2. ¿COMÓ SE GENERA UN GRADIENTE DE PRESIÓN PARA QUE SE PRODUZCA LA VENTILACIÓN EN EL PULMÓN?
Por muchos intentos que hagamos en concentrar la mente para intentar por ejemplo, aumentar la filtración glomerular, o la fracción de eyección del ventrículo izquierdo es algo totalmente imposible. En cambio, con relativa facilidad podemos incrementar el volumen espirado, o incluso la frecuencia respiratoria, o realizar por ejemplo apneas prolongadas.
Sin el control del mecanismo de la respiración está claro que no podríamos hablar, cantar, reír, etc. El fin último del pulmón es conseguir un intercambio de gases y para que esto se produzca se tiene que renovar el gas en los pulmones mediante la insìración y la expiración. A continuación veremos cómo se produce ese movimiento del gas.
2.1. INICIO DE LA INSPIRACIÓN
El centro respiratorio es un cúmulo de neuronas interconectadas situadas en la protuberancia y el bulbo.
Este centro tiene un sistema modulador aferente formado por sensores periféricos, básicamente quimiorreceptores.
Estos sensores periféricos tienen conexiones corticales que pueden modificar el automatismo del centro respiratorio.
El resultado de la función reguladora del centro respiratorio se produce a través de conexiones eferentes que transmiten el impulso inspiratorio en la amplitud y la cadencia que este centro decide.
La última neurona del centro respiratorio se conecta a una motoneurona, la cual extenderá su axón por la médula espinal, y su placa motora se conectará a un músculo.
2.2CÓMO SE GENERA EL FLUJO INSPIRATORIO
Al acortarse el músculo diafragma por el estímulo que le llega del centro respiratorio a través de la placa motora, aumenta el eje vertical de la caja torácica.
Al desplazar el diafragma y aumentar el volumen de la caja torácica generamos una presión subatmosférica dentro del tórax.
Esta presión se consume en parte en desplazar el pulmón hacia las paredes.
La presión que resta, después de la consumida en desplazar el pulmón, la llamaremos presión apta para generar flujo, ya que cuando se abra la vía aérea se establecerá una diferencia de presión con la atmósfera que generará el flujo inspiratorio.
Si este gradiente de presión es alto, el flujo será alto, el volumen circulante será grande y se producirá la renovación del gas alveolar y el intercambio de gases.
Pmusc – Pel = PF
Pmusc = presión generada por los músculos respiratorios.
Pel = presión que se consumirá en desplazar el pulmón o presión de retroceso elástico.
PF = presión apta para generar flujo.
Δ P = PB – PF
PB = Presión atmosférica
2.3.SITUACIONES EN QUE EL FLUJO INSPIRATORIO NO ES ADECUADO
La inspiración es la pormenorización de mecanismos instantáneos que, partiendo de estímulos generados en el centro respiratorio, conducen a la contracción del diafragma para generar la presión inspiratoria. Si la presión muscular que se genera es baja o la presión que se necesita para desplazar el pulmón es alta, la presión apta para generar flujo será baja, el flujo será bajo y se producirá una hipoventilación.
Existen situaciones clínicas que pueden actuar en este eje y que pueden alterar esta cadena y hacer que tan perfecto mecanismo para regular la respiración se convierta en una situación patológica.
Como hemos dicho, el estímulo inspiratorio se genera en el centro respiratorio a nivel de la protuberancia y del bulbo. En esta imagen, está esquematizado con la flecha número 1.
Existen alteraciones que algunos pacientes presentan a este nivel y que van a condicionar que los estímulos sean menos frecuente y también menos intensos. Una situación clínica que, además se presenta con mucha frecuencia en urgencia, es la intoxicación por benzodiacepinas, que puede ser un buen ejemplo para esta situación y que en la mayoría de los caso es reversible.
En la flecha número 2, se señala la médula espinal, concretamente la motoneurona. Una afección que sería representativa de esta situación sería la polirradiculo mieditis o síndrome de Guillain-Barré.
La flecha número 3 indica la placa motora. Por ejemplo la miastenia gravis es una de las enfermedades que pueden producir una alteración en el funcionamiento de la transmisión del estímulo de las placas motora, y así impedir que se genere la presión necesaria para conseguir un gradiente de presión con la presión atmosférica y generar un flujo inspiratorio adecuado.
La causa más frecuente de que el músculo diafragmático que esta representado con la flecha número 4, sea incapaz de generar una presión suficiente para producir el flujo necesario y para que se produzca una necesaria ventilación, es el atrapamiento alveolar. En la agudización grave del asma, o en la agudización de la EPOC, se produce atrapamiento de aire en el pulmón, aumenta el volumen pulmonar y se desplaza el diafragma. Entonces el diafragma pierde su forma de cúpula, y adquiere una disposición plana. En estas circunstancias el diafragma ya esta plano, y el acortamiento del músculo no va a producir un aumento del eje longitudinal del tórax, y por lo tanto no se genera presión intratorácica. En este caso, lo que se produce es un hundimiento de la costillas flotante durante la inspiración. En estos pacientes se produce la utilización de los músculo accesorios de la respiración, intentado fija la cintura escapular (la cual esta formada por la escápula y la clavícula) y elevando las costillas, y esto es lo que va a condicionar un aumento del volumen de la caja torácica para poder generar presión inspiratoria.
El otro componente de la fórmula es la presión que necesitamos para desplazar el pulmón, que hemos abreviado como Pel.
Todas las situaciones que condicionen una ocupación del espacio pulmonar, producirán un aumento de la dificultad en su desplazamiento, haciendo el pulmón más duro, por lo que se necesitará más presión para desplazarlo. Así, si el pulmón está lleno de pus, sangre o lleno de agua, será más difícil su desplazamiento y consumirá una mayor parte de la presión muscular general.
2.4. CÓMO MEJORAR EL VOLUMEN INSPIRATORIO EN SITUACIONES DE FLUJO INSPIRATORIO INADECUADO
Si el gradiente de presión es bajo, el flujo será bajo y no podemos aumentarlo mientras esta presión inspiratoria intratorácica sea baja. Esta situación durará el tiempo que dure la enfermedad que condiciona que la presión inspiratoria apta para generar flujo no pueda ser mayor.
La única alternativa que tenemos para elevar el gradiente es aumentar el otro componente de la fórmula que es la presión atmosférica, la presión de la mascarilla que presurizamos para el paciente o del interior del tubo orotraqueal.
Este aumento de la presión de forma intermitente permitirá aumentar el gradiente de presión y por tanto aumentar el volumen inspirado. Para conseguir un mismo volumen inspirado, este aumento de la presión será tanto mayor cuanto menor sea la presión muscular generada y mayor la presión que se requiera para desplazar el pulmón.