Alvéolo pulmonar
Alvéolo pulmonar detallado
Los alveolos pulmonares son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
Entre los 2 pulmones, se suman unos 750.000.000 alvéolos. Si los estirásemos ocuparían alrededor de unos 70 metros cuadrados.
Definición
Los alvéolos son sacos recubiertos en su pared interna
por líquido y agente tenso activo, hay aproximadamente 300 millones de
ellos en todo el aparato respiratorio, ubicados en las terminaciones de
los bronquiolos pulmonares. En ellos se producen el intercambio de gases entre la sangre y el aire inspirado. Este intercambio permite al organismo obtener el gas principal para el mismo (oxígeno).
La función del aparato respiratorio consiste en desplazar
volúmenes de aire desde la atmósfera a los pulmones y viceversa. Lo
anterior es posible gracias a un proceso conocido como ventilación.
La ventilación es un proceso cíclico y consta de dos etapas: la inspiración, que es la entrada de aire a los pulmones, y la espiración,
que es la salida. La inspiración es un fenómeno activo, caracterizado
por el aumento del volumen torácico que provoca una presión
intrapulmonar negativa y determina el desplazamiento de aire desde el
exterior hacia los pulmones. La contracción de los músculos
inspiratorios principales, diafragma e intercostales externos, es la
responsable de este proceso. Una vez que la presión intrapulmonar iguala
a la atmosférica, la inspiración se detiene y entonces, gracias a la
fuerza elástica de la caja torácica, esta se retrae, generando una
presión positiva que supera a la atmosférica y determinando la salida de
aire desde los pulmones.
En condiciones normales la respiración es un proceso
pasivo. Los músculos respiratorios activos son capaces de disminuir aún
más el volumen intratorácico y aumentar la cantidad de aire que se
desplaza al exterior, lo que ocurre en la espiración forzada.
Mientras este ciclo ventilario ocurre, en los sacos alveolares, los gases contenidos en el aire que participan en el intercambio gaseoso, oxígeno y dióxido de carbono, difunden a favor de su gradiente de concentración, de lo que resulta la oxigenación y detoxificación de la sangre.
El volumen de aire que entra y sale del pulmón por minuto, tiene cierta sincronía con el sistema cardiovascular y el ritmo circadiano (como disminución de la frecuencia de inhalación/exhalación durante la noche y en estado de vigilia/sueño). Variando entre 6 a 80 litros (dependiendo de la demanda).
Se debe tener cuidado con los peligros que implica la ventilación pulmonar ya que junto con el aire
también entran partículas sólidas que puede obstruir y/o intoxicar al
organismo. Las de mayor tamaño son atrapadas por los vellos y el
material mucoso de la nariz
y del tracto respiratorio, que luego son extraídas por el movimiento
ciliar hasta que son tragadas, escupidas o estornudadas. A nivel
bronquial, por carecer de cilios, se emplean macrófagos y fagocitos para la limpieza de partículas.
Adaptación a alturas
El organismo siempre conserva una atracción inspirada de
oxígeno de 21% (FiO2) porque la composición de la tierra es constante
pero a medida que va aumentando la talla del pecho irá bajando la
presión atmosférica y por lo tanto la presión de oxígeno que inspiramos.
Generalmente sucede que nos apunamos, (nos indisponemos
por el efecto de la falta de oxígeno y la baja presión atmosférica), si
subimos una montaña muy alta, eso es porque el organismo aún no se
acostumbra a tanto cambio de presiones, se habla entonces de una hipoxia de alturas, cuyas consecuencias son:
Hay taquicardia y aumento del gasto cardíaco, aumento de la resistencia de la arteria pulmonar, hiperventilación (que si es excesiva puede llevar a una acidosis metabólica), cambios psicóticos, el aumento de la frecuencia respiratoria y aumento de la presión venosa es por aumento del tono enérgico.
Aumento de la masa de glóbulos rojos,
aumento del p50, compensación renal de la alcalosis respiratoria,
aumento de la densidad de capilares musculares y aumento del número de mitocondrias y sus enzimas oxidativas.
Definición de los órganos
- Vía Nasal:
Consiste en dos amplias cavidades cuya función es permitir la entrada
del aire, el cual se humedece, filtra y calienta a una determinada
temperatura a través de unas estructuras llamadas pituitarias.
- Faringe: es un conducto muscular, membranoso que ayuda a que el aire se vierta hacia las vías aéreas inferiores.
- Epiglotis:
es una tapa que impide que los alimentos entren en la laringe y en la
tráquea al tragar. También marca el límite entre la oro faringe y la
laringofaringe.
- Laringe:
es un conducto cuya función principal es la filtración del aire
inspirado. Además, permite el paso de aire hacia la tráquea y los
pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la
deglución si la propia no la ha deseado y tiene la función de órgano
fonador, es decir, produce el sonido.
- Tráquea: Brinda una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.
- Bronquio: Conduce el aire que va desde la tráquea hasta los bronquiolos.
- Bronquiolo: Conduce el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvéolos.
-
- Alvéolo:
Hematosis (Permite el intercambio gaseoso, es decir, en su interior la
sangre elimina el dióxido de carbono y recoge oxígeno).
- Pulmones:
La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la
sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares.
- Músculos intercostales: La
función principal de los músculos respiratorios es la de movilizar un
volumen de aire que sirva para, tras un intercambio gaseoso apropiado,
aportar oxígeno a los diferentes tejidos.
- Diafragma:
Músculo estriado que separa la cavidad torácica (pulmones, mediastino,
etc.) de la cavidad abdominal (intestinos, estómago, hígado, etc.).
Interviene en la respiración, descendiendo la presión dentro de la
cavidad torácica y aumentando el volumen durante la inhalación y
aumentando la presión y disminuyendo el volumen durante la exhalación.
Este proceso se lleva a cabo, principalmente, mediante la contracción y
relajación del diafragma.
Las vías nasales se conforman de:
- Células sensitivas.
- Nervio olfativo.
- Pituitaria.
- Cornetes.
- Fosas nasales.
Gasométricas
- P2:aO2: Presión arterial de oxígeno. Medida en mmHg o kPa (equivalencias en SI).
- PaCO2: Presión arterial de dióxido de carbono.
- PACO2: Presión alveolar de dióxido de carbono.
- Presión alveolar de anhídrido carbónico (PACO2)= 0,863 VCO2/VA
- Diferencia o gradiente alvéolo-arterial de carbónico. Normalmente es cero ya que PACO2 = PaCO2
- Diferencia o gradiente alvéolo-arterial de oxígeno = PAO2-PaO2×D (A-a) O2
- PAO32: Presión alveolar de oxígeno.
- Presión alveolar de oxígeno (PAO2)= PiO2- PaCO2/R
- PiO2: Presión inspiratoria de oxígeno.
- A nivel del mar esto supone: [(760-47)×FiO2]
- R= Cociente respiratorio, aprox 0,8 (relación entre consumo de O2 (VO2) y producción de CO2 (VCO2))
- FiO2= Fracción inspiratoria de oxigeno (aprox 21%, a nivel del mar).
- Para calcular los valores normales de la D (A-a) O2, en función de la edad se puede emplear la siguiente ecuación: D (A-a) O2=
2,5 + (0,21 × edad). En el nivel del mar, la presión parcial ejercida
por el contenido de vapor de agua es de 47 mm Hg y la del dióxido de
carbono es de 40 mm Hg, lo que hace que la presión del aire alveolar
seco sea de 713 mm Hg (760 – 47 = 713).
- VA= Ventilación alveolar, es la diferencia entre la ventilación pulmonar y la ventilación del espacio muerto Conceptos
- Hipoxemia: disminución de la PaO2 < 80 mmHg.
- Hipoxia: disminución de la PaO2 a nivel celular.
- Insuficiencia respiratoria: disminución de la presión parcial de oxígeno (PaO2) por debajo de 60 mmHg a nivel del mar. Dos tipos:
- Parcial: disminución de la PaO2 con PaCO2 normal o baja.
- Global: disminución de PaO2 y aumento de PaCO2 (acidosis respiratoria).
aparato respiratorio Composición del aire seco
Composición del aire alveolar
El oxígeno es, probablemente, el fármaco más utilizado en medicina.
Se define como oxigenoterapia el uso terapéutico del oxígeno siendo parte fundamental de la terapia respiratoria.
Debe prescribirse fundamentado en una razón válida y administrarse en forma correcta y segura como cualquier otra droga.
La oxigenoterapia normobárica consiste en administrar
oxígeno a distintas concentraciones 21-100%. Para ello se pueden
utilizar mascarillas, cánulas nasales, tiendas de oxígeno, etc.
La oxigenoterapia hiperbárica
consiste en administrar oxígeno al 100% mediante mascarilla o casco,
mientras el paciente se encuentra en el interior de una cámara
hiperbárica medicina hiperbárica.
En las personas sanas la hemoglobina presenta una
saturación de Oxígeno del 90-95% con lo que el aporte de oxígeno a los
tejidos es muy superior del que ellos necesitan para vivir, siendo la
extracción de oxígeno por los tejidos de un 25% del que transporta la
sangre. De ahí que la oxigenoterapia en personas sanas es completamente
inútil ya que la sangre aporta a los tejidos una cantidad de oxígeno muy
por encima del que se utiliza normalmente (consumo de oxígeno).
En efecto, los tejidos, en reposo, utilizan sólo unos 5 mililitros de
los 20 ml de oxígeno que hay en cada 100 ml de sangre. De ahí la
inutilidad de los “bares de oxígeno” en el que se administra a personas
sanas aire enriquecido con oxígeno.
Antecedentes
En condiciones normales el estímulo nervioso que regula
el ritmo respiratorio está ligado a la existencia de quimiorreceptores
que son sensibles a la concentración de CO2, de iones hidrógeno y de oxígeno en el organismo. En el hombre los quimiorreceptores están localizados primordialmente en las grandes arterias del tórax y del cuello; la mayor parte se encuentran en los cuerpos carotídeos y aórtico.
Es dudoso que estos quimiorreceptores sean esenciales para la
regulación de la respiración en condiciones normales ya que en estas
condiciones el ritmo respiratorio depende de la actividad de neuronas situadas en el sistema nervioso central en el bulbo y la protuberancia que son sensibles al dióxido de carbono y la concentración de hidrogeniones, sobre todo.
OBJETIVO DE LA TERAPIA
La finalidad de la oxigenoterapia es aumentar el
aporte de oxígeno a los tejidos utilizando al máximo la capacidad de
transporte de la hemoglobina. Para ello, la cantidad de oxígeno en el
gas inspirado, debe ser tal que su presión parcial en el alvéolo alcance niveles suficientes para saturar completamente la hemoglobina. Es indispensable que el aporte ventilatorio se complemente con una concentración normal de hemoglobina y una conservación del gasto cardiaco
y del flujo sanguíneo tisular. El efecto directo es aumentar la presión
del oxígeno alveolar, que atrae consigo una disminución del trabajo
respiratorio y del trabajo del miocardio, necesaria para mantener una presión arterial de oxígeno definida.[1]
Cuando con estas medidas no se consigue aumentar el
aporte de oxígeno a los tejidos, se puede utilizar la oxigenoterapia
hiperbárica, pues con esta modalidad terapéutica se consigue aumentar
hasta 27 veces el transporte de oxígeno en sangre, pero en este caso el
aumento es por el oxígeno directamente disuelto en el plasma.
Hipoxia celular
La hipoxia celular puede deberse a:
- Disminución de la cantidad de oxígeno o de la presión parcial del oxígeno en el gas inspirado.
- Disminución de la ventilación alveolar.
- Alteración de la relación ventilación/perfusión.
- Alteración de la transferencia gaseosa.
- Aumento del shunt intrapulmonar.
- Descenso del gasto cardíaco.
- Shock.
- Hipovolemia.
- Disminución de la hemoglobina o alteración química de la molécula.
Indicaciones
La oxigenoterapia debe ser aplicada cuando existe disminución de la cantidad de oxígeno en la sangre, ya sea por insuficiencia respiratoria, insuficiencia circulatoria, anemia, atmósfera enrarecida con humos o gases, etc., pudiendo llevar a varias situaciones de hipoxia:
Hipoxia atmosférica
La oxigenoterapia es útil para corregir por completo la
concentración baja de oxígeno en los gases inspirados y, por lo tanto,
proporcionar una terapéutica 100% eficaz.
Hipoxia por hipo ventilación
En estas situaciones la oxigenoterapia puede ser muy beneficiosa, aumentando hasta en 5 veces el oxígeno disponible.
Hipoxia de difusión
Aquí la terapia con oxígeno puede aumentar la presión parcial de oxígeno en los pulmones desde un valor de 100 mm de Hg
hasta 600 mm de Hg. Ello origina un gran incremento de gradiente de
difusión entre alveolos y sangre; tal gradiente se eleva desde un valor
normal de 60 mm de Hg hasta uno tan alto como de 560 mm de Hg, es decir,
un aumento de casi el 800%. Este efecto es beneficioso en casos como el
edema pulmonar, porque entonces el pulmón puede aumentar la captación de oxígeno.[2]
Hipoxia isquémica
Es llamada hipoxia por deficiencia circulatoria. En esta,
la oxigenoterapia normobárica es menos útil pues el problema en este
caso es una circulación sanguínea disminuida, no una falta de oxígeno.
Sin embargo, con la oxigenoterapia la sangre normal puede aportar una
pequeña cantidad de oxígeno extra a los tejidos porque aunque la
hemoglobina estará saturada, el oxigeno disuelto depende de la presión
parcial y aumentará (como mucho un 10% más). En estos casos y ante la
evidencia de hipoxia local, debemos intentar la oxigenoterapia
hiperbárica con la que se consigue aumentar hasta los 2000 mm de Hg (
respirando 100% oxígeno a 2.5 ATA) la presión parcial de oxígeno a
expensas del oxígeno disuelto en el plasma ( Ley de Henry)
Oxígeno en enfermedades especiales
También en enfermedades de curso lento que determinan un
estado de hipoxia tisular crónica, es decir, una oxigenación
insuficiente de las células, cuya supervivencia garantiza, aunque en
condiciones de sufrimiento metabólico. Esta condición se presenta en
ciertas formas asmáticas, enfisematosas, bronquíticas o de descompensación cardiocirculatoria.
Como conocer el contenido de oxigeno en sangre
Se puede hacer de dos maneras:
La primera es utilizando una gasometría arterial que consiste en extraer sangre de la arteria y medir la concentración de oxígeno.
La segunda forma es la pulsioximetría que consiste en poner un pequeño aparato en el dedo del paciente que va calculando la saturación de oxígeno de la hemoglobina
en los capilares. Es la más utilizada ya que su molestia es mínima para
el paciente. En contrapartida la gasometría proporciona más información
porque permite medir otros parámetros importantes de la función
cardiorrespiratoria.
La gráfica muestra como varía la cantidad de oxígeno que hay disuelto y combinado en 100 ml de sangre normal (contenido de oxígeno)
cuando se modifica la presión parcial de oxígeno. En condiciones
normales la presión parcial de oxígeno en la sangre arterial es de unos
100 mmHg y en la sangre venosa mixta de unos 40 mm Hg. Cuando aumenta la
presión parcial de oxígeno por encima de los valores arteriales
normales, como con la oxigenoterapia, el contenido de oxígeno aumenta,
sobre todo, a expensas del que circula disuelto ya que en la sangre
arterial normal la hemoglobina está prácticamente saturada de oxígeno.
Dispositivos para la administración de oxígeno
Pacientes con respiración espontánea
- Cánula Nasal
- Mascarilla Simples
- Mascarilla Venturi: Suministra una concentración exacta
de oxígeno independientemente del patrón respiratorio del paciente.
Puede producir en el paciente sensación de confinamiento, calor e
inclusive irritar la piel. Impide al paciente comer y hablar. La
concentración de oxígeno puede variar si no se ajusta adecuadamente la
mascarilla, si se angulan los tubos conectores, si se bloquean los
orificios de entrada de la mascarilla o si se aplica un flujo de oxígeno
inferior al recomendado.
- Mascarilla de respiración
- Cámara hiperbárica
- Cuna especial para neonatos
Pacientes con carencia de respiración espontánea
- Bolsa de Resucitación Manual
- Respirador Mecánico
Precauciones
La administración inadecuada del oxígeno, tanto en la
modalidad como en la dosis (concentración y tiempo) puede ser
contraproducente en ciertas enfermedades, en las que puede incluso
empeorar su situación, como puede ocurrir en ciertos enfermos
respiratorios crónicos en los que una inhalación excesiva de oxígeno,
podría determinar una elevación de la concentración del gas en sangre
que es capaz de inhibir el estímulo que procede de los receptores
sensibles. Esto deprime el ritmo respiratorio incluso en presencia de
una concentración elevada de CO2. A esta situación se le
conoce como evento paradójico, en el que un pequeño aumento en la
concentración de oxígeno en sangre puede conducir a una parada de la
función respiratoria.
- 1. ↑ Oxigenoterapia. Enciclopedia médica
- 2. ↑ Insuficiencia pulmonar y fallo respiratorio. Autor: G. Filley. 1967
Sistema Respiratorio.
La respiración es un proceso involuntario y automático,
en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases
de desecho con el aire espirado.
El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe
y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea
se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en
bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000
bronquiolos.
Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.
Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel.
La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los músculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica
gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio.
Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden
y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.
Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono o gas carbónico que se produce en todas las células.
Consta de dos partes :
Vías respiratorias Pulmones
Las Vías Respiratorias
Están formadas por la boca y las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.
La laringe
es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y
una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen
por las vías respiratorias.
La tráquea
es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la
mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los bronquios.
Los bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en unos sacos llamadas pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y al realizarse el intercambio gaseoso se carga de oxígeno y se libera de CO2.
Los pulmones son dos masas esponjosas de color rojizo, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes.
La pleura es una membrana de doble pared que rodea a los pulmones.
Respiración Consiste en tomar oxígeno del aire y desprender el dióxido de carbono que se produce en las células.
Tienen tres fases:
1. Intercambio en los pulmones.
2. El transporte de gases.
3. La respiración en las células y tejidos.
El Intercambio en los pulmones
El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos:
En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.
En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.
Respiramos unas 17 veces por minuto y
cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El
número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la
capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de
aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad
vital; suele ser de 3,5 litros.
Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxígeno
que lleva atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de
la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire, así la sangre venenosa se convierte en sangre arterial esta operación se denomina hematosis.
Transporte de los gases
El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.
El dióxido de carbono es recogido en parte por los
glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas
hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.
La Respiración de las células
Toman el oxígeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que
han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en
especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos
37 grados.
Producto: Equipo de Oxigeno Portátil en Mochila Básico
Descripción: Incluye un
tanque tipo “D” de aluminio de 420 Lts. de capacidad. 1 regulador de 0 a
25 Lts. por minuto de flujo continuo, con dos salidas de presión
positiva. 1 mascarilla de oxigeno 1 Mochila de Nylon.
Material: Aluminio
País de origen: U.S.A. / United States of America
El más adecuado para servicios médicos.
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Descripción:
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EM-126
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Incluye un tanque tipo “D” de aluminio de
420 Lts. de capacidad. 1 regulador de 0 a 25 Lts. por minuto de flujo
continuo, 1 mascarilla de oxigeno 1 Mochila de Nylon. |
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