CIRCULACION PULMONAR CIRCULACION PULMONAR VASOS EXTRAALVEOLARES DEPENDENCIA DEL

CIRCULACION PULMONAR

CIRCULACION PULMONAR VASOS EXTRAALVEOLARES DEPENDENCIA DEL VOLUMEN PULMONAR PRESION DEL LIQUIDO INTERSTICIAL TONO DE LAS FIBRAS MUSCULARES VASOS INTRAALVEOLARES RESISTOR DE STARLING RELACION ENTRE Pa, PA Y Pv INFLUENCIA GRAVITACIONAL ZONAS DE WEST VASOS PULMONARES Y FLUJO MENU GENERAL

C I R C U L A C I O N E N P U L M O N La circulación en el pulmón se rige por las leyes generales de la hidrodinámica (Ver Capítulo 1, "Aspectos Físicos"). La descripción. mas simple es la ley de Poiseuille, donde el flujo sanguíneo ( Q ) alcanzado depende de la resistencia ( R ) y del gradiente de presión dinámica o intra vascular producido ( ΔP ). . Q=DP/R clic El gradiente de presión intra vascular o la presión dinámica es la que se mide entre cualquier rama gruesa de la arteria pulmonar y la vena pulmonar que drena la sangre oxigenada hacia la aurícula izquierda (Ver Capítulo 2 "Sistema Cardiopulmonar"). En forma práctica se obtiene con un catéter colocado en cualquier rama de la ARTERIA PULMONAR como valor inicial (Pi). Avanzando el mismo catéter hasta vasos de menor calibre o con un catéter de doble vía, se obtiene el valor llamado Presión de ACUÑAMIENTO ( Pf ). Es equivalente a la presión de la vena pulmonar o, en condiciones normales, de la aurícula derecha. 1 de 2 MENU

C I R C U L A C I O N E N P U L M O N El lecho vascular pulmonar se puede dividir en vasos: q Proximales compuestos por arterias gruesas, elásticas, de diámetro superior a 1 mm, distensibles ante cambios de presión o volumen. q Distales compuestos por pequeñas arteriolas con musculatura lisa y arteriolas poco distensibles, que generan variaciones de resistencia. q De la microcirculación, compuestos por una amplia red de capilares. Por razones funcionales, a fin de describir características que los diferencian y para discriminar la acción de ciertas variables, los vasos distales se dividirán en extra e intraalveolares, aunque numerosas propiedades son comunes. La descripción no corresponde a mediciones que normalmente se realizan en clínica sino a modelos fisiológicos complejos o a simples hipótesis teóricas. 2 de 2 MENU

VASOS EXTRAALVEOLARES DEPENDENCIA DEL VOLUMEN PULMONAR PRESION DEL LIQUIDO INTERSTICIAL TONO DE LAS FIBRAS LISAS MUSCULARES MENU GENERAL

E X T R A A V L A V S E O O S L A R E S Los vasos extraalveolares son de calibre superior a 30 micrometros, con vainas conjuntivas poco distensibles; la mayoría son arteriolas y pequeñas arterias musculares que participan en la modificación de la resistencia. Están ados a los bronquiolos y al parénquima, el que tracciona sobre ellos cuando hay variación de volumen. Están sometidos a una presión extramural aproximada a la pleural y a la intersticial. La primera varía según las fases e intensidad del ciclo ventilatorio; la segunda según los cambios del líquido intersticial. clic. El flujo que producen y la resistencia que ofrecen dependen : v Del volumen pulmonar. v De la presión del líquido intersticial v Del tono de la musculatura lisa 1 de 4 MENU

Los vasos extraalveolares están condicionados por el volumen pulmonar, debido a la tracción que sufren las partes de sus paredes con tejido conjuntivo y su unión con las estructuras de los bronquios. A volúmenes pulmonares bajos estos vasos sufren una baja tracción y tienen un radio reducido. Si la presión alcanzada está por debajo de su presión crítica de apertura permanecerán sin flujo. clic A volúmenes pulmonares altos sufren una gran tracción y aumentan su radio. Es una de las causas que producen reclutamiento o distensión generando au mento del flujo sanguíneo. 2 de 4 MENU

Los vasos extraalveolares como se detalló anteriormente están condicionados por el volumen pulmonar, debido a la tracción que sufren las partes de sus paredes con tejido conjuntivo y su unión con las estructuras de los bronquios. Pero hay parte de sus paredes que están en contacto con un intersticio elástico, modificable por tracción o por presencia de líquido. La presión intramural (PIM) está determinada por el volumen y la presión de la sangre, pero está influida a través de las presiones extramurales (PEM) que se modifican por el volumen pulmonar y por la presión intersticial. La modificación del tono del músculo de la pared por estímulos de diferente tipo produce aumento o disminución del gradiente de presión entre el vaso extramural y los capilares alveolares o venosos. clic PIM PEM La presión intersticial es subatmosférica y tiene un valor que puede ser igual o diferente de la presión pleural o intratorácica. Sus valores subatmosféricos pueden alcanzar hasta -40 cm. H 20 para una presión pleural normal. 3 de 4 MENU

No se conoce con exactitud el número Condición normal V de vasos permeables y que participan en A el intercambio de gases o de líquidos. S O Se supone que hay un alto número sin Arteriola S perfusión de sangre por las Capilares posibilidades de apertura que presentan ante aumentos de presión o E en esfuerzo debido a los cambios de clic X volumen pulmonar y sanguineo. T R El reclutamiento se produce Reclutamiento Distensión A cuando el vaso alcanza la A Presión Crítica de Apertura y comienza el flujo de L (PCA) sangre. V Hay aumento de volumen y E de la superficie de intercambio. O clic L A En la distensión hay mayor aumento de volumen que de superficie de R intercambio, por la capacitancia de algunos vasos y porque otros no E alcanzan la Presión Crítica de Apertura. S 4 de 4 MENU

V A S O S E X T R A A L V E O L A R E S V O L U M E N P U L M O N A R Todo tubo elástico debe alcanzar la presión crítica de apertura (PCA) para que se inicie un flujo del fluido; es una presión transmural (PTM) que depende de la presión intramural (PIM) , de la presión extramural (PEM), del tono de la musculatura lisa de su pared. En un pulmón con volumen bajo, colapsado o atelectásico, con VR bajo se genera una PTM baja. Gran parte de estos vasos no alcanzan la PCA y permanecen sin flujo. clic En inspiración a volúmenes altos la PTM es elevada porque la PEM es muy negativa o subatmosférica. Habrá mayor número de vasos que alcanzan su PCA y hay reclutamiento con aumento de flujo. Cuanto mas alta sea la PCA del capilar, menor será el flujo para una dada presión transmural o un gradiente de presión dinámica. 1 de 2 MENU

V A S O S E X T R A A L V E O L A R E S V O L U M E N P U L M O N A R A volúmenes pulmonares bajos, a igual PEM y PIM, los vasos tienen un radio pequeño y una resistencia alta. A volúmenes pulmonares grandes, a igual PEM, los vasos tienen un radio aumentado y una resistencia disminuida. En los casos patológicos de atrapamiento aéreo importante aumenta el volumen pulmonar, pero puede disminuir el radio de los vasos y aumentar la resistencia 2 de 2 MENU

V A P S R O E S S I E O X N TI R N A T A E L R V S E T O I L C AI R A E L S La presión extramural (PEM ) está determinada por los movimientos ventilatorios y los cambios de presión que se producen en el tórax (Ver Capítulo "Sistema Cardiopulmonar"). La PEM también está determinada por la presión del líquido intersticial que normalmente tiene valor negativo y modifica la presión transmural (PTM). Su valor depende del volumen, del esfuerzo ventilatorio producido por las resistencias Los vasos extraalveolares tienen un calibre dependiente de la ventilación, con radio mayor a volúmenes altos que bajos. La PTM es mayor a volúmenes altos Alveolo PIM 5 PTM 9 PEM- 4 clic Alveolo Volumen Pulmonar Bajo Alveolo PIM 5 PTM 20 PEM- 15 Alveolo Volumen Pulmonar Alto 1 de 1 MENU

Se ha descrito anteriormente la modificación por razones físicas o mecánicas del calibre del capilar pulmonar Existen numerosas sustancias que actúan como vasodilatadoras o como vasoconstrictoras, en procesos secundarios a modificaciones diferentes a la función cardiopulmonar o que producen compensación de alteraciones producidas en el pulmón. clic Las catecolaminas, la angiotensina y la histamina son vasoconstrictores que no necesariamente regulan la función de la circulación pulmonar a fin de ajustarla a su ventilación. La bradiquinina, la acetil colina, la aminofilina, el isoproterenol son vaso dilatadores. Hipercapnia Hipoxemia Acidosis Noradrenalina Adrenalina Histamina Angiotensina Contracción arteriolar Vasoconstrictores Vasodilatadores clic Acetilcolina Bradiquinina Aminofilina Isoproterenol La PO 2, la PCO 2 y el p. H de sangre o de gas alveolar tienen efectos sobre los vasos pulmonares. Cada caso se analizará en los Capítulos 6 y 7 1 de 1 MENU

VASOS INTRAALVEOLARES RESISTOR DE STARLING RELACION ENTRE Pa, PA y Pv INFLUENCIA GRAVITACIONAL ZONAS DE WEST ZONA III ZONA IV VASOS PULMONARES Y FLUJO MENU GENERAL

El comportamiento de los vasos intraalveolares ha sido descrita por Starling, con la realización de un modelo físico que consiste en un tubo elástico contenido en una cámara de presión variable. Pa > Pca > Pv clic El gradiente de presión que se produce en un vaso para generar un determinado flujo normalmente se calcula con la diferencia entre arteria (Pa) y vena (Pv). clic En el caso especial del capilar intraalveolar cuando la presión en la cámara (Pca) supera a la presión venosa (Pv), el gradiente estará fijado por la diferencia entre la arteria y la cámara (Pa-Pca). clic Pa > Pca > Pv Cuando la presión en la cámara supera la arterial, el flujo se interrumpe. 1 de 1 MENU

Se ha explicado anteriormente que el capilar pulmonar extraalveolar tiene una presión de ingreso (Pa) determinada por la PIM que genera la sangre perfundida por la arteria pulmonar, con variaciones de 80 latidos/ min. La PEM del vaso extraalveolar tiene valor negativo en reposo y cambia según el ciclo y la frecuencia ventilatoria, que normal mente es de 10 por minuto. La PTM es la presión capilar arterial ( Pa) Pa Capilar extraalveolar PA Pv Alveolo clic La presión alveolar (PA) es la PEM del capilar intraalveolar con valores Capilar negativos en inspiración y positivos en espiración. cl intraalveolar ic Alveolo Capilar venoso La presión venosa (Pv) de salida del capilar depende de la PIM, de la presión de la vena pulmonar y de la tisular; es un capilar extraalveolar. 1 de 1 MENU

Presión arterial (mm Hg) Presión alveolar. Presión venosa (mm Hg) 3 2 3 4 3 8 3 10 12 3 14 16 20 22 24 3 3 3 0 0 comprender a cabalidad. 2 4 6 8 10 12 ZONA III 18 3 0 ZONA II 6 0 ZONA 1 0 Cuando se analiza de manera conjunta la acción gravitacional, la incidencia de la Pa, la PA y la Pv, se establecen complejas relaciones que se deben clic Hasta los años sesenta el modelo monoalveolar o el pulmón homogéneo fue la forma de analizar la función respiratoria. Se realizaban enfoques cualitativos de las desiguales distribuciones de gas y de sangre conceptos como cortocircuito y espacio muerto. La mediciones realizadas por Permutt y West y los modelos de computación utilizados, permitieron elaborar la teoría. . de zonas de desigual V/Q y prever a través de cálculos gases en sangre resultantes. Estas teorías y cálculos fueron posteriormente confirmados con el uso de gases de diferente solubilidad desarrollada por Wagner. clic A partir de esa fecha se afianza un nuevo enfoque fisiopatológico del pulmón inhomogéneo; las posibilidades computacionales aseguraron determina ciones cuantitativas que revolucionaron la fisiología respiratoria. 1 de 2 MENU

Zona I. Pa de 0 a +2 Z O N N A S Presión arterial Presión alveolar Pv de 0 0 2 4 6 8 10 12 D E 14 16 18 20 22 24 W E S T PA de +2 a -2 Presión venosa 2 2 0 0 0 2 2 0 I Zona II. Pa de+2 a +14 Z O N A II 2 4 2 6 2 8 2 10 12 clic Pa > PA >Pv clic Z O N A III PA de + 2 a -2 Pv de 0 a +2 clic Pa > PA ? =<Pv ? Zona III. Pa de +14 a +24 PA de +2 a -2 Pv de +4 a +12 Pa > Pv > PA Existe una Zona IV con hemodinamia semejante a la zona III pero donde el aumento de la PEM por aumento de la presión intersticial o tisular disminuye el flujo de sangre. 2 de 2 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 I 2 2 2 0 0 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 Z O N A 2 2 12 I Zona I. La presión dinámica ( Pi-Pf ) está modificada fundamental mente por la de ingreso (Pa) y la PA (una PEM variable). En inspiración la PTM aumenta y también el flujo sanguíneo por la presencia de PEM subat mosféricas en alveolo. espiración las clic En presiones intratorácicas Z O son menos subatmosfé N ricas y las intraalveolares A iii positivas: disminuyen la PTM y el flujo de sangre clic La Pv no determina el flujo Z O N A ii Se trata de una zona de muy bajas presiones en los capilares pulmonares (arterial y venoso) por lo que son muy sensibles a los cambios de presión que se pueden producir durante el ciclo ventilatorio (cambios de presión pleural y presión alveolar). También es una zona muy sensible a variaciones del flujo de sangre. 1 de 2 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 I 2 2 2 0 0 I Z O N A II 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 Z O N A 2 2 12 Z O N A III Por influencia gravitacio nal habrá zonas extensas sin apertura de los capilares y sin flujo de sangre. Por la gran influencia de las presiones positivas o supraatmoféricas genera das por el ciclo venti latorio habrá períodos importantes donde la presión dinámica será cero y no habrá flujo sanguíneo. clic No es difícil aceptar que un aumento de presión en la arteria pulmonar o un aumento de volumen minuto cardiaco produzca un reclutamiento o una distensión en la red capilar de esta zona, con un aumento sustancial de la perfusión sanguínea. . Como es una zona con ventilacion alta ( V ) habrá mayor incorporación de O 2. y puede corregir hipoxemias existentes a bajo flujo de sangre ( Q ). 2 de 2 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Z O N A I I 2 2 2 2 0 0 Z O N A II 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 I 12 Z O N A III clic Zona II. La presión dinámica (Pi-Pf) está determinada fundamen talmente por la de ingreso (Pa) y la PA (PEM variable). En inspiración la PTM aumenta y también el flujo sanguíneo por la presencia de PEM subatmosféricas (en el alveolo. ) En espiración las presiones intratorácicas son menos subatmos féricas y las intraalveo lares positivas: disminu yen la PTM y el flujo de sangre. ic Por influencia gravitacional habrá unaclmayor presión de ingreso (Pa). Las presiones positivas o supraatmoféricas generadas por el ciclo ventilatorio tendrán una baja incidencia en el gradiente de presión dinámica y el flujo sanguíneo estará menos alterado que en la zona I. 1 de 2 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Z O N A I I 2 2 2 2 0 0 Z O N A II 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 I 12 Z O N A III Zona II. Desde el punto de vista circulatorio es una zona menos variable que la correspondiente a los vértices pulmonares De todas maneras puede producirse reclutamiento de unos pocos vasos y distensión de otros. DifÍcilmente habrá vasos que no alcanzan la PCA y que permanecen sin flujo. En razón de los conceptos que se consideran tradicionales es difícil a veces aceptar que un aumento de sangre perfundiendo el pulmón o parte de él, conduzca a una disminución de una hipoxemia. Ello ocurre. . cuando aumenta el flujo de sangre (Q ) en zonas con ventilacion alta (V ) 2 de 2 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa 0 0 6 2 2 2 8 2 0 2 4 10 12 14 16 18 Z O N A I I I 2 0 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 12 Zona III. La presión dinámica (Pi. Pf) está determinada I fundamentalmente por la de ingreso (Pa) y la de salida por las venas Z pulmonares (Pv). La O influencia de la PEM N ejercida por el alveolo es A de baja incidencia en la II respiración normal. clic Por influencia gravitacio Z nal habrá una mayor O presión de ingreso por el N extremo arterial (Pa) y A III también en el extremo venoso (Pv). Las presiones positivas o supraatmosféricas generadas por el ciclo ventilatorio modifican el flujo solo en condiciones de ventilación forzada. . Un aumento de presión en arteria pulmonar o un aumento de Q no pueden producir reclutamiento pues la mayoría de los vasos están abiertos. Solo se puede generar aumento de perfusión al producir distensión capilar. 1 de 1 MENU

Presión arterial Presión alveolar Presión venosa Zona IV. 0 0 6 2 2 2 8 2 0 2 4 10 12 14 16 18 Z O N A I V 2 0 Z O N A II 2 4 6 20 2 8 22 2 10 24 I Z O N A III 12 Aumentos de la presión en la arteria pulmonar o. de Q no producen reclutamiento o distensión pues el sistema ha llegado a su capacitancia máxima. La filtración de líquido produce un aumento de la presión tisular o intersticial que impide un aumento de flujo sanguíneo y puede llegar a disminuirlo. Durante mucho tiempo se describió un aumento progresivo del flujo por acción gravitacional tal como ocurre en la zona III. Hughes demostró la incidencia del aumento de la presión tisular en el control del flujo sanguíneo, con la presencia de esta zona donde se mantiene o disminuye el flujo en relación a la zona III, aunque haya aumentos de la presión de ingreso (Pa). 1 de 1 MENU

De lo desarrollado anteriormente es fácil comprender que la arteria pulmonar tiene una presión de ingreso al pulmón que disminuye de valor a medida que se asciende hacia el vértice pulmonar . A esta altura del desarrollo del tema es fácil comprender que por acción gravi tacional la pre sión de ingreso de los capilares aumenta hacia la base 30 35 40 clic . . Ello determina una distribución de Q en sentido creciente de vértice a base. No es fácil asociar lo desarrollado para los vasos extra e intraalveolares y convertirlo en un mapa de distribución de la sangre en el pulmón. 1 de 2 MENU

A Volumen Residual (VR). . . . hay una disminución del flujo desde los vértices a las bases, aunque de escasa significación. A Capacidad Funcional Residual (CFR). . . que es el volumen pulmonar en que se produce la ventilación normal en reposo, se observa una zona superior con bajo volumen de sangre, un aumento progresivo y al final una ligera disminución por acción de la presión tisular. . A Capacidad Pulmonar Total (CPT). . los altos volúmenes pulmonares se generan con presiones positi vas y negativas máximas. lic Vertice VR CFR CPT Base Q litros/minuto Las presiones positivas reducen el flujo de sangre en la zona I y las negativas aumentan en la zona III 2 de 2 MENU FIN

El Capítulo 3 “Circulación Pulmonar" del Programa Interactivo ha llegado a su fin. FIN MENU GENERAL