Mecánica Respiratoria:
Estática y DinámicaEl ciclo respiratorio normal
El ciclo respiratorio durante AMRLa ecuación del movimiento
Dr. Eduardo Luis De Vito.
Asociación Argentina de Medicina Respiratoria2005
““El transporte demasiado rápido de un clima a otro El transporte demasiado rápido de un clima a otro produciráproducirá en las vías respiratorias efectos mortales...en las vías respiratorias efectos mortales...
El movimiento de trepidación El movimiento de trepidación suscitará suscitará enfermedades enfermedades nerviosas, como el baile de San Vito, afecciones histéricas...nerviosas, como el baile de San Vito, afecciones histéricas...
El polvo y el humo El polvo y el humo ocasionaránocasionarán bronquitis y adherencias de la bronquitis y adherencias de la pleura...pleura...
Para una mujer encinta, todo viaje en ferrocarril Para una mujer encinta, todo viaje en ferrocarril provocaráprovocará infaliblemente un aborto con todas sus consecuencias.”infaliblemente un aborto con todas sus consecuencias.”
Declaración de la Academia de Medicina de Lyon,septiembre 1935. Segunda revolución industrial (1815 – 1870)
Viaje peligroso...Viaje peligroso...
EstáticaEstática
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
fEx.T fEl. P
flujo cero
f Ex.T = f El. P
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
+
-
fEx.T fEl. P
flujo cero
f Ex.T = f El. P
pulmón
tórax
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
+
-
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
CPT 5 % 0.3 litros
CPT 60%3.6 litros
VR
CPT 5.9 litros 100%CRF 2.8 litros 47 %
cero
cero
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Presión (cm H2O)
Vol
um
en (
litr
os)
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Presión (cm H2O)
Vol
um
en (
litr
os)
Presión (cm H2O)
Vol
um
en (
litr
os)
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Presión (cm H2O)
Vol
um
en (
litr
os)
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Presión (cm H2O)
Vol
um
en (
litr
os)
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Conclusiones I: Curva presión volumen estática tóraco pulmonar.
En el rango del Vt el tórax ayuda a inspirar.- Esto no ocurre en presencia de hiperinflación.
La curva de Compliance T-P por arribaarriba de CRF es similar a la del Pulmón. Mientras que por debajodebajo de CRF es similar a la del Tórax.
El compliance TP que se mide en un paciente en ARM corresponde a una parte limitada de la curva por arriba de la CRF del paciente.
Presión
Vol
um
en
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
DinámicaDinámica
R
tiempo
pres
ión
R
BA
C D
R
tiempo
pres
ión
R C
Ley de Poiseuille:
Flujo = Δ Presión * π 4
8 η l
Conclusiones II:Cuando hay aumento de la RVA, para mantener el mismo
flujo aéreo, la diferencia de presión debe aumentar.
Una disminución relativamente pequeña del radio produce notables aumentos de la RVA
Factores que se oponen a la expansión pulmonar:Factores que se oponen a la expansión pulmonar:
Fuerzas elásticas: Fuerzas elásticas: Distensibilidad del Tórax-Pulmón.Distensibilidad del Tórax-Pulmón.
Fuerzas no elásticas:Fuerzas no elásticas:Resistencia de las vías aéreasResistencia de las vías aéreas
Intentemos ahora aplicar esto al ciclo respiratorio normal
Es importante para mi destacar que cuando hablo de aprender Es importante para mi destacar que cuando hablo de aprender nono me refiero a me refiero a acumulaciónacumulación, sino a , sino a entender o a tratar de entender entender o a tratar de entender las reglas de juego del paradigma reinante...las reglas de juego del paradigma reinante...
“ “ Estoy seguro que fue en ese momento cuando por fin empecé a Estoy seguro que fue en ese momento cuando por fin empecé a pensar.pensar.Es decir, cuando comprendí la diferencia entre aprender o repetir Es decir, cuando comprendí la diferencia entre aprender o repetir pensamientos ajenos y tener un pensamiento verdaderamente mío, pensamientos ajenos y tener un pensamiento verdaderamente mío, un pensamiento que me comprometiera personalmente, no un un pensamiento que me comprometiera personalmente, no un pensamiento alquilado o prestado como una bicicleta que te dejan pensamiento alquilado o prestado como una bicicleta que te dejan para dar un paseo.”para dar un paseo.”
Fernando Savater.
Ciclo Ciclo Respiratorio Respiratorio
normalnormal
-20
-15
-10
-5
0
-20
-15
-10
-5
0
5
1
2
3
4
-20-15-10-50
Vol
Presión
Presión transpulmonar
flujo
Vt
Pes
Palv
Presión
Vol
um
en
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Normal >RVA < Compl
Normal
>RVA
< Compl
Solo una primera aproximación…Solo una primera aproximación…
1
2
3
4
-20-15-10-50
volumen
presión1
2
3
4
-20-15-10-50
Presión
Vol
um
en
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Curvas de complianceTóraco pulmonar
Veamos en términos un poco más realistas lo que ocurre con > RVA.
Hiperinflación !
Vt
Flujo
Ptp
Presión V
olu
men
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Normal > RVA a CRF Hiperinflación
1
2
3
4
-20-15-10-50
W elástico no umbral = dist TP.
W resistivo = RVA
W elástico umbral = PEEPi
Presión V
olu
men
-2
-1
0
1
2
3
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
1
2
3
4
-20-15-10-50
Conclusiones III:
La hiperinflación hiperinflación poduce:aumento del W resistivo RVAaumento del W elástico no umbral Dist Tx-Paumento del W elástico umbral PEEPi
La fibrosis pulmonarfibrosis pulmonar y el edema pulmonaredema pulmonar producen:aumento del W elástico del P.disminución del W elástico del Tx.La RVA no cambia mayormente.El W Tx + P aumentan.
Ciclo Ciclo Respiratorio Respiratorio
durante ARMdurante ARM
W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral
VtFlujo
Ptp
Normal Fibrosis. EP Hiperinflación
Respiración espontáneaRespiración espontánea
Respiración a presión positiva, flujo constante. Respiración a presión positiva, flujo constante.
VtFlujo
Ptp
Normal Fibrosis. EP Hiperinflación
Respiración espontáneaRespiración espontánea
W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral
Respiración a presión positiva, flujo constante. Respiración a presión positiva, flujo constante.
VtFlujo
Ptp
Normal Fibrosis. EP Hiperinflación
Respiración espontáneaRespiración espontánea
W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral
Respiración a presión positiva, flujo constante. Respiración a presión positiva, flujo constante.
Fuerzas Resistivas (friccionales) flujo, TE, RawFuerzas elásticas Vt, compliance P,Tx Abd. PausaAuto PEEPPEEP flujoflujo
VtFlujo
Ptp
Normal Fibrosis. EP Hiperinflación
Respiración espontáneaRespiración espontánea
W elástico no umbral W resistivo W elástico umbral
Respiración a presión positiva, flujo constante. Respiración a presión positiva, flujo constante.
Fuerzas Resistivas (friccionales) flujo, TE, RawFuerzas elásticas Vt, compliance P,Tx Abd. PausaAuto PEEPPEEP flujoflujo
P.apl = Flujo * R + Vt * E
Presiones = resistenciaresistencia y y elastanciaelastancia
P.apl = Flujo * R + Vt * E + PEEP
Pm + P.apl = Flujo * R + Vt * E + PEEP
EquaciónEquacióndel del movimientomovimiento
flujoflujo
VtVt
¿Para que sirven las ciencias ¿Para que sirven las ciencias básicas?, básicas?,
le preguntó un discípulo.
Es lo mismo que me preguntesEs lo mismo que me preguntespara que sirve un niño,para que sirve un niño,
le contestó Faraday.Faraday.
Bibliografía recomendadaRahn H, Otis AB, Chadwick LE, Fenn W. 1946. The pressure-volume diagram of the thorax
and lung. Am. J. Physiol. 146:161–78En este artículo clásico los autores describieron el diagrama presión volumen del tórax y del pulmón a partir del cual se pueden estimar las fuerzas elásticas resistivas y viscosas necesarias para inflar los pulmones. Todos los artículos posteriores se basan en este clásico imperdible.
Otis AB, Fenn WO, Rahn W. 1950. Mechanisms of breathing in man. J. Appl. Physiol. 2:592–607. Es una continuación de artículo anterior. Introduce la estimación del trabajo respiratorio y sus componentes elásticos, resistivos y viscosos.
ComroeCampbellWestWestNumm