ENSAYO:
FISIOLOGÍA PULMONAR
CURSO: DIPLOMADO AEROMEDICINA Y TRANSPORTE DE CUIDADOS CRÍTICOS
PROFESOR: LIC. JAIME CHARFEN
HINOJOSA
ESTUDIANTE: NANCY SANCHEZ
RIVERA
FECHA: 28 DE AGOSTO DE 2016
SAN JOSÉ, COSTA RICA
INTRODUCCIÓN
En el ámbito pre-hospitalario la capacitación continua
y la investigación es vital, ya que día a día se realizan estudios y avances en
las ciencias médicas y estas repercuten en nuestro trabajo y la atención que
damos a todos nuestros pacientes. En este caso el estudio de la fisiología del
sistema respiratorio es esencial para la atención de cualquier paciente
crítico, la vía aérea siempre se torna en un elemento protagonista en el
continuo trabajo para mantener la estabilidad del mismo. Por esta razón en este
ensayo se estudiarán conceptos del sistema respiratorio importantes con el fin
de aprender, dominar y enriquecer el conocimiento.
La fisiología pulmonar tiene muchas ramas de estudio
en las que nos podemos enfocar sin embargo las bases de un buen aprendizaje
están en el dominio de los conceptos más básicos. Si tenemos claros dichos
conceptos el avanzar a términos más avanzados o fisiopatologías más complejas
nos va a ser más sencillo.
Por otro lado en el transporte aeromédico nos
enfrentamos a muchos cambios en el área de trabajo, uno de los principales
cambios es en los gases. Los gases a diferentes altitudes van a cambiar su
comportamiento y esto afecta a la tripulación completa y especialmente al
paciente que trasladamos, sin importar cuál sea su condición, por eso es vital
realizar dicho estudio e investigación.
DESARROLLO
La fisiología pulmonar es definida como una
extensión o rama de la fisiología humana, se centra en el proceso de la respiración,
tanto externa (en la cual se da la captación de oxígeno y la eliminación del
dióxido de carbono) y la interna (en la que se realiza un intercambio gaseoso a
nivel tisular).
La fisiología pulmonar es vital debido a que de ella
depende el funcionamiento correcto y efectivo de las células, quienes obtienen
la energía que necesitan para vivir del oxígeno. Ellas necesitan un aporte
constante de oxígeno desde el exterior. Como resultado de esta necesidad
también se produce el dióxido de carbono el cual debe ser eliminado. Según
Tresguerres, en los seres unicelulares el intercambio de gases con el medio
ambiente se produce de manera sencilla, a través de la membrana celular que
está en contacto directo con el medio externo. En un organismo pluricelular
como lo es el ser humano, el sistema respiratorio tiene la función de hacer que
el aire del exterior entre y ponerlo en contacto con la sangre. De ahí en
adelante el sistema circulatorio se encarga de distribuir la sangre oxigenada
por todo el organismo para que las células reciban el oxígeno que necesitan
para su metabolismo.
Debemos
recordar que el sistema respiratorio está compuesto por la nariz, la faringe,
la laringe, la tráquea, los bronquios, y los pulmones. Estos últimos están
formados por bronquios, bronquiolos, conductos alveolares y alveolos. La nariz
está dividida en dos fosas nasales, además está adaptada para cumplir con el
calentamiento, humidificación y filtración del aire, así como para la
olfacción. La faringe por su lado está dividida en nasofaringe, orofaringe y la
laringolaringe; las dos últimas las comparte con el sistema digestivo. La
laringe une la faringe con la tráquea. En ella está el órgano de la fonación,
donde encontramos las cuerdas vocales. Por último la tráquea comunica la
laringe con los bronquios primarios. Esta es un tubo formado por anillos
cartilaginosos incompletos pero unidos entre sí por tejido conectivo.
En la siguiente imagen del libro Fisiología Médica,
por W.Ganong, hacemos una referencia rápida de la anatomía del sistema
respiratorio a partir de la tráquea en donde el árbol bronquial se divide en
bronquios primarios, uno para cada pulmón, bronquios secundarios uno para cada
uno de los lóbulos que tienen los pulmones. Siguen los
bronquiolos y luego en los alveolos es donde se da el intercambio gaseoso.
Todos estos elementos trabajan en un proceso
importante que mencionamos anteriormente LA
RESPIRACION. La respiración vamos a
dividirla en dos procesos: respiración externa que se define como el proceso de
la absorción de oxígeno (O2) y la eliminación del dióxido de carbono
(CO2) del organismo. La respiración interna se refiere al uso del
oxígeno y la producción del dióxido de carbono en las células así como el
intercambio gaseoso entre las células y su medio líquido. Un adulto, en reposo,
tiene una frecuencia respiratoria de 12 a 15
respiraciones por minuto. Se inspiran y espiran aproximadamente 500 ml
de aire en cada respiración. El aire inspirado se mezcla con el gas presente en
los alveolos y, por una difusión simple el oxígeno entra en la sangre de los
capilares pulmonares, por otro lado el dióxido de carbono ingresa a los
alveolos.
En el libro “Anatomía y Fisiología del Cuerpo Huma” J.
Tresguerres, explica que para comprender el comportamiento de los gases en un
organismo es importante reconocer las propiedades básicas de los mismos ya que
estas son las que van a determinar las distintas concentraciones en los
diferentes compartimento corporales. Para entender dichos comportamientos se
estudian 4 leyes físicas de los gases:
§
Ley
de Boyle: la presión de
un gas aumenta si se calienta, aumenta si se comprime y disminuye si se
humedece.
§ Ley
de Dalton: la presión
total de un gas es igual a la suma de las presiones parciales de sus
componentes.
§
Ley
de Henry: los
componentes de los gases difunden a través de las membranas de un medio a otro.
§
Ley
de Fick: la difusión de
un gas es directamente proporcional al coeficiente de difusión del gas, al
gradiente de presión del mismo y a la superficie de intercambio, y es
inversamente proporcional al grosor de la membrana que tiene que atravesar.
La presión que ejerce un gas una mezcla de gases se
define como su PRESIÓN PARCIAL, la
cual es igual a la presión total por fracción de la cantidad total de gas que
representa. Esta presión va a tener su participación en la difusión ya que el
gas se va a difundir de áreas de presión alta hacia áreas de presión baja,
además la velocidad de la difusión va a depender totalmente de la gradiente de
concentración y de la barrera que haya en ambas áreas.
En el caso de
los alveolos la barrera que vamos a encontrar es la MEMBRANA ALVEOLOCAPILAR, a través de esta se da la difusión de los
gases desde el espacio alveolar hacia la sangre de los capilares pulmonares.
Esta barrera también llamada hematogaseosa es muy fina, y está compuesta de dos
capas de células, el epitelio alveolar y el endotelio vascular y por último una
capa muy delgada de líquido intersticial.
Entonces entendemos que con el fin de encontrar un
equilibrio los gases (a través de la membrana alveolocapilar) van a moverse
según la presión /concentración en la que esté. El gas se va a mover de un área
de mayor presión a un área de menor presión y así encontrar equilibrio en ambas
partes. Al suceder esto en los alveolos, se produce en un intercambio gaseoso
entre el aire que hemos inhalado y la sangre que llega a los capilares
alveolares, esto por medio de una difusión pasiva que como lo explicamos
anteriormente busca igualar el grado de presión en ambos lados de la membrana
alveolocapilar. El dióxido de carbono entra a los alveolos desde la sangre y
luego cuando espiramos el aire que está cargado de dióxido de carbono y es
expulsado al exterior. En esta imagen podemos observar dónde y cómo se da este
intercambio gaseoso.
Según el artículo, Conceptos de Fisiología
Respiratoria en UCI, el pulmón adulto contiene cerca de 300 millones de
alveolos, que ocupan una superficie aproximada de 85 metros cuadrados y además
un volumen pulmonar de 4.25 litros.
En este mismo artículo de Fisiología Respiratoria,
Endo da las siguientes definiciones importantes sobre los volúmenes pulmonares,
conceptos importantes para los próximos términos:
- § Capacidad Pulmonar Total (TLC): es el volumen de aire que hay en el pulmón después de una inspiración máxima voluntaria.
- § Capacidad Vital (VC): es el máximo volumen que puede ser exhalado después de una inspiración completa. Es decir, la diferencia entre la capacidad pulmonar total y el volumen residual.
- § Volumen Residual (RV): volumen que queda en el pulmón después de una espiración máxima.
- Volumen corriente (VC): volumen que fluye en un ciclo ventilatorio (500 ml)
En todo este proceso también son participantes los
músculos y demás estructuras torácicas que ayudan a la entrada y salida del
aire. En el libro, Fisiología Médica, W.Ganong hace referencia a que los
pulmones y la pared torácica son componentes importantes para que el mecanismo
de respiración se efectúe correctamente y describe el proceso de la inspiración
de la siguiente forma:
“La inspiración es un proceso
activo. La contracción de los músculos inspiratorios aumenta el volumen
intratorácico. Esto tira de los pulmones a una posición más expandida. La
presión en la vía respiratoria se torna un poco negativa y el aire fluye hacia
los pulmones. Al final de la inspiración, el retroceso pulmonar empieza a tirar
de regreso al tórax a la posición espiratoria donde las presiones de retroceso
de los pulmones y el tórax se equilibran.” W. Ganong (2010)
Dentro de este proceso el DIAFRAGMA cumple también con un papel importante ya que según
Ganong, éste explica casi el 75% del cambio en el volumen intratorácico durante
la inspiración.
Además de todos estos elementos tenemos que tomar en
cuenta otros importantes como lo es el factor surfactante.
Los alveolos tienen una tensión superficial baja
cuando están pequeños, esto se da gracias al FACTOR SURFACTANTE, el cual es un líquido (lípido) que los recubre.
Este factor es indispensable ya que si la tensión superficial no se mantiene
baja cuando los alveolos reducen su tamaño (durante la espiración), estos
podrían colapsarse. También el factor surfactante ayuda a prevenir el edema
pulmonar.
Por último debemos de considerar el papel que tiene la
ACIDOSIS y ALCALOSIS, en la fisiología pulmonar ya que va
determinar muchos factores importantes. Según, Ganong, el pH normal del plasma
arterial debe de ser de 7.40 y el del plasma venoso más bajo. Cuando hay una
disminución del pH por debajo de lo normal se considera una ACIDOSIS. Cuando hay un aumento del pH
se considera una ALCALOSIS. Los tipos de alcalosis y acidosis se dividen
en 4:
1.
Acidosis
Respiratoria
2.
Alcalosis
Respiratoria
3.
Acidosis
Metabólica
4.
Alcalosis
Metabólica
La acidosis respiratoria de debe al incremento de la
presión parcial de dióxido de carbono (Pco2) arterial,
específicamente por arriba de 40 mm Hg. Esto se puede deber a la disminución
ventilatoria. Cuando esto sucede no
estamos removiendo la suficiente cantidad de CO2 y esto va a generar
un estado de acidosis. El organismo responde a esto con un aumento de la
ventilación para poder compensar. Cuando hay una disminución de la parcial de
dióxido de carbono (Pco2) por debajo de lo necesario para realizar
un intercambio gaseoso e causa una alcalosis respiratoria. El organismo
intentará compensar esta anormalidad al disminuir la ventilación.
Los cambios en el pH sanguíneo también pueden ser
producidos por un mecanismo no respiratorio. Por ejemplo la acidosis metabólica
surge cuando se agregan ácidos fuertes en la sangre, por ejemplo cuando se
ingieren grandes cantidades de un ácido (ejemplo: sobredosis de aspirina). Por
otra parte el ácido carbónico que se forma en el organismo se convierte en agua
y dióxido de carbono y estos son excretados por vía pulmonar. La acidosis
metabólica se puede dar a causa de la adición del álcali o por una eliminación
extensa de ácidos (por ejemplo el vómito).
Podemos decir también que cuando el bicarbonato de
sodio (el cual es una base) se ausenta, esto ocasiona un estado de acidosis.
Por ejemplo el paciente diabético con cetoacidosis
diabética presenta la respiración de CUSMA (hiperventilación) en donde el
cuerpo del paciente está tratando de eliminar la mayor cantidad de CO2 para
poder equilibrarse. En la alcalosis metabólica puede hacer un incremento del
bicarbonato de sodio y el cuerpo va a tratar de regularlo al disminuir la
ventilación.
Esto podemos verlo resumido en el siguiente cuadro:
Al analizar este cuadro entendemos que tanto la parte
real como la pulmonar generan cambios ya que el CO2 es regulado por
los pulmones y el Bicarbonato de sodio por los riñones.
CONCLUSIÓN
Uno de
los principales objetivos de este ensayo es rescatar todos los detalles que
rodean la fisiología pulmonar con el fin de tener una base fuerte del tema. En
este se presentan y resumen las características vitales del sistema
respiratorio y su fisiología.
El sistema respiratorio nos enfoca a un área de vital
importancia en la atención prehospitalaria y más aún en el traslado aeromédico.
La vía aérea de los pacientes siempre se ha estudiado como una prioridad que a
su vez nos da herramientas y conocimientos del cómo podemos estabilizar al
paciente para un eventual traslado. El
conocer los detalles y características de la fisiología pulmonar, el cómo se
compone, cuáles son sus estructuras que trabajan para mantener un equilibrio en
el organismo incluso el comportamiento de entidades tan pequeñas como las
células y su metabolismo, nos ayuda a
mejorar el manejo de la vía aérea y además el manejo de equipo relacionado con
la ventilación del paciente. Esto es significativo porque cada capítulo de
conocimiento que añadimos nos enseña y nos muestra distintas y mejores formas
de trabajar con el fin de hacerlo de la mejor manera.
OPINIÓN DEL TEMA
El realizar un ensayo sobre la fisiología pulmonar me
parece sumamente interesante ya que usualmente la fisiología es de cierta forma
“rechazada” u “olvidada” en nuestra capacitación continua. El ir a los
componentes más básicos de la ciencia de la medicina nos demuestra primeramente
su importancia y el reconocer que siempre podemos aprender algo nuevo sin
importar la materia que sea, además de que muchas cosas las tenemos que repasar
con el fin de mejorar cada día más. En sí el enriquecimiento de más
conocimiento siempre nos va a guiar hacia una superación académica, personal y
laboral. Con esto me refiero que el más mínimo detalle que estudiemos siempre
lo vamos a enfocar para mejorar el servicio que le otorgamos a los pacientes.
Por otro lado, y en parte la razón por la cual escogí
la fisiología pulmonar radica en que en el transporte aeromédico los gases en
general van a afectar nuestro trabajo. Empezando por los efectos secundarios a
los que toda la tripulación el paciente están expuestos hasta verlo
detalladamente en el manejo de la vía aérea y la forma de ventilación del
paciente según sus requerimientos. Me parece de suma importancia manejar y dominar la fisiología pulmonar
cuando nos vemos sumergidos en una ambiente en el que el oxígeno es variable.
BIBLIOGRAFÍA
Beatriz
Endo Abella, Linda Gutiérrez Méndez. (2007). Conceptos de Fisiología
Respiratoria en
UCI.
Educación Salamandra, 22, 93-101.
Jesus
A.F.Tresguerres, M.Angeles Villanúa, Asunción López. (2009). Anatomía y
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Richard
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William F. Ganong. (2010). Fisiología
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DF: Mc Graw Hill.
