/3) – Tendencia unidades alveolares a colapsarse – Antagonizada por el Surfactante

Estructura Elástica Pulmonar (1/3) Dada por características Anatómicas Antagonizada por P. Pleural

Ley de Palace La Presión es inversamente proporcional al radio A menor r mayor P > r

< P

< r

> P

DISTENSIBILIDAD

Volumen

(mL)

Paw (cm H2O)

CPT

VR

MECÁNICA RESPIRATORIA

COMPLIANCE PULMONAR: ∆ VOLUMEN ∆PRESIÓN Compliance Dinámica Pulmonar Vol. Corriente

(PPVA)

Compliance Estática volumen corriente

(P Meseta)

PROPIEDADES ELÁSTICAS

Parénquima

C. DINÁMICA-C. ESTÁTICA: RESISTENCIA DE VÍA AÉREA

PROPIEDADES DINÁMICAS

RESISTENCIA AL FLUJO= 8Ln/πr4 Ley Poiseville

VÍA AÉREA SUPERIOR: Lactante → nariz → 50% del total de la R VÍA AÉREA INFERIOR: No aumenta R

MECÁNICA RESPIRATORIA

COMPLIANCE PULMONAR EN R.N ES ALTA : INMADUREZ DE FIBRAS E RETROCESO TORAX BAJO COMPLIANCE TORAX ES 3-6 VECES >>>COMPLIANCE PULMONAR

CRF

LA CRF MEJORA : COMPLIANCE TORAX COMPLIANCE PULMONAR (9-12 M)

MECANISMOS PARA CRF

1. Rompen la Espiración por Actividad diafragmática 2. Taquipnea: acortando fase Espiración 3. Actividad tónica de músculos inspiratorio

ANESTESIA: RELAJACIÓN MUSCULAR

CRF (10-25%) PEEP Vol. Cierre

VENTILACIÓN Y CIRCULACIÓN

VOLUMEN MINUTO: VOLUMEN CORRIENTE * FR

VENTILACIÓN ALVEOLAR

ESPACIO MUERTO

VA: (PB-47) X VCO2/PaCO2

2CC*KILO ANATÓMICO

FISIOLÓGICO

PaCO2-PECO2/PaCO2

VENTILACIÓN Y CIRCULACIÓN

Ventilación Alveolar es mayor en el neonato: 100-150 c.c/kg/minuto VA:CFR: 5:1 en R.N (1:5 en adultos) Volumen de Espacio Muerto: 30% del V corriente

DISTRIBUCIÓN DE VENTILACIÓN/PERFUSIÓN

Zona I: PA > Pa > PV ESPACIO MUERTO Zona II: Pa > PA > PV Zona III: Pa > PV > PA ZONA IV: Pins > Pa

RELACIÓN V/Q

V/Q: 0.8

TRANSPORTE DE OXÍGENO

Unión reversible con la hemoglobina 1.34 ml*gramo de Hb

O2

Disuelto en el plasma (0,3 ml de O2 en 100 ml)

CaO2 1.34*SO2* PaO2

TRANSPORTE DE OXÍGENO

Unión reversible con la hemoglobina 1.34 ml*gramo de Hb

O2

Disuelto en el plasma (0,3 ml de O2 en 100 ml)

CaO2 1.34*SO2* PaO2

CURVA DE DISOCIACIÓN Hb

P50: 27mmHg

↑ [H+] y ↓ Ph ↑ PCO2

↑ Temperatura ↑ [2,3 DPG]

↓ [H+] y ↑ Ph

↓ PCO2

↓ Temperatura

↓ [2,3 DPG]

CURVA DE DISOCIACIÓN Hb

70-80% de la Hb del R.N es fetal Contiene poco 2-3DG Curva hacia P50 18-20 la izquierda La afinidad disminuye y la P50 aumenta a los 2-3 meses La afinidad aumenta a P50 de 29-30

EN CONCLUSIÓN

LOS CAMBIOS QUE OCURREN DURANTE LA ANESTESIA 1. Disminución de la Ventilación espontánea 2. Disminución de la CRF y aumento de Vol. Cierre 3. Mayor laringoespasmo 4. Inhibición de la Vasoconstricción Hipóxica

PREDISPONEN A MAYOR ALTERACIÓN V/Q

DESATURACIÓN