MECÀNICA VENTILATÒRIA (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Medicina - 1º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2016
Páginas 14
Fecha de subida 04/05/2016
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   MAGISTRAL  FISIOLOGIA  MECÀNICA  VENTILATÒRIA   MECÀNICA  VENTILATÒRIA   Moviment   de   la   caixa   toràcica   que   permet   el   desplaçament   dels   pulmons   i   l’entrada   i   sortida   d’aire.   -­‐Afavorir  l’intercanvi  dels  gasos  respiratoris  a  nivell  dels  alvèols  pulmonars.     FASES  I  MÚSCULS  IMPLICATS   -­‐Inspiració:   Procés  actiu  amb  contracció  muscular   -­‐Diafragma     -­‐Intercostals  externs   Expansió  de  la  caixa  toràcica  i  entrada  d’aire  en  els  pulmons.   -­‐Espiració:   Procés  passiu  per  relaxació  dels  músculs  inspiratoris.   Retrocés  elàstic  de  la  caixa  toràcica  i  sortida  d’aire  dels  pulmons.   -­‐Inspiració  forçada:   Contracció  dels  músculs  escalens  i  esternocleidomastoïdal.   -­‐Espiració  forçada:   Contracció  dels  músculs  intercostals  interns  i  abdominals   Expiració  i  inspiració  forçada  ho  fem  per  treure  o  entrar  més  aire  del  normal.     VENTILACIÓ  PULMONAR:  PRESSIONS  I  VOLUMS   Es  produeixen  un  conjunt  de  variacions  que  afecten  a  pressions  i  volums.     En  repòs:     -­‐Pressió  intra-­‐pleural  =  756  mmHg   -­‐Pressió  intra-­‐alveolar  =  760  mmHg   -­‐Pressió  atmosfèrica  =  760  mmHg.     Inspiració:   -­‐Disminueix  la  pressió  intrapleural  (756  a  754  mmHg)   -­‐Disminueix  la  pressió  intra-­‐alveolar  (760  a  758  mmHg)   -­‐Gradient  de  pressions  que  afavoreix  l’entrada  d’aire  i  augmenta  el  volum  d’aire  en  els  pulmons   Això  permet  un  flux  d’entrada  d’aire  perquè  és  inferior  a  la  atmosfèrica   Espiració:   -­‐Augment  de  la  pressió  intra-­‐pleural  (754  a  756  mmHg)   -­‐Augment  de  la  pressió  intra-­‐alveolar  (758  a  762  mmHg)   -­‐Gradient  de  pressions  que  afavoreix  la  sortida  d’aire  i  disminueix  el  volum  d’aire  en  els  pulmons.     Les   forces   dinàmiques   de   retrocés   fan   que   no   es   quedin   en   situació   de   repòs,   la   pressió   intra-­‐ alveolar  passa  per  sobre  de  la  atmosfèrica  i  permet  el  flux  de  sortida.             SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   Inspiració:   -­‐Contracció  diafragma  i  intercostals  externs   -­‐Pressió  intra-­‐alveolar  (-­‐1  a  -­‐2  mmHg  respecte  l’atmosfera)   -­‐Pressió  intra-­‐pleural  (-­‐8  mmHg  respecte  l’atmosfera)   -­‐Entrada  d’un  volum  d’aire  d’aproximadament  0,4  –  0,5  L   Espiració:   -­‐Relaxació  diafragma  i  intercostals  externs  (retrocés  caixa  toràcica   -­‐Pressió  intra-­‐alveolar  (+1  a  +2  mmHg  respecte  l’atmosfera)   -­‐Pressió  intra-­‐pleural  (-­‐5  mmHg  respecte  l’atmosfera)   -­‐Sortida  d’un  volum  d’aire  d’aproximadament  0,4  –  0,5  L.       Llavors  torna  tot  a  la  normalitat.       PROPIETATS  ELÀSTIQUES  DEL  SISTEMA  VENTILATORI   Els   pulmons   estan   constituïts   de   teixit   elàstic.   Aquestes   forces   de   tensió   no   són   forces   que   afavoreixin   l’extracció,   sinó   que   provoquen   el   col·∙lapse   del   pulmó.   El   pulmó   està   expandit   dins   d’una  caixa  toràcica  hermèticament  tancada.   El  teixit  pulmonar  és  elàstic  i  per  tant  genera  forces  de  retracció  que  s’oposen  a  la  distensió,  és  a   dir,  es  col·∙lapsa  si  no  hi  ha  cap  força  que  el  mantingui  insuflat  (expandit).   A  més  a  més  els  pulmons  floten  en  les  pleures  (entre  les  capes  hi  ha  un  líquid).  El  pulmó  flota  dins   de  la  caixa  toràcica  envoltat  del  líquid  pleural  que  lubrica  el  moviment  del  pulmó  a  l’interior  de  la   caixa  toràcica.     En   aquesta   expansió   juga   un   paper   fonamental   un   conjunt  de  forces:   -­‐Pressió   pleural:   generada   pel   dinamisme   del   líquid   pleural.   En   un   espai   molt   reduït   provoca   una   força   de   succió   que   és   l’efecte   ventúric   i   això   fa   que   la   succió   tiri   dels  pulmons  però  la  paret  costal  no  es  mourà,  la  pleura   visceral   es   veurà   afectada   per   l’efecte   ventúric.   Aproximadament  de  -­‐4  mmHg.   -­‐Pressió  alveolar:  dins  dels  alvèols.  És  de  0  mmHg.     -­‐Pressió   transpulmonar:   diferència   entre   la   pressió   alveolar   i   la   pressió   pleural.   Representa   la   capacitat   d’expansió  dels  pulmons.       DISTENSIBILITAT  PULMONAR   Variació   del   volum   pulmonar   per   cada   variació   de   la   pressió   transpulmonar.   Distensibilitat   pulmonar  =  AV  /  AP   Les  forces  no  coincideixen  en  inspiració  i  expiració.  Si  traiem  els  pulmons  de  la  caixa  toràcica  i  els   omplim  de  sal  o  aire,  sense  el  buit  de  la  caixa  toràcica.  El  comportament  en  solució  salina  gairebé   coincideixen  les  dues  forces.  Si  estan  plens  d’aire  semblen  les  fisiològiques.       SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA       Les   forces   elàstiques   dels   pulmons   depenen   de   fibres   elàstiques   i   del     col·∙lagen   del   parènquima   pulmonar.   Les  forces  elàstiques  de  tensió  superficial  alveolar:  inspirem  i  respirem  un  aire  humificat,  a  nivell   dels   alvèols   aquest   aire   circula   molt   lentament,   i   l’aigua   condensa   les   parets,   les   gotes   d’aigua   s’uneixen  entre  sí  =  tensió  superficial.  Aigua  de  condensació  de  l’aire  humificat  dels  alvèols.   Aquestes  forces  elàstiques  dues  terceres  parts  coincideixen  amb  la  tensió  superficial.       Fibrosis   pulmonar:   dificulta   el   procés   de   ventilació   ja   que   augmenta   el   col·∙lagen   en   el   parènquima   pulmonar  i  disminueix  la  distensibilitat  pulmonar.         SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   Llei  de  Laplace.       Tensió  superficial  genera  una  força  o  pressió  cap  a  dins  i  es  col·∙lapsen  els  alvèols  més  petits  i  l’aire   es   redistribueix   cap   els   alvèols   més   grans.   Aquesta   força   de   col·∙lapse   s’oposa   a   l’expansió   dels   pulmons.   A  nivell  fisiològic  no  passa,  ja  que  es  secreta  sulfactant  pels  pneumòcits  tipus  II  i  evita  el  col·∙lapse   de   les   cavitats   alveolars,   encara   que   hi   hagi   un   aire   humificat   i   es   pugui   condensar   l’aire,   disminueix  la  tensió  superficial  i  disminueix  la  condensació.     Això  apareix  al  setè  més  à  si  neixes  abans  complicació  amb  la  tensió  superficial.     SURFACTANT:   -­‐Composició:  fosfolípids,  Apo-­‐proteïnes,  ions  calci.   -­‐Funció:   eviten   la   generació   de   tensió   superficial   i   eviten   que   les   gotes   d’aigua   condensades   es   puguin  fusionar.     Les  forces  elàstiques  causen  col·∙lapse  del  parènquima  pulmonar  =  RESISTÈNCIES  ELÀSTIQUES.       RESISTÈNCIES  ELÀSTIQUES  DEL  SISTEMA  VENTILATORI   Emfisema:   Alteracions   de   compliància   que   fa   que   puguem   tenir   més   o   menys   distensibilitat.   Un   pulmó   amb   major   distensibilitat   és   el   que   té   un   emfisema.   El   problema   és   que   es   trenquen   les   parets   de   dins   dels   alvèols   i   genera   una   gran   càmera,   genera   menys   resistència   però   disminueix   la   superfície  d’intercanvi  dels  gasos.  Es  produeix  un  trencament  de  les  parets  dels  sacs  alveolars,  això   provoca   una   disminució   de   les   resistències,   un   augment   de   la   distensibilitat   pulmonar   i   per   tant   una  disminució  en  l’intercanvi  de  gasos.     Fibrosis:   augment   del   teixit   conjuntiu   en   el   parènquima   pulmonar,   augmenten   les   resistències,   disminueix   la   distensibilitat,  disminueix  l’intercanvi.       Ontogènia:   les   resistències   canvien   amb   la   edat.   Augmenta   el   dipòsit   de   fibres   de   col·∙lagen   al   parènquima   pulmonar,   disminueix   la   secreció   de   surfactant,   s’augmenten   les   resistències  amb  la  edat.           SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   FLUX  I  VELOCITAT  D’AIRE  PER  LES  VIES  RESPIRATÒRIES:   Divisió   dicotòmica,   es   divideix   progressivament   fins   23   divisions,   el   diàmetre   del   tub   disminueix.   Tot  i  aquesta  divisió  dicotòmica  de  l’arbre  bronquial  el  flux  d’aire  és  constant,  tot  i  això  la  velocitat   cau.     Flux  d’aire  constant  al  llarg  de  tot  el  sistema  tubular  de  les  vies  respiratòries  (500mL/s.)  Disminució   progressiva  de  la  velocitat  de  l’aire  per  les  vies  respiratòries.     El  flux  segueix  la  equació  de  Flirck,  la  resistència  segueix  la  llei  de  poiseuille-­‐Hagen.       Tràquea   =   0,9   cm   à   sac   alveolar   0,02   cm   de   radi.   Augmenta   la   resistència   i   per   tant   disminueix   la   velocitat.     En   aquestes   resistències   de   les   vies   respiratòries,   s’afegeix   totes   les   anelles   de   múscul   llis   que   poden  provocar  broncoconstriccions  o  broncodilatacions  à  això  si  que  farà  variar  el  flux,  això  està   regulat   pel   sistema   nerviós,   el   parasimpàtic   provoca   broncoconstricció   i   el   simpàtic   broncodilatació.   Al   revés   que  els  vasos  sanguinis!!     Bronco-­‐constricció:  disminució  del  flux  de  l’aire.   Bronco-­‐dilatació:  augment  del  flux  de  l’aire   Control  pel  S.N.A.:   -­‐sistema  simpàtic:  bronco-­‐dilatació.   -­‐sistema  parasimpàtic:  bronco-­‐constricció                     SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   VARIACIONS  DEL  DIÀMETRE  DE  LES  VIES  RESPIRATÒRIES   Inflamació  local  dels  bronquis:     -­‐Augmenta  el  teixit  conjuntiu  de  la  paret  bronquial     -­‐Augmenta  el  moc   -­‐Apareixeran   molècules   del   procés   inflamatòria   i   donaran   dolor.   A   més   aquestes   molècules   provoquen   broncoconstricció   per   la   contracció   del   músucl   llis   dels   bronquis.   (bradicinina,   histamina,  citoquines,  etc.)   Factors  que  poden  desencadenar  (al·∙lèrgens):     -­‐Pels  dels  animals  domèstics   -­‐Pols  ambiental   -­‐Canvis  de  temperatura  ambiental   -­‐Pol·∙len  de  plantes   -­‐Àcars   -­‐Toxines  (reaccions  anafilàctiques     DINÀMICA  DEL  CICLE  VENTILATORI:  CANVIS  DE  VOLUM  I  PRESSIONS   Al  llarg  del  cicle  ventilatori  podem  parlar  de  canvis  de  volum  i  pressions:   -­‐Fase  inspiració   La   contracció   dels   músculs   inspiratoris   (intercostals   externs  i  diafragma)  causa:   1-­‐Disminució  de  la  pressió  intrapleural   2-­‐Disminució  de  la  pressió  alveolar  (sub-­‐atmosfèrica)   3-­‐Flux  d’entrada  d’aire  (0,5  L/s.)   4-­‐Volum  corrent  de  500  mL.   -­‐Fase  espiració     La  relaxació  dels  músculs  inspiratoris  i  el  retrocés  elàstic   dels  pulmons-­‐caixa  toràcica  provoca:   1-­‐Augment  de  la  pressió  intrapleural   2-­‐Augment  de  la  pressió  alveolar  (supra-­‐atmosfèrica)   3-­‐Flux  de  sortida  d’aire  (0,5L/s.)   4-­‐Volum  corrent  de  500  mL.     MECÀNICA  VENTILATÒRIA:  TREBALL  VENTILATORI  I  PLEURES   TREBALL  VENTILATORI:   -­‐Treball  de  distansibilitat  à  expansió  dels  pulmons  contra  les  forces  elàstiques  del  tòrax-­‐pulmons.   -­‐Treball   de   resistència   tissular   à   expansió   dels   pulmons   contra   les   forces   de   viscositat   dels   pulmons.   -­‐Treball  de  resistència  de  les  vies  respiratòries  àcontra  les  forces  viscoses  de  les  vies  respiratòries.         SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   FUNCIONS  DE  LA  PLEURA   -­‐Protecció   dels   pulmons   durant   el   moviment  ventilatori.   -­‐Expansió   dels   pulmons   en   la   cavitat   toràcica   -­‐Disminució  del  treball  ventilatori   -­‐Circulació   constant   del   líquid   intrapleural   desencadena   una   força   de   succió   (efecte   Bernoulli)   de   -­‐4   mmHg   (pressió   intrapleural)   que   manté   els   pulmons   expandits   en   la   caixa  toràcica.        AVALUACIÓ   DE   LA   VENTILACIÓ   PULMONAR   VOLUMS  PULMONARS   -­‐Volum   corrent   (Vc):   és   el   volum   d’aire   inspirat   o   espirat   en   cada   ventilació   normal   en   situació   de   repòs.   El   seu   valor   oscil·∙la   entre   500   i   700  mL.   -­‐Volum  de  reserva  inspiratòria  (VRI):  és  el  volum  d’aire  addicional  que  es  pot  inspirar  per  sobre  del   volum   corrent,   realitzant   una   inspiració   forçada.   El   seu   valor   normal   és   d’aproximadament   3000   mL   -­‐Volum  de  reserva  espiratòria  (VRE):  és  el  volum  d’aire  addicional  que  es  pot  espirar  al  final  duna   espiració  normal,  realitzant   una   espiració   forçada.  El  seu   valor  normal  és   d’aproximadament   2000   mL.       SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   CAPACITATS  PULMONARS   -­‐Capacitat   vital   (CV):   és   la   màxima   capacitat   d’aire   que   un   subjecte   pot   mobilitzar   dels   seus   pulmons  realitzant  una  ventilació  forçada.  Matemàticament  és  la  suma  de  Vc  +  VRI  +  VRE.  El  seu   valor  aproximat  és  de  5500-­‐5700  mL.   -­‐Capacitat  inspiratòria  (CI):  és  la  màxima  capacitat  d’aire  que  un  subjecte  pot  inspirar  partint  d’una   espiració  normal  i  realitzant  una  inspiració  forçada.  CI  =  Vc  +  VRI.  El  seu  valor  és  de  3500  –  3700   mL.   -­‐Capacitat  espiratòria  (CE):  és  la  màxima  capacitat  d’aire  que  una  persona  pot  expulsar  dels  seus   pulmons  després  d’una  inspiració  normal,  realitzant  una  espiració  forçada.  CE  =  Vc  +  VRE.  El  seu   valor  és  de  2500  –  2700  mL.   -­‐Capacitat  residual  funcional  (CRF):  és  la  quantitat  d’aire  que  resta  en  els  pulmons  després  d’una   espiració  normal.  CRF  =  VRE  +  VR.  El  seu  valor  és  de  3200  mL.     -­‐Capacitat   pulmonar   total   (CPT):   és   el   màxim   volum   d’aire   que   una   persona   pot   mobilitzar   dels   seus  pulmons,  arribant  al  col·∙lapse  dels  mateixos.  CPT  =  CV  +  VR,  o  CPT  =  Vc  +  VRI  +  VRE  +  VR.  El   seu  valor  és  de  6700  –  6900  mL.       ESPIROMETRE  D’AIGUA   PNEUMOTACÒGRAF     Corba  flux  /  volum:   -­‐Nansa  inspiratòria,  nansa  espiratòria   -­‐Flux  espiratori  màxim  (peal  expiratry  flow;  PEF)   -­‐Capacitat  vital  forçada  (FVC).       SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA       VENTILACIÓ  PULMONAR   Forces  Expired  volume  in  one  second  (FEV1)  =  Volum  expirat  màxim  en  el  primer  segon:  correspon   a  l’aire  expulsat  pel  sistema  ventilatori  durant  el  primer  segon.  Aquest  aire  expulsat  és  el  localitzat   en  les  vies  aèries  altes.                 Patró  obstructiu:   -­‐Allargament  de  la  nansa  inspiratòria:  no  hi  ha  dificultat  de  fer  entrar  aire.  Durant  la  inspiració  hi   ha  broncodilatació.   -­‐Dimsinució  de  la  nansa  espiratòria:  disminució  del  flux  espiratori  màxim  (PEF).   Patró  restrictiu:   -­‐Escurçament  de  la  nansa  inspiratòria:  hi  ha  dificultat  per  omplir  els  pulmons  d’aire.     -­‐Nansa  espiratòria:  lleugera  reducció  del  PEF  i  reducció  del  volum  d’aire  espirat.       SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA       FACTORS  QUE  AFECTEN  ALS  VOLUMS  I  CAPACITATS  PULMONARS   Constitució  anatòmica  (alçada,  pes  corporal)   -­‐Major   constitució   anatòmica   implica   més   gran   caixa   toràcica   i   major   mobilització   d’aire   en   els   pulmons.   -­‐Major   pes   corporal   causa   una   dificultat   en   mobilització   de   l’aire   pulmonar,   ja   que   l’excés   de   greix   abdominal  no  permet  un  bon  recorregut  del  diafragma.   Posició  corporal   -­‐Afecta  a  l’expansió  de  la  caixa  toràcica   Alteracions  de  la  caixa  toràcica  i  de  la  columna  vertebral:   -­‐Afecta  a  l’expansió  de  la  caixa  toràcica.       VENTILACIÓ  PULMONAR       -­‐Renovació  de  l’aire  en  les  regions  d’intercanvi  dels  gasos  respiratoris  (ací  respiratori),  permeten  la   veltilació  alveolar.   -­‐Hi  ha  regions  alveolars  que  rben  ventilació  però  que  no  reben  perfusió  sanguínia,  per  tant  no  hi   ha  intercanvi  dels  gasos  respiratoris  (espai  mort  alveolar).   -­‐No  tot  l’aire  que  és  inspirat  arriba  a  l’ací  respiratpri  (Ventilació  alveolar),  sinó  que  es  queda  en  les   parts  de  les  vies  respiratòries  sense  intercanvi  (nas,  faringe  tràquea),  àrees  que  són  l’espai  mort   anatòmic.     SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   -­‐Totes  aquelles  regions  del  sistema  ventilatori  no  hi  ha  intercanvi  de  gasos  respiratoris,  i  que  per   tant  no  són  funcionals.  Aquestes  regions  són  espai  mort  fisiològic.       REGULACIÓ  NERVIOSA  DE  LA  VENTILACIÓ  PULMONAR           SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA         SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA     DURANT  LA  SON:   Canvis  de  la  ventilació  pulmonar  durant  la  son:   -­‐Descens   de   l’estimulació   de   les   neurones   dels   centres   respiratoris   per   part   de   la   formació   reticular.  Hi  ha  una  disminució  de  la  freqüència  respiratòria.   -­‐Les  respostes  a  la  hipòxia  (descens  de  O2)  i  la  hipercàpnia  (augment  de  CO2)  estan  disminuïdes   durant  la  son.  Les  neurones  del  centre  respiratori  no  responen  amb  la  mateixa  intensitat  amb  les   estimulacions  dels  quimioreceptors.   -­‐Hi   ha   un   important   descens   del   to   muscular   (hipotonia)   durant   la   son,   que   afecta   als   músculs   dilatadors  de  la  via  aèria.  Amb  el  son  augmenta  la  resistència  de  la  via  aèria  al  flux  d’aire  (Apnea   obstructiva).       RESPOSTES  REFLEXES  DE  LA  VENTILACIÓ  PULMONAR   Finalitat:  limita  el  grau  d’inspiració  i  evita  una  sobre-­‐insuflació  dels  pulmons.   Receptors:  receptors  d’estirament  de  la  paret  dels  bronquis  i  bronquiols  pulmonars;  detecció  d’un   sobre-­‐estirament  pulmonar.   Efecte:  inhibició  del  centre  respiratori.     Reflex  de  la  tos  (tugsígen):   -­‐Irritació  de  la  mucosa  respiratòria   -­‐Inspiració  forçada   -­‐Tancament  de  la  glotis   -­‐Espiració  forçada   -­‐Augment  de  la  pressió  infraglotal   -­‐Obertura  brusca  de  la  glotis   -­‐Sortida  violenta  de  l’aire  espirat     SÍLVIA  ROURA  PÉREZ   UNIVERSITAT  DE  GIRONA  -­‐  MEDICINA   -­‐Arrossegament  del  factor  irritant.     En  nens  aquest  reflex  juga  un  paper  important  regulant  el  ritme  bàsic  de  la  ventilació,  evitant  la   sobre-­‐insulfació  dels  pulmons.   En  adults  aquest  reflex  és  important  només  quan  el  volum  corrent  augmenta  molt  (exercici  físic).       ...

Comprar Previsualizar