TRASTORNOS VENTILATORIOS

Dr. Patricio Rossi Díaz – MuñozServicio de MedicinaUnidad de Pacientes CríticosHospital San José

Ventilación

Proceso por el cual se renueva cíclicamente el contenido aéreo alveolar.

Ve = Vt x FRVA= (Vt-Vd) x FR

Existen dos tiempos en cada ciclo ventilatorio:InspiraciónEspiración

Para que se produzca flujo, es decir, cambios en los volúmenes toráxicos y pulmonares se requiere de variaciones en las presiones del sistema

Espirometría

EspirometríaMedición de los volúmenes y capacidades pulmonares

volumen corriente volumen de aire inspirado y espirado en una sola respiración: 0,5 L.(VT)volumen de reserva inspiratoria volumen de aire inspirado mediante una inspiración forzada al final de (VRI) inspiración normal: 3,3 L.

volumen de reserva espiratorio volumen de aire que puede expulsarse mediante el esfuerzo máximo(VRE) al final de una espiración normal: 1,0 L.

volumen Residual volumen de aire que queda en los pulmones al final de la espiración(VR) máxima: 1,2 L.

las capacidades pulmonares son combinaciones de 2 o mas volúmenes

capacidad reserva inspiratoria volumen de aire inhalado en una inspiración máxima al (CRI) = TV + IRV final de una espiración normal: 3,8 L.

capacidad residual funcional el volumen de aire que queda en los pulmones al final de una espiración (CRF) = ERV + RV normal. Actúa como tampón frente a cambios extremos de los niveles de gas

alveolar con cada respiración: 2,2 L.

capacidad vital volumen de aire que puede inhalarse mediante una inspiración máximo tras (CV) = IRV + TV + ERV una espiración máxima 4,8 L.

capacidad pulmonar total sólo se emplea una fracción de la TLC en la respiración Nomal: 6,0 L.(CPT) = VC + RV

Español ingles

VOLUMENES

Volumen corriente VT TV

Volumen de reserva inspiratorio VRI IRV

Volumen de reserva espiratorio VRE ERV

Volumen Residual VR RV

CAPACIDADES

Capacidad vital lenta CV o CVL SVC

Capacidad inspiratoria CI IC

Capacidad Residual funcional CRF FRC

Capacidad pulmonar total CPT TLC

MEDICIONES ESPIROMETRICAS

Capacidad Vital forzada CVF FVC

Volumen espiratorio del primer segundo VEF1 FEV1

Relación VEF1 / CVF VEF1 / CVF FEV1/ FVC

Índice Tiffeneau VEF1 / CV FEV1 / VC

Flujo Espiratorio Forzado entre 25-75% FEF25-75% FEF25-75%

Flujo espiratorio máximo FEM PEF

Componentes de la ventilación

• Pulmón• Tórax• Vías Aéreas

Los pulmones son estructuras distensibles que contienen tanto fibras elásticas como de colágeno que se resisten a la expansión.

La pared torácica también es una estructura elástica pero genera expansión pulmonar

Para contener aire los pulmones requieren :Presión positiva en las vías aéreas y alvéolos

o Presión negativa en el exterior del pulmón

• Monito del mosby de corte pared torácica

Presión transpulmonarPst: PA – Ppl

Pst: Presion traspulmonarPA: Presion Via aereaPpl: Presion pleural

Si es positiva el volumen pulmonar tiende a aumentar

El trabajo muscular es capaz de modificar los volúmenes toráxicos, modificándose asimismo las presiones

• Los pulmones no tienen músculos (carecen de expansión o contracción activa)

• La expansión del tórax ( por contracción diafragmática) genera disminución de la Ppl (aumento de la Pst) y expansión pulmonar

• Al cesar la contracción muscular, la Retracción elástica del pulmón aumenta la Ppl (con disminución de la Pst) y la expulsión del gas

En la CFR definida como el volumen pulmonar al final de la exhalación normal , los pulmones están parcialmente inflados , existiendo una fuerza de retroceso elástico pulmonar que tiende a vaciar los pulmones, al mismo tiempo la pared torácica se encuentra en un volumen que su retroceso elástico toráxico promueve a la expansión del tórax .

La CRF ocurre en el volumen pulmonar en el cual se equilibran la tendencia del pulmón a retraerse contra la tendencia de igual intensidad pero de sentido contrario (expandirse) de la pared torácica

Para que se cambie este volumen CRF debe cambiar la presión del sistema, ya sea pasivamente (Ventilación Mecánica ) o activamente (contracción muscular)

Durante la inhalación ( volumen sobre CFR) los músculos inspiratorios activamente deben vencer la tendencia del sistemapara volver a CRF ocurriendo algo semejante pero en sentido contrario por los músculos espiratorios durante la exhalación forzada.Durante le espiración normal basta la fuerza de retroceso elástico del pulmón para su vaciamiento

En CPT la fuerza de oposición esta dada por el retroceso elástico del pulmón por lo tanto el mayor determinante de esta capacidad es la rigidez pulmonar y la fuerza muscular inspiratoria

En VR la fuerza ejercida por los músculos espiratorios esta en equilibrio con la fuerza de expansión del tórax , la cual llega a ser muy intensa en volúmenes bajos pulmonaresLos determinantes del VR son entonces .

1) la habilidad para esfuerzo muscular espiratorio prolongado (Fuerza muscular , habilidad para sobrepasar elestimulo sensorial de la pared torácica )2) habilidad pulmonar para vaciar volumen

La presión transpulmonar es baja por lo que influye la resistencia de las vías aéreas.

Entonces fuerza muscular y enfermedad intrínsecas de la vía aérea

Compresión dinámica de las vías aéreas

FLUJO INDEPENDIENTE DEL ESFUERZO Después de cierto esfuerzo muscular no se puede subir el flujo aéreo forzado, al disminuir el volumen pulmonar la resistencia de la vía aérea se eleva disminuyendo el flujo

Presión transmural = Pvia aérea – Ppl

Inspiración: la presión es positiva por lo cual la vía aérea esta siempre distendida (Tracción Radial)

Espiración: la PA es positiva en relación a la Ppl por lo que el alveolo se mantiene abierto. Existe caída de la P vía aérea producto de la resistencia al flujo, por lo que puede caer la presión transpulmonar generando colapso

Por lo tanto para un volumen dado existe un flujo máximo espiratorio producido por la Compresión dinámica de las vías aéreas

Test de función pulmonar

ESPIROMETRIA

CURVA DE FLUJO/VOLUMEN

PLETISMOGRAFIA

Test de función pulmonar

• Objetivos

• ¿Que estoy midiendo y Por que? • ¿ Como lo estoy midiendo?• ¿ que significa el resultado?

Test de funcion pulmonar

PERMITE DISTINGUIR DOS GRANDES GRUPOS DE ENFERMEDADES

– OBSTRUCTIVAS (Definicion y severidad)

– RESTRICTIVAS (Definicion y severidad)

Trastorno ventilatorio Obstructivo

• lo definiremos como una reducciondesproporcionada del flujo aereomaximo (VEF1) con respecto al volumen maximo.(CVF)

• VEF1 70- 80 % leve50 -70 % moderada< 50 % severo

Trastorno ventilatorio restrictivo

• Se caracteriza por la reduccion de la CPT pero se puede inferir su presencia ante una disminucion del volumen maximo (CVF) con una relacionVEF1/CVF normal

• CVF 70- 80 % leve50 -70 % moderada< 50 % severo

– Diagnosticar enfermedades– Evaluar severidad de la

enfermedad– Determinar respuesta a

tratamiento– Prevenir enfermedades

Test de funcion pulmonar

Vt volumen Tidal o Volumen corrienteVt volumen Tidal o Volumen corriente

CV Capacidad Vital CV Capacidad Vital

VRE/VRI volumen de reservaVRE/VRI volumen de reservaEspiratoria/Inspiratoria Espiratoria/Inspiratoria

Mediciones facilmente obtenibles EspirometriaMediciones facilmente obtenibles Espirometria

CRF CRF capacidadcapacidad residual residual FuncionalFuncional

VR volumen residual VR volumen residual

CPT CPT capacidadcapacidad pulmonar Total pulmonar Total (RV +VC)(RV +VC)

EstasEstas medicionesmediciones no se no se puedenpueden realizarrealizar con con espirometriaespirometria

PRINCIPALES MEDIDAS

CAPACIDAD VITAL FORZADA (FVC o CVF)

VOLUMEN ESPIRADO MÁXIMO EN EL PRIMER SEGUNDO DE LA ESPIRACIÓN FORZADA (FEV1 o VEF1)

RELACIÓN FEV1/FVC (VEF1/CVF)

FLUJO ESPIRATORIO FORZADO ENTRE EL 25% Y EL 75% DE LA CAPACIDAD VITAL FORZADA (FEF25%-75%)

CAPACIDAD VITAL FORZADA

es el máximo volumen de aire espirado, con el máximo esfuerzo posible, partiendo de una inspiración máxima. Se expresa como volumen (en ml) y se considera normal cuando es mayor del 80% de su valor teórico. No debe confundirse con la capacidad vital “lenta” (VC o SVC), dado que ésta se obtiene de con una respiración “lenta” o “relajada”, no forzada.

VOLUMEN ESPIRADO MÁXIMO EN EL PRIMER SEGUNDO DE LA ESPIRACIÓN FORZADA (FEV1 o VEF1 o VEMS)

es el volumen de aire que se expulsa durante el primer segundo de la espiración forzada. Aunque se expresa como volumen (en ml), dado que se relaciona con el tiempo supone en la práctica una medida de flujo. Se considera normal si es mayor del 80% de su valor teórico.

RELACIÓN FEV1/FVC (FEV1%):

expresada como porcentaje, indica la proporción de la FVC que se expulsa durante el primer segundo de la maniobra de espiración forzada. Es el parámetro más importante para valorar si existe una obstrucción, y en condiciones normales ha de ser mayor del 80%, aunque se admiten como no patológicas cifras de hasta un 70%.

FLUJO ESPIRATORIO FORZADO ENTRE EL 25% Y EL 75% DE LA CAPACIDAD VITAL FORZADA

(FEF25%-75%

este parámetro sirve en teoría para reflejar el estado de las pequeñas vías aéreas (las de menos de 2 mm de diámetro), lo que serviría para detectar tempranamente las obstrucciones. Sin embargo presenta una gran variabilidad interindividual, por lo que ha caído en desuso.

Flujo espiratorio v/s Volumen pulmonarDada la gran relación entre estos parámetros se puede establecer una grafica característica conocida como curva de flujo / volumen

Con el pulmón en CPT antes que la espiración se inicie el flujo es 0 y el volumen es máximo, una vez iniciada la espiración máxima se observa el flujo máximo y comienza a a disminuir el volumen y flujo (casi en forma linear) hasta alcanzar el VR.

Durante la inspiración desde el VR a CPT el flujo es mas rápido en la parte media por lo que adquiere la forma de U

De esta manera se conforma el una verdadera asa ,y permite comparar con valor cuantitativos y comparar distintas formas decurva características para cada patología

espi

r aci

ón

¿Por que medir el VR?Observen 2 personas con espirometrias identicas

CVCRF

VRVR

CPT

VtVt

CV

CRF VRVR

CPT

pletismografia corporal

Pletismografia

Ley de Boyle: (Tº constante) P1 V1 = P2 V2

Permite medir VR y CPTProceso de registro de los cambios de presión cuando se sitúa a un sujeto en el interior de una cámara sellada para determinar el cambio de volumen pulmonarPor lo tanto uno conoce Volumen de la cámara y volumen espirado y las presiones se miden (cámara y pulmón)

PPpulpulxx VVpulpul=P=P’’pulpulxx VV’’pulpul

VV’’pulpul = = VVpulpul ++∆∆VVPP’’pulpul = P= Ppulpul++∆∆PP

PPcabcab xx VVcabcab== PP’’cabcab xx VV’’cabcab VV’’cabcab =V=Vcabcab++∆∆VVPP’’cabcab =P=Pcabcab++∆∆PP

PPpulpul

PPcabcab x Vx Vcabcab

VVpulpul

PletismografiaPletismografia-- permite medir el volumen total de gas permite medir el volumen total de gas toracico :Usa ley de Boyle para calcular VRtoracico :Usa ley de Boyle para calcular VR

En la cámara:P1 V1 = P2 V2

V2 = V1 + DVDV = CAMBIO DE VOLUMEN DE LA CAMARA y DEL PULMON

pulmónPP1 VP1 = PP2 VP2

VP2 = VP1 + DV

VP1 = VR

Alteraciones en la funcionVentilatoria

TLC RV VC FEV1/FVC

MIP MEP

OBS. N-↑ ↑ ↓ ↓ N N

RES. ↓ N- ↓ ↓ N- ↑

Parench. ↓ ↓ ↓ N-↑ N N

Extrapar.Ins.

↓ N-↓ ↓ N ↓/N N

Extrapar.Ins.+Exp

↓ ↑ ↓ Variable

↓/N ↓/N

Valores normales

• Existen nomogramas para su calculosegun:

sexo, edad, talla y raza

• Existe gran limitaciones para suestimacion

• Los valores predichos solo sirven en la poblaciones la que fueron medidos

• Criterio de normalidad

sisi

nono

¿¿ EstaEsta disminuidadisminuida la la relacionrelacion VEF1/CVF ?VEF1/CVF ?

ENFERMEDADENFERMEDADOBSTRUCTIVAOBSTRUCTIVAEl VEF1 define El VEF1 define gravedadgravedadleveleve FEV1 >70%FEV1 >70%ModerateModerate FEV1 FEV1 5050--7070%%SevereSevere FEV1 <50%FEV1 <50%

¿¿ EstaEsta la CVF la CVF disminuidadisminuida a < 80%?a < 80%?

PuedePuede existirexistir RestriccionRestriccion ; Se ; Se necesitanecesita medicionmedicion de CPT de CPT

volumenesvolumenes pulmonarespulmonares::

PorPor la la reduccionreduccion en el CPTen el CPTleveleve 7070--8080%%ModeradaModerada 5050--70%70%SeveraSevera <50%<50%

espirometriaespirometria::Severidad Severidad eses determinadadeterminadaPorPor la la reduccionreduccion en la CVFen la CVFleveleve 7070--80%80%moderadamoderada 5050--7070%%SeveraSevera <50<50%%

Normal Normal

RestrictionRestriction

Severidad Severidad eses determinadadeterminada

nosisi

si

INTERPRETACION DE ESPIROMETRIA

normal

Obstructiva leve

Restrictiva leve

Obstructiva avanzada

Obstructiva moderada

Restrictiva moderada

Sea cuidadoso en el diagnostico de compromisos restrictivos en pacientes con enfermedad obstructiva

VCFRC

RVRV

TLC

VtVt

VC

FRC RVRV

TLC

EnfisemaEnfisema NormalNormal

Por definicion existe una reduccion en la CPT

Reduccion de la CVF sugiere restriccion

Vt

CVF

Enfermedades Restrictivas

CRFVR

CPT

ENFERMEDADES RESTRICTIVAS• SOLO SE PUEDE ESTABLECER CON

CERTEZA MIDIENDO EL VOLUMEN PULMONAR TOTAL

–METODO DE DILUCION DE HELIO–PLETISMOGRAFIA

sisi

nono

¿¿ EstaEsta disminuidadisminuida la la relacionrelacion VEF1/CVF ?VEF1/CVF ?

ENFERMEDADENFERMEDADOBSTRUCTIVAOBSTRUCTIVAEl VEF1 define El VEF1 define gravedadgravedadleveleve FEV1 >65%FEV1 >65%ModerateModerate FEV1 50FEV1 50--65%65%SevereSevere FEV1 <50%FEV1 <50%

¿¿ EstaEsta la CVF la CVF disminuidadisminuida ??

PuedePuede existirexistir RestriccionRestriccion ; Se ; Se necesitanecesita medicionmedicion de CPT de CPT

volumenesvolumenes pulmonarespulmonares::

PorPor la la reduccionreduccion en el CPTen el CPTleveleveModeradaModeradaSeveraSevera

espirometriaespirometria::Severidad Severidad eses determinadadeterminadaPorPor la la reduccionreduccion en la CVFen la CVFlevelevemoderadamoderadaSeveraSevera

Normal Normal

RestrictionRestriction

nosisi

Severidad Severidad eses determinadadeterminada

si

70 70 –– 80 %80 %

<50%<50%50 50 --70%70%

70 70 –– 80 %80 %50 50 --70%70%<50%<50%

Otros elementos a considerar

• Evaluacion de la funcion muscular• Evaluacion de la Resistencia• Determinantes de elasticidad pulmonar

y toracica• Estabilidad alveolar (tension superficial)• Control de la ventilacion

Referencias

E. Cruz Mena. Aparato Respiratorio 4ª Edicion Editorial mediterraneo

John West. Fisiopatologia Pulmonar 5ª Edicion Editorial Panamericana

A. Jefferies. Aparato Respiratorio. 1ª EdicionEditorial Mosby- Harcourt

Murray & Nadel’s textbook of Respiratory Medicine edition, 4thj.C. Rodriguez, A. Undurraga Enfermedades respiratorias

Editorial Mediterraneo 2004UpToDate ® 13.1