MECANICA DE LA MECANICA DE LA RESPIRACIONRESPIRACION
DR. MARIO DR. MARIO LEELEE
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONTEMATICATEMATICA
Cambios VolumétricosCambios Volumétricos Propiedades de los gasesPropiedades de los gases Concepto de PresiónConcepto de Presión Concepto de VolumenConcepto de Volumen Relación presión / volumenRelación presión / volumen DistensibilidadDistensibilidad RetractibilidadRetractibilidad Sustancia TensoactivaSustancia Tensoactiva
RECUERDO ANATÓMICORECUERDO ANATÓMICO
CIRCULACIÓN PULMONAR CIRCULACIÓN PULMONAR
Circulación pulmonar: relacionada con el Circulación pulmonar: relacionada con el sistema de intercambio gaseososistema de intercambio gaseoso
Circulación bronquial: abastece de sangre Circulación bronquial: abastece de sangre arterial al pulmón para las necesidades arterial al pulmón para las necesidades de sus célulasde sus células
Ambos sistemas producen uniones Ambos sistemas producen uniones (anastomosis), lo que hace que la sangre (anastomosis), lo que hace que la sangre de la vena pulmonar, es decir la que se de la vena pulmonar, es decir la que se ha oxigenado, no esté oxigenada al ha oxigenado, no esté oxigenada al 100%.100%.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION
La respiración consiste en el La respiración consiste en el intercambio de gases (O2, CO2) entre intercambio de gases (O2, CO2) entre las células y la atmósfera. Puede las células y la atmósfera. Puede dividirse en dividirse en
Externa :Intercambio de gases Externa :Intercambio de gases (O2/CO2) a nivel pulmonar(O2/CO2) a nivel pulmonar
Interna :Interna :– Transporte de gases en la sangreTransporte de gases en la sangre– Intercambio tisularIntercambio tisular– Respiración celular Respiración celular
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONOtras funcionesOtras funciones
Regulación ácido/baseRegulación ácido/base Regulación de la temperatura Regulación de la temperatura
corporalcorporal Excreción de compuestos (por Excreción de compuestos (por
ejemplo, cuerpos cetónicos)ejemplo, cuerpos cetónicos) Actividad hormonal: angiotensina.Actividad hormonal: angiotensina.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
El gas es una sustancia cuyas El gas es una sustancia cuyas moléculas están en constante moléculas están en constante movimiento las cuales ejercen presión movimiento las cuales ejercen presión y genran calor o temperatura.y genran calor o temperatura.
Las moléculas de un gas ocupan un Las moléculas de un gas ocupan un lugar y tienen temperatura.lugar y tienen temperatura.
La masa de un gas representa el La masa de un gas representa el tamaño, el número de moléculas y tamaño, el número de moléculas y cuando actuan contra la gravedad cuando actuan contra la gravedad tienen peso.tienen peso.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
PRESION: Está determinada por la PRESION: Está determinada por la frecuencia de movimientos de las frecuencia de movimientos de las moléculas contra una superficie.moléculas contra una superficie.
La presión de un gas se expresa en La presión de un gas se expresa en mmHg o en Torr (1 mmHg= 1 Torr)mmHg o en Torr (1 mmHg= 1 Torr)
La presión del aire a nivel del mar es La presión del aire a nivel del mar es de 760 mmHg.de 760 mmHg.
La presión de un gas disuelto en La presión de un gas disuelto en líquido se llama tensión del gas. líquido se llama tensión del gas.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
La presión del vapor de agua La presión del vapor de agua corresponde al agua en fase gaseosa. El corresponde al agua en fase gaseosa. El vapor de agua ejerce presión.vapor de agua ejerce presión.
La presión del vapor de agua depende La presión del vapor de agua depende de la temperatura.de la temperatura.
El aire inspirado después de su paso por El aire inspirado después de su paso por las vías respiratorias superiores se las vías respiratorias superiores se encuentra saturado con vapor de agua. encuentra saturado con vapor de agua.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONPresión de vapor de aguaPresión de vapor de agua
Temperatura ° CTemperatura ° C
20 °20 °
2525
3030
3535
3636
3737
3838
3939
40 40
Presión vapor H2O Presión vapor H2O
17.54 mmHg17.54 mmHg
23.7623.76
31.8231.82
44.5644.56
46.1846.18
47.0747.07
49.6949.69
52.4452.44
55.32 55.32
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
La presión del gas seco inspirado en una La presión del gas seco inspirado en una persona a 37° C de temperatura corporal persona a 37° C de temperatura corporal será:será:
NIVEL DEL MAR: P.B.= 760 mmHgNIVEL DEL MAR: P.B.= 760 mmHg
Presión gas seco inspirado:Presión gas seco inspirado:
760 – 47 = 713 mmHg760 – 47 = 713 mmHg Bogotá. P.B. = 560 mmHgBogotá. P.B. = 560 mmHg
Presión de gas seco inspirado:Presión de gas seco inspirado:
560 – 47 = 513 mmHg560 – 47 = 513 mmHg
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
El Volumen es el espacio ocupado El Volumen es el espacio ocupado por un gas.por un gas.
El gas es compresible y su volumen El gas es compresible y su volumen estará determinado por el espacio estará determinado por el espacio ocupado.ocupado.
Si un gas se comprime, su presión y Si un gas se comprime, su presión y volumen se modificarán de acuerdo a volumen se modificarán de acuerdo a las leyes de los gases. las leyes de los gases.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONComposición del AireComposición del Aire
GASGAS % aire % aire secoseco
PP aire PP aire seco seco n.marn.mar
PP aire PP aire seco seco P=47P=47
NitrógenoNitrógeno 78.08478.084 593.44593.44 556.74556.74
OxígenoOxígeno 20.94820.948 159.20159.20 149.36149.36
CO2CO2 0.0310.031 0.240.24 0.220.22
ArgónArgón 0.9340.934 7.107.10 6.666.66
Otros Otros gasesgases
0.0030.003 0.020.02 0.020.02
PH2OPH2O 00 00 4747
PBPB 760760
PP gas PP gas secoseco
760760 713713
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONLa altitud y la PBLa altitud y la PB
LUGARLUGAR PBPB
mmHgmmHg PPO2PPO2
mmHgmmHg Altura Altura metros metros (m)(m)
EverestEverest 253253 5252 8,0008,000
AndesAndes 380380 8080 5,000 5,000
BogotáBogotá 560560 117.6 117.6 2.800 2.800
LimaLima 760760 160 160 Nivel Nivel mar mar
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACION Propiedades de Gases Propiedades de Gases
El Volumen es el espacio ocupado El Volumen es el espacio ocupado por un gas.por un gas.
El gas es compresible y su volumen El gas es compresible y su volumen estará determinado por el espacio estará determinado por el espacio ocupado.ocupado.
Si un gas se comprime, su presión y Si un gas se comprime, su presión y volumen se modificarán de acuerdo a volumen se modificarán de acuerdo a las leyes de los gases. las leyes de los gases.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONMecánica ventilatoriaMecánica ventilatoria
RespiraciónRespiraciónTosTosSuspirosSuspirosBostezosBostezos
La maquinaria motora de los pulmones depende de:
La caja torácica ósea
La pleura
Los músculos respiratorios
La caja torácica ósea:
vértebras
costillas
esternón
La membrana pleural
pleura parietal
pleura visceral
cavidad pleural
Inspiratorios: diaframa, I.C. externos, ECM
Espiratorios: rectos abdo. Intercostales Int
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONMúsculos respiratoriosMúsculos respiratorios
INSPIRATORIOS INSPIRATORIOS
1.1. DiafragmaDiafragma
2.2. Intercostales Intercostales externosexternos
3.3. Esternocleido Esternocleido mastoideomastoideo
4.4. EscalenosEscalenos
5.5. PectoralesPectorales
ESPIRATORIOSESPIRATORIOS
1.1. Intercostales Intercostales internosinternos
2.2. AbdominalesAbdominales
3.3. Recto anteriorRecto anterior
4.4. OblicuosOblicuos
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONPresiones Presiones
Presión atmosférica = 0 cm H2OPresión atmosférica = 0 cm H2O Presión pleural (Ppl) = -3 a -5 cm H2OPresión pleural (Ppl) = -3 a -5 cm H2O Presión alveolar (Pal) = Presión pleural Presión alveolar (Pal) = Presión pleural
+ presión de retroceso elástico + presión de retroceso elástico alveolaralveolar
Presión transmural = Gradiente de Presión transmural = Gradiente de presión trnasmural alveolar = Pal - presión trnasmural alveolar = Pal - Ppl Ppl
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONInspiración Inspiración
Orden de control centralOrden de control central Vías eferentes: información a los músculos Vías eferentes: información a los músculos
inspiratoriosinspiratorios Actividad de diafragma e intercostalesActividad de diafragma e intercostales Presión pleural más negativaPresión pleural más negativa Aumenta presión trnasmural alveolarAumenta presión trnasmural alveolar Los alvéolos se expandenLos alvéolos se expanden Disminuye la presión alveolarDisminuye la presión alveolar Gradiente de presión, genera flujo de entrada de Gradiente de presión, genera flujo de entrada de
aireaire Aumenta el retroceso elástico pulmonar Aumenta el retroceso elástico pulmonar
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONEspiración Espiración
Cesa el comando inspiratorioCesa el comando inspiratorio Músculos respiratorios se relajanMúsculos respiratorios se relajan Disminuye el volumen torácicoDisminuye el volumen torácico Presión pleural se hace menos negativaPresión pleural se hace menos negativa Disminuye el gradiente de presión Disminuye el gradiente de presión
transmural alveolartransmural alveolar Disminuye el volumen alveolar y presión Disminuye el volumen alveolar y presión
alveolaralveolar Flujo de salida de aire hasta que se Flujo de salida de aire hasta que se
igualan las presiones igualan las presiones
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONDistensibilidadDistensibilidad
Determina la facilidad con la que el Determina la facilidad con la que el pulmónpulmón
puede distenderse o estrecharsepuede distenderse o estrecharse La distensibilidad (compliance)es el La distensibilidad (compliance)es el
inverso deinverso de
la elasticidadla elasticidad DISTENSIBILIDAD = 200-240 ml/cmH2ODISTENSIBILIDAD = 200-240 ml/cmH2O + Volumen / + Presión+ Volumen / + Presión 500 ml / -3, -5 cm H2O500 ml / -3, -5 cm H2O
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONDistensibilidadDistensibilidad
AUMENTAAUMENTA
1.1. EnfisemaEnfisema
DISMINUYEDISMINUYE
1.1. FibrosisFibrosis
2.2. Edema pulmonarEdema pulmonar
3.3. AtelectasiaAtelectasia
4.4. ObesidadObesidad
5.5. Deformidad de la Deformidad de la caja torácicacaja torácica
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONRetroceso elásticoRetroceso elástico
Depende del tejido pulmonar en su Depende del tejido pulmonar en su contenido de elastina y colágenocontenido de elastina y colágeno
El retroceso elástico alveolar:El retroceso elástico alveolar:
* Tiende a colapsar alvéolos* Tiende a colapsar alvéolos
* Aumenta a volúmenes pulmonares altos* Aumenta a volúmenes pulmonares altos Retroceso elástico de la caja torácicaRetroceso elástico de la caja torácica
* Tiende a expandir sus diámetros* Tiende a expandir sus diámetros
* Aumenta a volúmenes pulmonares bajos * Aumenta a volúmenes pulmonares bajos
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONDiferencias regionales Diferencias regionales
Las regiones inferiores ventilan más que Las regiones inferiores ventilan más que las zonas superioreslas zonas superiores
La presión es menos negativa en la base La presión es menos negativa en la base que en el ápice, debido al peso del que en el ápice, debido al peso del pulmónpulmón
El pulmón es más fácil distender a El pulmón es más fácil distender a volúmenes pequeños por la posición en volúmenes pequeños por la posición en la curva presión / volumen, pues la curva presión / volumen, pues pequeños cambios de presión producen pequeños cambios de presión producen grandes cambios de volumen. grandes cambios de volumen.
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
COMPONENTES:COMPONENTES: 90% son Lípidos90% son Lípidos 10% son Proteínas10% son Proteínas
Lípidos: Fosfatidilcolina 60%Lípidos: Fosfatidilcolina 60% FosfatidilglicerolFosfatidilglicerol FosfatidilinositolFosfatidilinositol OtrosOtros Proteínas: SP-A es InmunomoduladoraProteínas: SP-A es Inmunomoduladora SP-BSP-B SP-CSP-C SP-D es InmunomoduladoraSP-D es Inmunomoduladora
SP-B Y C Participan en estructura, en la actividad de SP-B Y C Participan en estructura, en la actividad de disminuir ladisminuir la
tensión superficial y estimulan la absorción de tensión superficial y estimulan la absorción de fosfolípidos fosfolípidos
MECANICA RESPIRATORIAMECANICA RESPIRATORIASurfactante pulmonarSurfactante pulmonar
NEUMOCITO IINEUMOCITO II
Cuerpos lamelares (Almacen)Cuerpos lamelares (Almacen) Exocitosis del alvéolo (Transporte)Exocitosis del alvéolo (Transporte) Mielina tubular (Monocapa)Mielina tubular (Monocapa) Disminución tensión superficialDisminución tensión superficial
Reemplaza el agua en la superficie Reemplaza el agua en la superficie por aire por aire
( interfaz aire- líquido)( interfaz aire- líquido)
• 1929 Von Neergard :Rol de Tensión superficial1929 Von Neergard :Rol de Tensión superficial..• 1956 Clements . Aisla Surfactante1956 Clements . Aisla Surfactante• 1965 Silverman, Adamson : Ventilación mecánica en EMH1965 Silverman, Adamson : Ventilación mecánica en EMH• 1969 Liggins : corticoides inducen maduración pulmonar 1969 Liggins : corticoides inducen maduración pulmonar
en ovejasen ovejas• 1971 Gluck : Introduce relación L/S 1971 Gluck : Introduce relación L/S • 1972 King y Clements : Rol de las proteínas1972 King y Clements : Rol de las proteínas• 1980 Fujiwara : Surfactante bovino modificado 1980 Fujiwara : Surfactante bovino modificado
intratraqueal en 10 RN con EMHintratraqueal en 10 RN con EMH• 1990 FDA : Aprueba uso de Exosurf1990 FDA : Aprueba uso de Exosurf• 1991 FDA : Aprueba uso de Survanta1991 FDA : Aprueba uso de Survanta
SURFACTANTE - HISTORIA
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
Disminuye el trabajo durante la inspiración:Disminuye el trabajo durante la inspiración:
* Disminuye la tensión superficial de los* Disminuye la tensión superficial de los
alvéolosalvéolos
* Disminuye el retroceso elástico del* Disminuye el retroceso elástico del
pulmónpulmón
* Aumenta la distensibilidad* Aumenta la distensibilidad Ayuda a estabilizar los alvéolos de Ayuda a estabilizar los alvéolos de
diferentes tamañosdiferentes tamaños
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
Efectos:Efectos:1.1. Mejora la función pulmonarMejora la función pulmonar2.2. Mejora la expansión alveolarMejora la expansión alveolar3.3. Mejoría en la oxigenaciónMejoría en la oxigenación4.4. Disminuye el soporte ventilatorio Disminuye el soporte ventilatorio 5.5. Aumenta la capacidad residual funcionalAumenta la capacidad residual funcional6.6. Aumenta la distensibilidad pulmonarAumenta la distensibilidad pulmonar7.7. Disminuye los cortocircuitos Disminuye los cortocircuitos
intrapulmonaresintrapulmonares8.8. Mejora la ventilación / perfusión Mejora la ventilación / perfusión
• 1929 Von Neergard :Rol de Tensión superficial1929 Von Neergard :Rol de Tensión superficial..• 1956 Clements . Aisla Surfactante1956 Clements . Aisla Surfactante• 1965 Silverman, Adamson : Ventilación mecánica en EMH1965 Silverman, Adamson : Ventilación mecánica en EMH• 1969 Liggins : corticoides inducen maduración pulmonar 1969 Liggins : corticoides inducen maduración pulmonar
en ovejasen ovejas• 1971 Gluck : Introduce relación L/S 1971 Gluck : Introduce relación L/S • 1972 King y Clements : Rol de las proteínas1972 King y Clements : Rol de las proteínas• 1980 Fujiwara : Surfactante bovino modificado 1980 Fujiwara : Surfactante bovino modificado
intratraqueal en 10 RN con EMHintratraqueal en 10 RN con EMH• 1990 FDA : Aprueba uso de Exosurf1990 FDA : Aprueba uso de Exosurf• 1991 FDA : Aprueba uso de Survanta1991 FDA : Aprueba uso de Survanta
SURFACTANTE - HISTORIA
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
TIPOS: NATURALES.TIPOS: NATURALES. Bovino: Bovino: Surfactan (Surfactant TA)Surfactan (Surfactant TA) Beractant (Survanta)Beractant (Survanta) InfasurfInfasurf AlveofactAlveofact Porcino:Porcino: CurosurfCurosurf SurfacenSurfacen Otros:Otros: Argentina, China, Sudafrica, etc Argentina, China, Sudafrica, etc
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
TIPOS: Sintéticos:TIPOS: Sintéticos: ExosurfExosurf AlvecAlvec SurfaxinSurfaxin VenticuteVenticute
Son hechos de dipalmitoil Son hechos de dipalmitoil fosfatidilcolina y palmitatos fosfatidilcolina y palmitatos
MECANICA DE LA RESPIRACIONMECANICA DE LA RESPIRACIONSurfactante pulmonar Surfactante pulmonar
Breve Historia Clínica:Breve Historia Clínica: Recién nacido de una madre de 34 años Recién nacido de una madre de 34 años
primigesta con una Edad gestacional de primigesta con una Edad gestacional de 28 semanas y nace de cesárea por DPP 28 semanas y nace de cesárea por DPP (desprendimiento prematuro de placenta) (desprendimiento prematuro de placenta) y nace con 820 gramos de peso.y nace con 820 gramos de peso.
Presenta desde que nace a los 30 minutos Presenta desde que nace a los 30 minutos un dificultad respiratorio de moderado a un dificultad respiratorio de moderado a severo y un aumento de la respiración y severo y un aumento de la respiración y ausencia de ruido respiratorio y con ausencia de ruido respiratorio y con cianosis marcada cianosis marcada
Los problemas importantes que hoy Los problemas importantes que hoy
enfrentamos no pueden ser resueltos enfrentamos no pueden ser resueltos
manteniendo el mismo nivel de manteniendo el mismo nivel de
pensamiento pensamiento
que teniamos ……. que teniamos …….
cuando los creamos.cuando los creamos.EinsteinEinstein
Toi
FELIZ
GRACIAS!!!!!!GRACIAS!!!!!!