Fisiopatologia Insuficiencia Respiratoria

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MECANISMOS FISIOPATOLOGICOS DE LA INSUFICIENCIA RESPIRATORIA Salvador Medrano Ahumada R2MI Neumología HG CMNR 15 Enero 2013

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MECANISMOS FISIOPATOLOGICOS DE LA

INSUFICIENCIA RESPIRATORIA

Salvador Medrano Ahumada R2MINeumología HG CMNR

15 Enero 2013

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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.

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RECUERDO FISIOLÓGICO

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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

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Goldman. Cecil Medicine. 23rd ed.Elsevier. USA 2008.

MECANISMO DE REGULACIÓN CENTRAL

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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

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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

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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

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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

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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 )

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• 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

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• 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

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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

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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

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• Es la máxima alteración Ventilación / Perfusión• Presenta Hipoxemia que no se corrige con el agregado de

Oxígeno• No se incrementa el CO2

SHUNTSHUNT

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• 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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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«La soberanía del hombre está oculta en la dimensión de sus conocimientos.»

Francis Bacon