Insuficiencia respiratoria:Fisiopatologa, diagnstico, oxigenoterapiaEl diagnstico y el tratamiento de la mayor parte de los tras tornos respiratorios dependen mucho del conocimiento de los principios fisiolgicos bsicos de la respiracin y del intercambio gaseoso. Algunas enfermedades respiratorias se deben a una ventilacin inadecuada. Otras se deben a alteraciones de la difusin a travs de la membrana pulmonar o a un transporte sanguneo de gases anormal entre los pulmones y los tejidos. Con frecuencia el tratamiento de estas enfermedades es completamente diferente, de modo que ya no es satisfactorio simplemente hacer un diagnstico de insuficiencia respiratoria. Mtodos tiles para estudiar las anomalas respiratorias

En los captulos anteriores se han analizado varios mtodos para estudiar las alteraciones respiratorias, que incluyen la medicin de la capacidad vital, del volumen corriente, de la capacidad residual funcional, del espacio muerto, del cortocircuito fisiolgico y del espacio muerto fisiolgico. Este conjunto de medidas es slo una parte del arsenal del fisilogo pulmonar clnico. Aqu se describen algunas otras herramientas. Estudio de los gases y el pH en la sangre Una de las pruebas de funcin pulmonar ms importantes es la determinacin de la Po2, del CO2 y del pH sanguneos. Con frecuencia es importante hacer estas mediciones rpidamente como ayuda para determinar el tratamiento adecuado en la dificultad respiratoria aguda o en las alteraciones agudas del equilibrio acidobsico. Se han desarrollado algunos mtodos sencillos y rpidos para hacer estas mediciones en un plazo de minutos, utilizando slo algunas gotas de sangre. Son los siguientes. Determinacin del pH sanguneo. El pH sanguneo se mide utilizando un electrodo de pH de vidrio del tipo que se utiliza en todos los laboratorios qumicos. Sin embargo, los electrodos que se utilizan con este fin estn miniaturizados. El voltaje que genera el electrodo de vidrio es una medida directa del pH, y generalmente se lee directamente en la escala de un voltmetro, o se registra en un grfico. Determinacin del CO2 sanguneo. Tambin se puede utilizar un medidor de pH con un electrodo de vidrio para determinar el CO2 sanguneo de la siguiente manera: cuando se expone una solucin dbil de bicarbonato sdico al gas dixido de carbono, el dixido de carbono se disuelve en la solucin hasta que se establece un estado de equilibrio. En este estado de equilibrio el pH de la solucin es una funcin de las concentraciones del dixido de carbono y del ion bicarbonato segn la ecuacin de HendersonHasselbalch; es decir,

Cuando se utiliza el electrodo de vidrio para medir el CO2 en la sangre, un electrodo de vidrio en miniatura est rodeado por una delgada membrana de plstico. En el espacio que hay entre el electrodo y la membrana de plstico hay una solucin de bicarbonato sdico de concentracin conocida. Despus se perfunde la sangre sobre la superficie externa de la membrana de plstico, permitiendo que el dixido de carbono difunda desde la sangre hacia la solucin de bicarbonato. Slo es necesaria una gota de sangre o poco ms. A continuacin se mide el pH con el electrodo de vidrio y el CO2 se calcula utilizando la frmula que se presenta ms arriba. Determinacin de la Po2 sangunea. La concentracin de oxgeno en un lquido se puede medir mediante una tcnica denominada polarografa. Se hace que fluya una corriente elctrica entre un electrodo negativo pequeo y la solucin. Si el voltaje del electrodo difiere del voltaje de la solucin ms de 0,6 V, el oxgeno se depositar sobre el electrodo. Adems, la velocidad del flujo de corriente a travs del electrodo ser directamente proporcional a la concentracin de oxgeno (y por tanto tambin a la Po2). En la prctica se utiliza un electrodo negativo de platino con un rea superficial de aproximadamente 1 mm2, y est separado de la sangre por una membrana de plstico delgada que permite la difusin del oxgeno pero no la difusin de las protenas ni de otras sustancias que envenenaran el electrodo. Con frecuencia los tres dispositivos de medida del pH, del CO2 y de la Po2 estn incorporados al mismo aparato, y todas estas mediciones se pueden hacer en aproximadamente 1 min utilizando una nica muestra de sangre del tamao de una gotita. Por tanto, se pueden seguir las alteraciones de los gases sanguneos y del pH de manera casi continua a la cabecera del paciente. Determinacin del flujo espiratorio mximo En muchas enfermedades respiratorias, particularmente en el asma, la resistencia al flujo areo se hace especialmente grande durante la espiracin, y a veces produce una gran dificultad respiratoria. Esto ha llevado al concepto denominado flujo espiratorio mximo, que se puede definir como sigue: cuando una persona espira con mucha fuerza, el flujo areo espiratorio alcanza un flujo mximo ms all del cual no se puede aumentar ms el flujo incluso con un gran aumento adicional del esfuerzo. Este es el flujo respiratorio mximo. El flujo espiratorio mximo es mucho mayor cuando los pulmones estn llenos con un volumen grande de aire que cuando estn casi vacos. Estos principios se pueden entender en relacin con la figura 421. La figura 421A muestra el efecto del aumento de la presin aplicado al exterior de los alvolos y de las vas areas que se produce cuando se comprime la caja torcica. Las flechas indican que la misma presin comprime el exterior tanto de los alvolos como el de los bronquolos. Por tanto, esta presin, adems de expulsar el aire desde los alvolos hacia los bronquolos, al mismo tiempo tambin tiende a colapsar los bronquolos, lo que se opone al movimiento de aire hacia el exterior. Una vez que los bronquolos se han colapsado casi completamente, un esfuerzo espiratorio adicional puede aumentar mucho la presin alveolar, pero tambin aumenta el grado de colapso bronquiolar y la resistencia de las vas areas en una magnitud igual, impidiendo de esta manera un aumento adicional del flujo. Por tanto, ms all de un grado crtico de fuerza espiratoria, se habr llegado a un flujo espiratorio forzado. La figura 421B muestra el efecto de diferentes grados de colapso pulmonar (y por tanto tambin de colapso bronquio lar) sobre el flujo espiratorio mximo. La curva que se registra en esta seccin muestra el flujo espiratorio mximo a todos los niveles de volumen pulmonar despus de que una persona sana inspire primero tanto aire como pueda y despus espire con un esfuerzo espiratorio mximo hasta que ya no pueda espirar a una velocidad mayor. Obsrvese que la persona alcanza rpidamente un flujo areo espiratorio mximo de ms de 400l/min. Pero independientemente de cunto esfuerzo espiratorio adicional ejerza la persona, esta sigue siendo la mxima velocidad de flujo que puede conseguir. Obsrvese tambin que a medida que el flujo pulmonar disminuye, tambin lo hace la velocidad del flujo espiratorio mximo. El principal motivo es que en el pulmn dilatado los bronquios y bronquolos se mantienen abiertos parcialmente por la traccin elstica que ejercen sobre su exterior los elementos estructurales del pulmn; sin embargo, a medida que el pulmn se hace ms pequeo estas estructuras se relajan, de modo que los bronquios y los bronquolos se colapsan con ms facilidad por la presin torcica externa, reducindose progresivamente de esta manera tambin la velocidad del flujo espiratorio mximo.