Los volúmenes pulmonares y las capacidades pulmonares se refieren al volumen de aire en los pulmones en diferentes fases del ciclo respiratorio .
La capacidad pulmonar total promedio de un hombre adulto es de aproximadamente 6 litros de aire. [1]
La respiración corriente es la respiración normal en reposo; el volumen corriente es el volumen de aire que se inhala o exhala en una sola respiración.
La frecuencia respiratoria humana promedio es de 30 a 60 respiraciones por minuto al nacer [2], disminuyendo a 12 a 20 respiraciones por minuto en los adultos. [3]
Hay varios factores que afectan el volumen pulmonar; algunos se pueden controlar y otros no. El volumen pulmonar varía según la persona, como se indica a continuación:
Una persona que nace y vive a nivel del mar desarrollará una capacidad pulmonar ligeramente menor que una persona que pasa su vida a gran altitud . Esto se debe a que la presión parcial de oxígeno es menor a mayor altitud, lo que, como resultado, significa que el oxígeno se difunde con menor facilidad en el torrente sanguíneo. En respuesta a una mayor altitud, la capacidad de difusión del cuerpo aumenta para procesar más aire. Además, debido a la menor presión del aire ambiental a mayores altitudes, la presión del aire dentro del sistema respiratorio debe ser menor para poder inhalar; para cumplir con este requisito, el diafragma torácico tiene una tendencia a disminuir en mayor medida durante la inhalación, lo que a su vez provoca un aumento del volumen pulmonar.
Cuando una persona que vive al nivel del mar o cerca de él viaja a lugares de gran altitud (por ejemplo, los Andes , Denver, Colorado , el Tíbet , el Himalaya ), puede desarrollar una afección llamada mal de altura , porque sus pulmones eliminan cantidades adecuadas de dióxido de carbono, pero no absorben suficiente oxígeno. (En individuos normales, el dióxido de carbono es el determinante principal del impulso respiratorio).
El desarrollo de la función pulmonar se reduce en los niños que crecen cerca de autopistas [5] [6], aunque esto parece ser al menos parcialmente reversible. [7] La exposición a la contaminación del aire afecta al FEV1 en asmáticos, pero también afecta a la FVC y al FEV1 en adultos sanos incluso en concentraciones bajas. [8]
Durante el embarazo también se producen cambios específicos en el volumen pulmonar. La capacidad residual funcional desciende entre un 18 y un 20 %, [9] normalmente de 1,7 a 1,35 litros, [ cita requerida ] debido a la compresión del diafragma por el útero. [ cita requerida ] La compresión también provoca una disminución de la capacidad pulmonar total (TLC) del 5 % [9] y una disminución del volumen de reserva espiratoria del 20 % [9] El volumen corriente aumenta entre un 30 y un 40 %, de 0,5 a 0,7 litros [9] y la ventilación minuto entre un 30 y un 40 % [9] [10], lo que da lugar a un aumento de la ventilación pulmonar. Esto es necesario para satisfacer el mayor requerimiento de oxígeno del cuerpo, que alcanza los 50 ml/min, de los cuales 20 ml van a los tejidos reproductivos. En general, el cambio neto en la capacidad respiratoria máxima es cero. [9]
El volumen corriente , la capacidad vital , la capacidad inspiratoria y el volumen de reserva espiratorio se pueden medir directamente con un espirómetro . Éstos son los elementos básicos de una prueba de función pulmonar ventilatoria .
La determinación del volumen residual es más difícil, ya que es imposible exhalar "completamente". Por lo tanto, la medición del volumen residual debe realizarse mediante métodos indirectos, como la planimetría radiográfica, la pletismografía corporal , la dilución en circuito cerrado (incluida la técnica de dilución con helio ) y el lavado con nitrógeno .
En ausencia de tales, se han preparado estimaciones del volumen residual como una proporción de la masa corporal para los bebés (18,1 ml/kg), [12] o como una proporción de la capacidad vital (0,24 para los hombres y 0,28 para las mujeres) [13] o en relación con la altura y la edad ((0,0275*Edad [Años]+0,0189*Altura [cm]−2,6139) litros para individuos de masa normal y (0,0277*Edad [Años]+0,0138*Altura [cm]−2,3967) litros para individuos con sobrepeso). [14] Los errores estándar en las ecuaciones de predicción para el volumen residual se han medido en 579 ml para los hombres y 355 ml para las mujeres, mientras que el uso de 0,24*FVC dio un error estándar de 318 ml. [15]
Hay calculadoras en línea disponibles que pueden calcular volúmenes pulmonares previstos y otros parámetros espirométricos según la edad, la altura, el peso y el origen étnico del paciente para muchas fuentes de referencia.
Se dice que el remero británico y tres veces medallista de oro olímpico Pete Reed tiene la mayor capacidad pulmonar registrada, 11,68 litros; [16] [17] [18] También se dice que el nadador estadounidense Michael Phelps tiene una capacidad pulmonar de alrededor de 12 litros. [17] [19]
La masa de una respiración es de aproximadamente un gramo (0,5-5 g). Un litro de aire pesa alrededor de 1,2 g (1,2 kg/m 3 ). [20] Una respiración corriente ordinaria de medio litro [11] pesa 0,6 g; una respiración máxima de 4,8 litros (capacidad vital media para los hombres) [11] pesa aproximadamente 5,8 g.
Los resultados (en particular FEV 1 /FVC y FRC) se pueden utilizar para distinguir entre enfermedades pulmonares restrictivas y obstructivas:
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