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