Fisiopatologia Insuficiencia Respiratoria
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MECANISMOS FISIOPATOLOGICOS DE LA
INSUFICIENCIA RESPIRATORIA
Salvador Medrano Ahumada R2MINeumología HG CMNR
15 Enero 2013
DEFINICIÓN
• Pérdida de la habilidad de ventilar adecuadamente o de proveer suficiente oxigeno a la sangre y/u órganos sistémicos.1
• Falla en el intercambio gaseoso. 2
• Po2 de menos de 60 mm Hg o una Pco2 de más de 50 mm Hg.3
1.-Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed. Mc Graw Hill . 2005.2.-Fishman A. et al. Acute Respiratory Failure. In: Fishman's Respiratory Diseases and Disorders. 4ed. McGraw Hill. 20083.- West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.
RECUERDO FISIOLÓGICO
MECANISMOS RESPONSABLES EN EL PROCESO VENTILATORIO
1. Sistema nervioso central.
2. Musculatura respiratoria.
3. Presiones intratorácicas.
4. Flujo sanguíneo pulmonar.
5. Ventilación alveolar.
6. Relación V/Q.
7. Frente de difusión.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
Goldman. Cecil Medicine. 23rd ed.Elsevier. USA 2008.
MECANISMO DE REGULACIÓN CENTRAL
PO2: 100 mmHg
PCO2: 40 mmHg
PO2: 96 mmHg
PCO2: 40 mmHgPO2: 40 mmHg
PCO2: 46 mmHg
Músculosrespiratorios
control
sensores
PO2: 96 mmHgPCO2: 40 mmHg
alvéolo
vías aéreas
capilarespulmonares
capilaressistémicos
VPAP
AI
VI
VD
AD
AoVCPO2: 40 mmHg
PCO2: 46 mmHg
Medio Ambiente Ventilación
O2
Presión atmosféricaAltura Vía AéreaA nivel del mar: 760 mmHg
Concentración de los Alveolo
Distintos gases: O2=21% N= 78% Varios=1%
O2
CO2
Difusión Circulación Metabolismo y Transporte Celular O2
CO2
Difusión: proceso Hemoglobina CélulaFísico por el cual las soluciónMoléculas de un gas se mueven de una Parte de mayor presión Relación Ventilación /a otra de menor presión Perfusión V/Q
O2
CO2
Mitocondrias
Met. celular
Gradiente Alveolo Arterial de Oxígeno PAO2 – PaO2
P (A-a) O2
donde PAO2 = Pi O2 – Pa CO2
R ( 0.8)
Pi O2 = 0.21 x ( 760 – 47)
El gradiente Alveolo arterial de Oxígeno P ( A – a) O2 en adulto sano respirando aire es menor a 15
Mecanismos de producción de la Insuficiencia Respiratoria
• Hipoventilación Alveolar
• Alteración de la Ventilación / Perfusión
• Shunt
• Alteración de la Difusión
• ( Disminución de la Fi O2 - Disminución Gasto Cardiaco , Disminución de la Hb )
• Movimiento insuficiente del aire fresco alveolar para mantener una PaCO2 normal
• Es el único mecanismo que aumenta la P a CO2• La hipoxemia en este caso se acompaña de P (A – a) O2
( gradiente alveolo artrerial de oxígeno) normal• En general ocurre secundariamente a una alteración neurológica o
muscular, o de caja torácica y pleura .• Se puede asociar a otros mecanismos de insuficiencia respiratoria
en forma secundaria por agotamiento muscular ( EPOC avanzado y Asma grave)
• Se corrige la Pa O2 con el agregado de Oxígeno, pero con riesgo de aumento de la Pa CO2
• La Pa CO2 solo se corrige con ayuda ventilatoria:
Ventilación No Invasiva ( CPAP y BiPAP)
Asistencia Respiratoria Mecánica (ARM)
Hipoventilación AlveolarHipoventilación Alveolar
• La relación V / Q normal es alrededor de 0.8 a 1• El aumento de la relación ( efecto espacio muerto) produce
respiración desperdiciada, con aumento del trabajo, y disminución de la Pa CO2, pero no hipoxemia
• La disminución de la relación (efecto shunt), lleva a disminución de la Pa O2, pero la Pa CO2 no aumenta porque las zonas vecinas que hiperventilan son capaces de eliminarlo.
• Es el mecanismo más común de Insuficiencia Respiratoria• Se corrige con la administración de Oxígeno• Tiene un P (A – a) O2 alterado• Lo producen todo tipo de enfermedades respiratorias
Alteración de la Ventilación / PerfusiónAlteración de la Ventilación / Perfusión
RELACIÓN V/Q
02= 40mmHg O2= 40mmHgCO2=45mmHg CO2= 45mmHg
02= 40mmHg O2= 100mmHgCO2=45mmHg CO2= 40mmHg
O2 =40mmHgCO2=45mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
O2 =100mmHgCO2=40mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
O2 =150mmHgCO2=0mmHg
Sangre venosa mixta
v/q= 0 v/q= 0.8-1.2 v/q= ∞Aire inspiradoNormal
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
ZONAS DE WEST
• Zona 1: PA>Pa>Pv
• Zona 2Pa>PA>Pv
• Zona 3Pa>PV>PA
West JB:Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange. Oxford, Blackwell Scientific,1990.Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
• Es la máxima alteración Ventilación / Perfusión• Presenta Hipoxemia que no se corrige con el agregado de
Oxígeno• No se incrementa el CO2
SHUNTSHUNT
• Raramente es responsable de Hipoxemia en reposo• Se puede producir por disminución del área de difusión , como
en el enfisema, o engrosamiento de la membrana de intercambio, como la fibrosis pulmonar
• La Hipoxemia se pone de manifiesto durante el ejercicio• Se utiliza la prueba de difusión del CO para evaluarla (DLCO)
Alteración de la DifusiónAlteración de la Difusión
ALTERACIONES DE DIFUSIÓN
1. Epitelio alveolar.
2. Membrana basal del epitelio.
3. Espacio intersticial.
4. Membrana basal del endotelio.
5. Endotelio capilar.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
LEYES DE DIFUSIÓN
• Ley de Graham
D= solubilidad
√Peso mol.• Ley de Henry
P1=[gas]1
P2 [gas]2
• Ley de Fick• V=A x D x (P1-P2)
T
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007
GASES ARTERIALES EN IRA
A- Hipoventilación pura.B.- Ventilación alveolar insuficiente.C.- Patología intersticial.D.- Shunt
West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.
Clasificación de IR
• Según la evolución clínica: - Aguda - Crónica - Crónica reagudizada
• Según presente Hipoventilación Alveolar -Hipóxica ( sin Hipoventilación) -Hipoventilación alveolar o Hipercápnica: - Con parénquima pulmonar sano - Con parénquima pulmonar enfermo
CLASIFICACIÓN Y CLÍNICA
Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed. Editorial Mc Graw Hill. 2005.
«La soberanía del hombre está oculta en la dimensión de sus conocimientos.»
Francis Bacon