Ventilación pulmonar
Los factores que intervienen en esta mecánica son las vías aéreas internas, el diafragma, la cavidad torácica formada por la columna vertebral, el esternón y las costillas, así como la musculatura asociada.
El diafragma, que provoca el movimiento de la caja torácica hacia abajo y hacia afuera, cambiando el tamaño de la cavidad torácica en la dirección horizontal, es el principal músculo inspiratorio.
Al mismo tiempo que el diafragma se mueve hacia abajo, un grupo de músculos intercostales externos levantan la parrilla costal y el esternón.
Ya que el tórax es una cámara cerrada y la única comunicación con el exterior es el sistema pulmonar a través de los bronquios y la tráquea, la presión negativa torácica causa que el aire entre a los pulmones.
Otros músculos que juegan papeles menores son los alae nasi (que producen el aleteo de los orificios nasales) y algunos músculos pequeños de la cabeza y el cuello.
Durante la espiración, se produce la relajación de los músculos inspiratorios, mientras que los pulmones y la caja torácica son estructuras elásticas que tienden a volver a su posición de equilibrio tras la expansión producida durante la inspiración.
En una espiración forzada un grupo de músculos abdominales empujan el diafragma hacia arriba muy intensamente.
Estos músculos también se contraen de manera forzada durante la tos, el vómito y la defecación.
De esta forma, estos músculos aplican presión contra los pulmones contribuyendo a la espiración forzada.
Una presión será negativa cuando sea menor de 760 mmHg y positiva si es mayor.
Esto se explica por la existencia, en los alvéolos, de unas células, los neumocitos tipo II, que secretan un agente tensioactivo el surfactante pulmonar que modifica la tensión interfacial: a mayor concentración de surfactante, menor es la tensión superficial.
Esto no sucede en la realidad y se debe justamente a la presencia del surfactante alveolar.
Al expandirse el alvéolo durante una inspiración su área se incrementa, pero al permanecer constante la masa del surfactante, la concentración superficial o cantidad del mismo por unidad de área alveolar se vuelve más pequeña; como resultado, incrementa la tensión superficial.
En particular en los alveolos pequeños la tensión superficial puede ser hasta diez veces menor que en los mayores.
Durante el movimiento pulmonar (condiciones dinámicas) la presión debe compensar también la resistencia al flujo.
La sangre venosa del organismo es llevada vía vena cava inferior y cava superior a la aurícula derecha del corazón, desde la cual pasa, a través de la válvula tricúspide al ventrículo derecho.
El ventrículo derecho bombea la sangre con una presión pulsátil de 24 mmHg sistólica y 9 mmHg diastólica, en promedio, en la arteria pulmonar y perfunde los capilares pulmonares situados en las paredes de los alvéolos.
Un cálculo simple permite deducir que la sangre atraviesa el capilar pulmonar en un poco menos de un segundo.
Una parte del oxígeno que hay en el aire alveolar pasa a la sangre del capilar pulmonar y la mayor parte se une a la hemoglobina formando oxihemoglobina.
Desde aquí es distribuida por el sistema arterial a los capilares de todos los órganos del cuerpo.
En determinadas circunstancias, como durante el ejercicio físico o en algunas enfermedades cardiopulmonares estos valores cambian de manera notable.
La CV puede ser considerablemente mayor que la CVF en pacientes con obstrucción de la vía aérea.
La capacidad residual funcional (CRF) (FRC = Functional Residual Capacity) es el volumen de aire contenido en los pulmones al final de una espiración normal, cuando todos los músculos respiratorios están relajados.
La ventilación voluntaria máxima (MVV = Maximal Voluntary Ventilation) se calcula indicando al enfermo que respire durante 15 segundos a volumen y frecuencia respiratoria máximos (la cantidad de aire espirado se expresa en L/min).
Es posible predecir la MVV a partir del espirograma, multiplicando el FEV1 (en L) × 35 o 40, según los autores.
La MVV disminuye progresivamente cuando existe un aumento de la debilidad de los músculos respiratorios; junto con las presiones inspiratoria y espiratoria máximas, la MVV es en ocasiones, la única prueba funcional respiratoria anómala en ciertos individuos con una enfermedad neuromuscular relativamente grave.
