Bioingeniera UNER Ctedra de Fisiopatologa respiratoria diapositivas proyectadas
Bioingeniería - UNER Cátedra de Fisiopatología respiratoria (diapositivas proyectadas en clases) Prof. Dr. Armando Pacher Dr. Roberto Lombardo 2011
Fisiopatología de aparatos y sistemas • Fisiopatología del sistema respiratorio: – Conceptos generales: síntoma, signo, síndrome – Concepto de suficiencia e insuficiencia de aparatos y sistemas – Concepto de suficiencia e insuficiencia respiratoria – Cianosis - disnea – Síndromes fisiopatológicos respiratorios – Insuficiencia respiratoria – Misceláneas: neumonía, bronquitis crónica, EPOC, asma bronquial, enfisema, neoplasia.
Tanto en la salud como en la enfermedad, los tejidos, aparatos y sistemas están íntimamente relacionados S. Nervioso S. Endocrino S. Respiratorio S. Digestivo S. Cardiovasc. S. Renal TEJIDOS S. O. M. A. S. Reproductor Barreras mecánicas e inmunológicas Modif. de Introducción a la Bioingeniería, Ed. Marcombo, Barcelona, 1988.
Conceptos generales síntoma - signo - síndrome • Síntoma: Manifestación por parte del paciente de una alteración orgánica; lo que siente y cuenta el enfermo. Ej. : dolor, cansancio, acidez, mareo, vértigo. • Signo: Reconocimiento o provocación por parte del médico de una alteración que presenta el paciente; lo que ve, palpa, percute, ausculta o registra instrumentalmente el médico. Ej. : sibilancias, aumento de tamaño hepático, soplo cardíaco, no captación regional de un isótopo radiactivo, etc. • Síntoma y Signo: Cuando lo siente el paciente y lo observa el médico. Ej. dificultad respiratoria. • Síndrome: Conjunto de síntomas y signos comunes a varias enfermedades, que coexisten y definen un cuadro fisiopatológico o clínico determinado. *
Conceptos generales: síndrome • Herramienta de gran utilidad fisiopatológica y clínica • Ej. : es frecuente la coexistencia de • aumento de frecuencia respiratoria • movimientos respiratorios amplios • silbidos inspiratorios y espiratorios • espiración penosa y prolongada • Conjunto de síntomas y signos comunes a pacientes con asma bronquial, bronquitis crónica, enfisema pulmonar: Síndrome obstructivo pulmonar
Fisiología y Fisiopatología de aparatos y sistemas Cada aparato y sistema tiene características propias para su evaluación
Función de un sistema Cada aparato y sistema tiene características propias para su evaluación
vías aéreas alvéolo sensores AP músculos respiratorios capilares pulmonares VP VD AI AD VI VC capilares sistémicos control Ao PO 2: 96 mm. Hg PCO 2: 40 mm. Hg
Fisiología Respiratoria Suficiencia respiratoria En sangre arterial sistémica
Fisiopatología Respiratoria En sangre arterial sistémica
Insuficiencia respiratoria Disminución de PO 2 hipoxia Las alteraciones sistémicas desencadenan respuestas denominadas adaptaciones que no siempre son favorables Adaptaciones a la hipoxia • Hiperventilación • Vasoconstricción cutánea y visceral • Hiperglobulia
Cianosis Disnea
Cianosis Concepto: coloración azulada de piel y mucosas. Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999. www. sclero. org Etiología: patologías pulmonares y/o cardiovasculares
Cianosis Concepto: coloración azulada de piel y mucosas. http: //db. doyma. es Etiología: patologías pulmonares y/o cardiovasculares
Condiciones para la aparición de cianosis Debe existir más de 5 g% de hemoglobina reducida en los capilares sistémicos La cianosis es cantidad de Hb circulante-dependiente:
Tipos de cianosis Central Pulmonar Cardíaca Periférica Isquemia Estasis
Etiología según tipo de cianosis • Central: – Insuficiencia respiratoria – Shunts cardíacos de derecha a izquierda – Insuficiencia ventricular izquierda severa – Hipoflujo arterial pulmonar (ins. ventricular derecha) – Hipertensión venosa y capilar pulmonar • Periférica: – Isquemia – Estasis venosa – Mayor extracción tisular de O 2 *
Disnea • Concepto: dificultad en la respiración. • Tipos: – inspiratoria – espiratoria – mixta • Concepto de clase funcional – clases I - III – IV • Etiología: – patología respiratoria – patología cardíaca – anemia – acidosis metabólica – psiquiátrica *
Insuficiencia respiratoria: etiología • Síndrome: – restrictivo – obstructivo – de bloqueo alvéolo/capilar – de defecto de perfusión – de desproporción ventilación/perfusión - V/P – de hipertensión pulmonar
Sectores del Sistema Respiratorio VENTILACION CO 2 DIFUSION O 2 AP VP PERFUSION
Síndrome restrictivo • Concepto: alteración en la ventilación pulmonar. • Etiología: alteraciones de centros superiores, de vías motoras, miopatías, alteraciones esqueléticas, cutáneas, pleurales, fibrosis pulmonar, atelectasia.
Síndrome restrictivo Variables de la Ventilación • Control VENTILACION • Vías motoras CO 2 • Caja toráxica DIFUSION O 2 AP • Sistema pleural • Distensibilidad pulmonar • Permeabilidad de vías aéreas * VP PERFUSION
Síndrome restrictivo • Concepto: alteración en la ventilación pulmonar. • Etiología: alteraciones de centros superiores, de vías motoras, miopatías, alteraciones esqueléticas, cutáneas, pleurales, fibrosis pulmonares, atelectasias. • Etiopatogenia: menor expansibilidad pulmonar. • Fisiopatología: disminuye la amplitud respiratoria y la capacidad vital.
Síndrome obstructivo • Concepto: disminución del calibre bronquial de manera parcial, pudiendo ser difuso o localizado. • Etiología: factores que generen semiobstrucción bronquial. • Etiopatogenia y Fisiopatología: – I: mecanismo valvular que origina atrapamiento aéreo
Distensión y retracción bronquial normal Modif. de Bevilacqua F. id.
Atrapamiento aéreo Modif. de Bevilacqua F. id. Normal Semiobstrucción bronquial
Atrapamiento aéreo Modif. de Bevilacqua F. id.
Síndrome obstructivo • Concepto: disminución del calibre bronquial de manera parcial, pudiendo ser difuso o localizado. • Etiología: factores que generen semiobstrucción bronquial. • Etiopatogenia y Fisiopatología: – I: mecanismo valvular que origina atrapamiento aéreo – II: los mecanismos relatados producen un flujo espiratorio lento, prolongando la espiración.
Síndrome obstructivo Flujo espiratorio lento, prolongando la espiración Principles of Internal Medicine. Harrison’s 14 th ed. Valores normales 1 er seg: > del 75% de la CV 3 er seg: > del 90% de la CV Síndrome obstructivo 1 er seg: < del 75% de la CV 3 er seg: < del 90% de la CV
Síndrome obstructivo • Concepto: disminución del calibre bronquial de manera parcial, pudiendo ser difuso o localizado. • Etiología: factores que generen semiobstrucción bronquial. • Etiopatogenia y Fisiopatología: – I: mecanismo valvular que origina atrapamiento aéreo – II: los mecanismos relatados producen un flujo espiratorio lento, prolongando la espiración. • Enfermedades características: – Bronquitis crónica – Enfisema obstructivo – Asma bronquial – EPOC: Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica
Síndrome de bloqueo alvéolo - capilar • Concepto: síndrome fisiopatológico respiratorio originado por alteración en la difusión. • Etiología: fibrosis intersticial, trasudación intersticial, bloqueos linfáticos, edema agudo o subagudo de pulmón, neoplasias, etc.
Síndrome de bloqueo alvéolo - capilar Variables de la difusión VENTILACION CO 2 DIFUSION O 2 AP VP PERFUSION
alvéolo - capilar Esquema. Membrana de la membrana Modif. de Bevilacqua F. y col. Ed. El Ateneo, 1985
Difusión F= A. D. GP E • F = Flujo gaseoso transmembrana • A = Area expuesta • D = Difusión del gas • GP = Gradiente de presiones parciales • E = Espesor de la membrana
Difusión DIFUSION = SOLUBILIDAD DENSIDAD Densidad del O 2 menor que CO 2: difunde 1. 17 veces más Solubilidad del CO 2 mayor que O 2: difunde 24 veces más La difusión del CO 2 es 20 veces más rápida
Difusión Smith Thier, Fisiopatología, EM Panamericana, 1987
Síndrome de bloqueo alvéolo - capilar • Concepto: síndrome fisiopatológico respiratorio originado por alteración en la difusión. • Etiología: trastornos de difusión por fibrosis intersticial, trasudación intersticial, bloqueos linfáticos, edema agudo o subagudo de pulmón, neoplasias, etc. • Fisiopatología: diferente si el bloqueo es leve/moderado o severo.
Bloqueo alvéolo-capilar leve/mod intenso alterac O 2 alterac. O 2 y CO 2 HIPOXIA HIPERCAPNIA estimulac. de centros ACIDOSIS Mayor elim. CO 2 HIPOXIA HIPOCAPNIA
Bloqueo alvéolo - capilar leve/mod intenso HIPOXIA HIPOCAPNIA HIPOXIA HIPERCAPNIA ACIDOSIS
A: Normal, reposo B: Normal, ejercicio González I: Fisiología Respiratoria, 2 da. ed. , Toray, Buenos Aires, 1977
Bloqueo alvéolo-capilar moderado A: Reposo B: Ejercicio González I: Fisiología Respiratoria, 2 da. ed. , Toray, Buenos Aires, 1977
Bloqueo alvéolo-capilar severo A: Reposo B: Ejercicio González I: Fisiología Respiratoria, 2 da. ed. , Toray, Buenos Aires, 1977
Síndrome de defecto de perfusión • Concepto: síndrome fisiopatológico respiratorio originado por alteraciones en la perfusión pulmonar. • Etiología: disminuciones del calibre arterial o arteriolar pulmonar (hiperresistencia arteriolar pulmonar primaria o secundaria), trombosis y tromboembolismo pulmonar, destrucción arterial y capilar (enfisema), obliteración capilar (fibrosis pulmonares), insuficiencia ventricular derecha, alteraciones del retorno venoso sistémico, etc. • Etiopatogenia: variada, dependiendo de la etiología.
Síndrome de defecto de perfusión VENTILACION Variables de la perfusión CO 2 DIFUSION O 2 AP VP Ao VC AP VP AI AD VC PERFUSION VD VI Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999.
Variables de la Perfusión • Función del ventrículo derecho • Retornos venosos a aurículas derecha e izquierda Ao • Resistencia arteriolar VC AP AI • Integridad del capilar AD VD • Circulación linfática • Grado de shunt A/V VP VI VC * Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999.
Circulación bronquial • Circulación bronquial: aorta arterias bronquiales • Circulación alveolar: arteria pulmonar Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999.
Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999. Circulación bronquial Smith Thier, Fisiopatología, EM Panamericana, 1987
Síndrome de desproporción ventilación / perfusión • Concepto: síndrome fisiopatológico respiratorio originado por alteración entre la distribución del aire inspirado y la distribución del flujo sanguíneo. • Etiología: enfisema pulmonar, cortocircuitos ("shunts") de derecha a izquierda, atelectasias, etc. • Etiopatogenia VENTILACION CO 2 AP DIFUSION O 2 VP PERFUSION
Relación ventilación/perfusión V/Q normal ventilación perfusión Modif. de Bevilacqua F. id.
buena ventilación mala perfusión Modif. de Bevilacqua F. id.
mala ventilación buena perfusión Modif. de Bevilacqua F. id.
Síndrome de desproporción ventilación/perfusión • Fisiopatología: alteración de la hematosis en función de la dispersión de los valores de la relación V/Q: – mala V/buena Q: sangre venosa sin cambios: shunt funcional – buena V/mala Q: aire espirado sin cambios: > espacio muerto – leve a moderada: hipoxemia – severa: hipoxemia e hipercapnia
Síndrome de hipertensión pulmonar • Concepto: síndrome fisiopatológico por aumento de presión sistólica de arteria pulmonar por encima de 30 mm. Hg y/o por aumento de la presión media capilar pulmonar por encima de 20 mm. Hg. – Tipos: • por aumento de resistencia (hiperrresistencia) • por aumento de flujo (hiperflujo) • mixta • Etiología: alteraciones pulmonares y cardíacas y estados hiperquinéticos. • Etiopatogenia
Presión en la circulación pulmonar Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999. • Sistema de bajas presiones: – mayor diámetro de sus componentes – mayor distensibilidad (compliance o relación D/P) – baja resistencia – gran lecho capilar – sistólica de arteria pulmonar: < 30 mm. Hg – media capilar pulmonar: < 20 mm. Hg
Hipertensión Pulmonar • Si Presión = Flujo x Resistencia: por aumento de flujo Hipertensión pulmonar y/o por aumento de resistencia
Hipertensión Pulmonar estados hiperquinéticos Hipertensión Pulmonar por hiperflujo shunts de izquierda a derecha CIV Ductus o PCA
Hipertensión Pulmonar Mayor resistencia arterial Hipertensión Pulmonar por mayor resistencia Mayor resistencia arteriolar y/o capilar, primaria o secundaria a aumento de presión en AI AI www. kumc. edu
Presión sistólica de arteria pulm. > 30 mm. Hg Hipertensión Pulmonar y/o Presión media de capilar pulm. > 20 mm. Hg
Insuficiencia respiratoria Presencia en sangre ARTERIAL SISTÉMICA de: PO 2 < 60 mm. Hg Y/O PCO 2 > 50 mm. Hg Sangre arterial sistémica
Síndromes fisiopatológicos Bloqueo alveolo - capilar Obstructivo Restrictivo Defecto de perfusión Desproporcion ventilación/perfusión Hipertensión pulmonar
Misceláneas • • • Neumonía Bronquitis crónica Asma bronquial Enfisema pulmonar Neoplasias
Neumonía • • • Concepto: – inflamación pulmonar por infección Etiología: – infección bacteriana, viral o micótica. Etiopatogenia: – de acuerdo al agente. Anatomía patológica: – “condensación” por exudado inflamatorio alveolar, generalmente lobar: “block neumónico” Fisiopatología: • falta de hematosis en los territorios afectados insuficiencia respiratoria http: //medstat. med. utah. edu
Bronquitis crónica • Concepto: irritación bronquial con aumento de la secreción • Etiología: tabaquismo, asma bronquial, infecciones, contaminación ambiental, clima frío, etc. • Anatomía patológica – inflamación crónica traqueobronquial – hiperplasia glandular submucosa – metaplasia escamosa – enfisema • Clínica: – tos - expectoración - disnea - insuficiencia respiratoria – EPOC: Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica *
Bronquitis crónica http: //medstat. med. utah. edu
Bronquitis crónica Pulmón de no fumador Pulmón de fumador
Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica – EPOC • Prevalencia de EPOC en Argentina: 3. 000 pacientes • 75% desconoce su presencia hasta la aparición de síntomas • Etiología principal: – Tabaquismo: – Principal causa de muerte evitable y prematura en países desarrollados. – La mitad de los fumadores muere por afecciones relacionadas al tabaquismo: • EPOC, enfermedades vasculares, cardiopatías, accidentes vasculares cerebrales, etc. www. goldcopd. com/download. asp? int. Id=391
Tabaquismo • Consumo de tabaco (OMS): – Disminuye en países desarrollados – Aumenta 3, 4% por año en países en desarrollo – 82% de los fumadores vive países en desarrollo • Tabaquismo en Argentina (fumadores activos): • adultos: 34% • 12 a 15 años: 23% • 15 a 18 años: 40% • Tabaquismo pasivo: Argentina lidera en América Latina • Muertes anuales en Argentina por tabaquismo: – Fumadores activos: 34. 000 – Fumadores pasivos: 6. 000 – Costo en salud: $4. 300. 000 www. goldcopd. com/download. asp? int. Id=391
Otros aspectos del tabaquismo • Mujeres: • 40% menos de posibilidades de embarazo • 25% más de aborto espontáneo • Tres veces más riesgo de menopausia precoz • Varones • 50% más de posibilidades de impotencia sexual • Marcada disminución de cantidad y calidad de espermatozoides • Hijos de padres fumadores: • Mayores posibilidades de: • muerte súbita, patologías respiratorias, infecciones de oído medio, neoplasias, asma bronquial, problemas de comportamiento, desarrollo disarmónico. British Medical Association, 2004
Enfisema pulmonar Concepto: Aumento de tamaño de espacios aéreos postbronquiolo terminal con rotura parietal
Enfisema pulmonar: Fisiopatología > volumen toráxico < expansión toráxica alteración V/P < capacidad vital > volumen residual Hipoxia vasoconstricción arteriolar > resistencia vascular HTPu
Asma bronquial • Síndrome: – obstructivo – paroxístico – recidivante • Fisiopatología: – broncoespasmo – edema de mucosa – hipersecreción
Tuberculosis pulmonar Etiología: Bacilo de Koch Epidemiología en Argentina: Incidencia: 10. 500 casos nuevos por año Mortalidad: 800 por año http: //medstat. med. utah. edu
Neoplasia Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999. http: //medstat. med. utah. edu
Neoplasia http: //medstat. med. utah. edu
Neoplasia http: //medstat. med. utah. edu
Netter FH: Atlas of Clinical Anatomy, Dx. R Development Group Inc, 1999.
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