Ventilación

La principal función de los pulmones es el intercambio de gases, introduciendo oxígeno en el cuerpo y eliminando el dióxido de carbono.Normalmente, durante la inspiración, el diafragma y los músculos del pecho se contraen para abrir el pecho y succionar el aire como una aspiradora, y luego, durante la espiración, los músculos se relajan, permitiendo que los pulmones vuelvan a su tamaño normal y expulsen el aire.Las tasas de ventilación pulmonar miden los volúmenes de aire que entran y salen de los pulmones, durante un período de tiempo.Durante una respiración tranquila normal, cada bocanada de aire que entra y sale de los pulmones es de aproximadamente medio litro, lo que se denomina volumen corriente.La frecuencia respiratoria es el número de respiraciones que una persona realiza por minuto.En un adulto, esto es normalmente alrededor de 15 respiraciones por minuto en reposo.La ventilación por minuto es la cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto.Por lo tanto, la ventilación por minuto viene dada por Ventilación por minuto = (Volumen corriente) X (Frecuencia respiratoria).En un adulto sano normal, esto significa 500 ml por respiración por 15 respiraciones por minuto, es decir, unos 7,5 litros por minuto.Sin embargo, no todo el aire que respiramos llega a los alvéolos, donde se produce el intercambio de gases.Parte del aire queda atrapado en las vías respiratorias, una zona denominada espacio muerto anatómico.Además, algunos de los alvéolos pueden ser defectuosos y no pueden participar en el intercambio de gases.Si al espacio muerto anatómico se le suma el volumen de aire que se pierde en estos alvéolos que no funcionan, se obtiene el espacio muerto fisiológico.Así que para calcular la ventilación alveolar, es el volumen corriente menos el espacio muerto fisiológico y ese volumen se multiplica por la frecuencia respiratoria: Ventilación alveolar = [(Volumen corriente) - (Espacio muerto fisiológico)] X (Frecuencia respiratoria).En una persona sana normal, casi todos los alvéolos funcionan correctamente, y el espacio muerto fisiológico es aproximadamente igual al espacio muerto anatómico, que es de unos 150 ml.Por lo tanto, la ventilación alveolar asciende a unos (500 - 150) ml o 350 ml por respiración, multiplicados por 15 respiraciones por minuto o unos 5,2 litros por minuto.Una forma de medir la ventilación alveolar sin medir realmente los espacios muertos es saber que el aire inspirado contiene casi cero dióxido de carbono y que todo el dióxido de carbono del aire expirado procede de los alvéolos en funcionamiento.Si llamamos a la ventilación alveolar, VA.Es la cantidad de aire que entra y sale de los alvéolos en un minuto.Una fracción de este volumen es dióxido de carbono, así que llamemos a esa fracción FCO2.Entonces, el volumen de dióxido de carbono, VCO2, es VCO2 = VA X FCO2.O, VA = (VCO2) / (FCO2).Ahora bien, en cualquier mezcla de gases, la presión parcial de uno de los gases es proporcional a la concentración fraccional del gas en esa mezcla.Piense en las moléculas de gas como pequeñas bolas de diferentes colores, que se mueven constantemente en un recipiente.Si hay más bolas de un color determinado en esa mezcla, es más probable que esas bolas golpeen las paredes del recipiente.Cuando las moléculas de gas golpean las paredes de un recipiente, ejercen presión sobre él, por lo que la presión parcial es proporcional a la concentración fraccionaria de ese gas en la mezcla.De hecho, la relación entre ambos se basa en la constante K, que supone que los gases están todos saturados de vapor de agua a la temperatura corporal normal y a la presión atmosférica normal a nivel del mar.Por lo tanto, para la presión parcial de dióxido de carbono en el aire alveolar, sea PCO2, y la ecuación se convierte en PCO2 = FCO2 X K.Ahora, introduciendo esto en la ecuación para la ventilación alveolar, obtenemos, VA = [(VCO2) / (PCO2)] X K.Ahora, el dióxido de carbono es altamente soluble en agua y por lo tanto también en sangre.En cuanto el dióxido de carbono de los alvéolos entra en contacto con la sangre de los capilares, se difunde a través de la pared capilar, y la presión del CO2 en la sangre es igual a la presión del CO2 en el aire alveolar.Así pues, podemos sustituir la presión de CO2 en el aire alveolar, es decir la PCO2, por la presión de CO2 en la sangre arterial, sea la PaCO2.La ecuación se convierte entonces en VA = [(VCO2) / (PaCO2)] X K.Esto se conoce como la ecuación de ventilación alveolar y describe la relación inversa entre la ventilación alveolar y la presión parcial de CO2 en el aire alveolar así como en las arterias pulmonares.Esta relación inversa también es algo intuitiva, el aire en los alvéolos ayuda a eliminar el CO2 de la sangre.Más aire ventilando los alvéolos significa menos CO2 en la sangre y viceversa.Una implicación fisiológica de esto es que cuando una persona inspira y espira con más frecuencia de lo normal, es decir, hiperventilando, la concentración de dióxido de carbono en la sangre empieza a descender.Esto conduce a la alcalosis de la sangre y puede causar mareos y ansiedad.Por otro lado, cuando empezamos a producir demasiado dióxido de carbono, como al hacer ejercicio, necesitamos sacarlo.En esa situación, la frecuencia respiratoria y el volumen corriente aumentan y eso hace que la ventilación alveolar suba.##Resumen Como breve resumen...La ventilación por minuto es el volumen total que entra y sale de los pulmones en un minuto, y la ventilación alveolar es lo mismo después de corregir el espacio muerto fisiológico.La ecuación de ventilación alveolar describe la relación inversa entre la ventilación alveolar y el contenido de dióxido de carbono de los alvéolos y la sangre arterial.