Resumen Breve
Este video explica la ventilación pulmonar, que es el proceso de inhalación y exhalación. Se discuten los músculos involucrados en la respiración normal y forzada, la importancia de la pleura y las leyes de Boyle y Charles aplicadas a la respiración. También se abordan factores que afectan la ventilación, como la resistencia de las vías aéreas y la tensión superficial del líquido alveolar, y se explica el uso del espirómetro para medir los volúmenes de aire pulmonares y cómo calcular la frecuencia respiratoria, el volumen minuto y la ventilación alveolar.
- La ventilación pulmonar es el proceso de intercambio de aire entre los pulmones y la atmósfera.
- La integridad de la pleura y la caja torácica son cruciales para la ventilación.
- Los músculos inspiratorios y espiratorios facilitan la entrada y salida de aire.
- Factores como la resistencia de las vías aéreas y la tensión superficial afectan la ventilación.
- El espirómetro mide los volúmenes de aire pulmonares, útiles para evaluar la función respiratoria.
Introducción a la Ventilación Pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso mediante el cual el aire ingresa a los pulmones (inspiración o inhalación) y sale de ellos (espiración o exhalación). Un ciclo respiratorio completo abarca desde el inicio de la inspiración hasta el final de la espiración. Los pulmones no dependen de músculos propios para este proceso, ya que el músculo liso se encuentra principalmente en las vías aéreas, cuya contracción reduce el flujo de aire.
Importancia de la Pleura en la Ventilación
La ventilación pulmonar depende de la integridad de la pleura y la caja torácica. La pleura, con sus capas visceral y parietal, produce el líquido pleural en el espacio pleural, reduciendo la fricción y compartimentalizando los pulmones. Además, la pleura genera un gradiente de presión esencial para la entrada de aire, influenciado por las leyes de Boyle (relación inversa entre presión y volumen) y Charles (relación directa entre volumen y temperatura).
Músculos Inspiratorios y Espiratorios
Durante la inspiración, el aumento del diámetro de la caja torácica se logra mediante los músculos inspiratorios. El diafragma es el músculo principal en la inspiración normal, contrayéndose y aplanándose para aumentar el volumen vertical de la caja torácica. En la inspiración forzada, intervienen músculos como el serrato anterior, pectoral menor, intercostales externos, esternocleidomastoideo y los escalenos, que elevan las costillas y el esternón. La espiración normal es un proceso pasivo debido al retroceso elástico del diafragma y los pulmones. En la espiración forzada, participan los músculos intercostales internos, el recto abdominal y los oblicuos, que comprimen las vísceras y fuerzan el diafragma hacia arriba, aumentando la presión y expulsando el aire.
Variaciones de Presión y Movimiento del Aire
El movimiento del aire depende de las variaciones de presión en la caja torácica. Para que no haya movimiento de aire, la presión atmosférica (760 mmHg a nivel del mar) debe ser igual a la presión intrapulmonar. La presión intrapleural debe ser siempre negativa, mantenida por el sistema linfático que drena el líquido pleural. Cuando aumenta el diámetro de la caja torácica, la presión intrapleural se vuelve más negativa, expandiendo los pulmones y disminuyendo la presión intrapulmonar, lo que permite la entrada de aire. Durante la espiración, el retroceso elástico aumenta la presión intrapulmonar, forzando la salida del aire.
Factores que Afectan la Ventilación Pulmonar
Varios factores pueden afectar la ventilación pulmonar. La resistencia de las vías aéreas es menor en las vías de mayor diámetro, pero puede aumentar en condiciones como el asma, donde la contracción de la musculatura lisa reduce la luz de las vías aéreas. La distensibilidad de los pulmones, influenciada por las fibras elásticas del tejido conjuntivo, puede disminuir en enfermedades como el enfisema o la tuberculosis, haciendo los pulmones más rígidos. La tensión superficial del líquido alveolar también influye, tendiendo a colapsar los pulmones, siendo menor en adultos que en niños.
Espirómetro y Volúmenes Pulmonares
El espirómetro es un instrumento que mide los volúmenes de aire que ingresan y salen de los pulmones durante la respiración. Los primeros espirómetros utilizaban un tambor con una mezcla de aire y oxígeno, mientras que los actuales son digitales. El volumen corriente es la cantidad de aire que entra y sale en una respiración normal (500 ml). El volumen de reserva inspiratoria es el aire adicional que se puede inhalar después de una inspiración normal (3000 ml), y el volumen de reserva espiratoria es el aire que se puede exhalar después de una espiración normal. El volumen residual es el aire que siempre queda en los pulmones (1200 ml).
Capacidades Pulmonares y Frecuencia Respiratoria
Las capacidades pulmonares se obtienen sumando dos o más volúmenes. La capacidad inspiratoria es la suma del volumen corriente y el volumen de reserva inspiratoria (3500 ml). La capacidad vital es la suma del volumen corriente, el volumen de reserva espiratoria y el volumen de reserva inspiratoria (4600 ml). La capacidad residual funcional es la suma del volumen residual y el volumen de reserva espiratoria (1600 ml). La capacidad pulmonar total es la suma de todos los volúmenes (5800 ml). La frecuencia respiratoria es el número de ciclos respiratorios por minuto, que varía según la edad (12-20 en adultos, 20-40 en niños, 40-60 en lactantes).
Volumen Minuto y Ventilación Alveolar
El volumen minuto es la cantidad de aire que se intercambia con la atmósfera en un minuto, calculado multiplicando el volumen corriente por la frecuencia respiratoria (aproximadamente 6 litros en un adulto). La ventilación alveolar es la cantidad de aire que llega a los alvéolos, teniendo en cuenta que parte del aire inspirado (150 ml) permanece en los espacios muertos anatómicos (vías aéreas donde no hay intercambio gaseoso). La ventilación alveolar se calcula multiplicando el volumen alveolar (350 ml) por la frecuencia respiratoria, resultando en aproximadamente 4200 ml. Los espacios muertos fisiológicos incluyen los espacios muertos anatómicos más los alvéolos no funcionales debido a patologías.
