Fisiología Respiratoria: Mecánica Pulmonar y Ventilación

Vías Aéreas

Las vías aéreas se dividen en dos zonas principales:

• Zona de Conducción: Constituye el espacio muerto anatómico, con un volumen aproximado de 150 ml.
• Zona Respiratoria: Comienza a partir del bronquíolo terminal, con un volumen que oscila entre 2.5 y 3 litros.

Mecánica Respiratoria: Conceptos Fundamentales

La mecánica respiratoria es el estudio de las fuerzas aplicadas a los pulmones por los músculos respiratorios y la caja torácica.

Ventilación Pulmonar

La ventilación pulmonar comprende el movimiento del aire:

• Inspiración: Movimiento de aire desde el exterior y su distribución en el sistema traqueobronquial hasta las unidades de intercambio gaseoso pulmonar.
• Espiración: Movimiento de aire hacia el exterior desde los alvéolos.

Proceso de Inspiración

• Es un proceso activo.
• Aumenta el volumen de la cavidad torácica por la acción de los músculos inspiratorios.
• La entrada de aire es rápida hasta el bronquíolo terminal y luego lenta (flujo laminar).
• Por su propiedad de distensibilidad, el pulmón es muy fácil de distender.
• En una respiración normal en reposo, ingresan y egresan aproximadamente 500 ml de aire en cada ciclo respiratorio, con una presión de distensión de 3 cm H₂O. (Para inflar un globo con el mismo volumen se requerirían 30 cm H₂O).

Cálculo de la Ventilación Minuto

La ventilación minuto se calcula como:

Ventilación minuto = Volumen inspirado x Frecuencia respiratoria

• Normal: 0.5 L x 12 = 6 L/min
• Ejercicio: 2 L x 35-40 = 70-90 L/min
• Valores máximos registrados: 200 L/min

Espacio Muerto Pulmonar

• Espacio Muerto Anatómico: Es el volumen de las vías aéreas de conducción, equivalente a 150 ml.
• Espacio Muerto Fisiológico: Es una medida funcional del volumen de los pulmones que no participa en el intercambio de CO₂. En sujetos normales, es igual al espacio muerto anatómico, pero puede ser mayor en caso de trastornos de la ventilación o de la circulación pulmonar.

Mecánica de la Respiración en Detalle

• Es la respuesta del pulmón a las fuerzas aplicadas por los músculos respiratorios y la caja torácica.
• La contracción del diafragma durante la inspiración aumenta los diámetros anteroposterior, vertical y transversal del tórax.

Proceso de Espiración

La espiración es un proceso pasivo que ocurre por la relajación del diafragma y el retroceso elástico de los pulmones y la caja torácica.

Músculos Intercostales

• No se utilizan en la respiración en reposo, pero sí durante el ejercicio.
• Son músculos elevadores de la caja torácica.

Fuerzas que Intervienen en la Mecánica Respiratoria

• Retroceso elástico de los pulmones y el tórax.
• Tensión superficial de la película líquida de revestimiento alveolar.
• Resistencia al flujo aéreo.

Surfactante Pulmonar

• Regula la tensión superficial.
• Favorece la estabilidad alveolar.
• Contribuye a mantener secos los alvéolos.

Resistencia al Flujo Aéreo

La resistencia al flujo aéreo está determinada por la resistencia del tejido pulmonar más la resistencia de la vía aérea.

La resistencia de las vías aéreas constituye el 80% de la resistencia total.

La resistencia se expresa en:

cm de H₂O / L / seg

Distribución de la Resistencia Aérea

• Las vías aéreas superiores son responsables de dos tercios (2/3) de la resistencia total de las vías aéreas; esta resistencia aumenta al respirar por la nariz.
• La resistencia en las vías aéreas periféricas es menor debido a que la superficie de corte transversal es mayor (circuito en paralelo).

Presión Transmural

• Es la diferencia entre la presión intrapulmonar (PI) y la presión pleural (PE).
• Si es positiva (+): Indica broncodilatación.
• Si es negativa (-): Indica broncoconstricción.

Vasos Sanguíneos Pulmonares

• El pulmón recibe todo el volumen minuto del corazón derecho.
• El diámetro capilar es de alrededor de 10 µm.
• El espesor de gran parte de la barrera hematogaseosa es inferior a 0.3 µm.
• La sangre permanece aproximadamente 3/4 de segundo en los capilares pulmonares.

Relación Ventilación/Perfusión (V/Q)