Mecanismos de Hipoxemia

R1U Leonardo Solís Manzano

Propiedades Físicas y Leyes de los gases

• Tres son las propiedades físicas de los gases:• Volumen, Presión y Temperatura.

• La determinación del volumen de gas se realiza a partir del conocimiento de la temperatura, la presión y el porcentaje de saturación con vapor de agua.

• Condiciones BTPS (B: Body, T: Temperature, P: Pressure, S: Saturation)

• Todo gas ejerce presión, la cual es dependiente del volumen del recipiente que lo contenga, puesto que los gases son compresibles.

• Tenemos gas en un recipiente con capacidad de 1lt, el gas ejerce una presión X. Si el volumen del continente se reduce a 0.5 lts entonces la presión será mayor a X. Si el volumen del continente se incrementa a 2 lts, la presión será entonces menor a X.

(Ley de Boyle) – La presión y el volumen interactúan en forma inversamente proporcional si la temperatura es

constante o que la presión es el resultado del numero de moléculas en movimiento por unidad aérea.

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Gas Atmosférico

• En condiciones normales los organismos oxidativos utilizan el oxigeno en el ámbito de la mitocondria como combustible para la producción de energía.

• La Fracción Inspirada de O2 (FiO2) es del 0.21

El O2 se obtiene del gas atmosférico (aire)

Modificaciones en la Presión Parcial del Oxigeno

• Será el producto de la presión atmosférica por la concentración del gas.

Montaña…O2??

• Cuando se produce la inspiración, el aire ingresa a la vía aérea superior. Esta estructura anatómica cumple funciones de: Limpieza, Calentamiento y Humidificación.

• En ella se encuentra Vapor de agua, ocupa un volumen y ejerce una presión aproximadamente de 47mmHg.

• Se produce entonces, un desplazamiento de oxigeno de la mezcla gaseosa de la vía aérea superior, generándose un fenómeno conocido como “La primera caía de la presión parcial de oxígeno”

• El aire inspirado, rumbo al alveolo a través del espacio muerto anatómico, la presión de oxigeno no experimenta ninguna variación puesto que a los gases circulantes no se adiciona ningún otro gas.

• Sin embargo en el ámbito alveolar, aparece un gas diferente en la mezcla (Dióxido de Carbono) el cual normalmente esta “saliendo” del capilar para ser eliminado en la fase espiratoria del ciclo, este gas ejerce presión y determina “ La segunda caída en la presión parcial de oxigeno”,

• Produciéndose así un valor nuevo de presión: La presión alveolar de oxigeno (PAO2) que se calcula mediante la ecucacion de gas alveolar

El valor de PACO 2 es igual al de PaCO2 El valor de PACO2 se obtiene mediante el analisis de los gases arteriales.Valor aproximado de PACO2 al multiplicar 5.8% al volumen de gases atmosfericos.

Difusión• Una vez que el oxigeno se encuentra en el alveolo , difunde al capilar en razón del gradiente

de presión existente entre la PAO2 y la presión capilar de O2 obedeciendo a la Ley de Fick.

• La diferencia alveolo arterial de oxígeno (DAaO2) tiene un valor normal de 5 a 15 mmHg; es una medida de la eficacia del intercambio gaseoso a través de la membrana alveolo capilar.

• Ley de Fick: La difusión de un gas a través de una membrana de tejido, es directamente proporcional a la diferencia de presiones a cada lado de la membrana (P1-P2) y a la superficie de difusión e inversamente proporcional al espesor de la membrana.

Hipoxemia

Hipoxemia por disminución de la PIO2Hipoxemia por hipoventilaciónHipoxemia por trastornos de la difusiónHipoxemia por desequilibrio en la relación V/QHipoxemia por incremento del Shunt

Hipoxemia: Disminución de la PaO2, a nivel del intercambio gaseoso.

Hipoxemia por disminución de la PIO2

• Causada por disminución de la PIO2 la cual tiene su origen en las grandes alturas o en situaciones hipotéticas en las que se respira una mezcla de gases con concentraciones de 02 inferiores al 21%.

• Ejemplo: Un sujeto cuyos pulmones funcionan óptimamente, vive a nivel del mar. Cual será su PAO2 asumiendo que su ventilación es ideal (PACO2 = 40 mmHg)??

• Su PaO2 será entonces:

• Si el sujeto es transportado en una nave desde el nivel del mar a la altura del Everest (P-atm 252 mmHg) y su ventilación se adecua a la altura (PACO2=12 mmHg).

Hipoxemia por hipoventilación

• Cuando la ventilación alveolar no es suficiente para mantener la PaCO2 en rangos normales para una actividad metabólica determinada se genera hipoventilación alveolar. Al no poder eliminar el CO2 producido se incrementa la PaCO2 y, en consecuencia, incrementa la PACO2. El CO2 alveolar desplaza el O2 y lleva a una disminución de la PAO2, lo que condiciona Hipoxemia.

• Ejemplo: Para el mismo sujeto de los ejemplos ya descritos, una hipoventilación extrema (PACO2 = 60 mmHg) conducirá a Hipoxemia de la siguiente manera:

• Su Pao2 será entonces:

• Si se extrapola el ejemplo a la altura de Bogotá (Patm = 560 mmHg) la variación sería:

• La Pao2 será entonces:

• La hipoventilación como mecanismo de Hipoxemia implica una etiología no pulmonar y cursa con una DAaO2 normal.

• Las causas más frecuentes son: la depresión del centro respiratorio por lesión estructural o depresión farmacológica, afecciones neurológicas y afecciones neuromusculares que determinan falla de la bomba respiratoria.

• La Hipoxemia revierte fácilmente con aumento de la FiO2

Hipoxemia por trastornos de la difusión

• Como la Ley de Fick establece que la difusión es directamente proporcional a la superficie de difusión, cualquier evento en el que se produzca ocupación ( neumonía, edema pulmonar), perdida (atelectasia), o destrucción de ésta (enfisema pulmonar), conducirá a Hipoxemia.

• La misma Ley de Fick: la difusión es inversamente proporcional al espesor de la membrana.• A pesar de que su conformación incluye el epitelio alveolar con la fase surfactante, el espacio

intersticial y el endotelio capilar, ésta es tan delgada (0.3 micras) que en condiciones normales su espesor no opone obstáculos a la difusión

Sin embargo, en condiciones patológicas que causan "engrosamiento" de ésta (aumento de su espesor), se producirá Hipoxemia

Hipoxemia por desequilibrio en la relación V/Q

Esta prácticamente presente en todas las alteraciones de la función respiratoria, es bien una alteración de la relación V/Q, puesto que la V se encuentra disminuida con respecto a la Q

• En presencia de relación V/Q baja• En presencia de relación V/Q alta

Hipoxemia por incremento del Shunt

• Se refiere al porcentaje de sangre venosa sistémica que saltea la membrana alveolocapilar; no realiza intercambio gaseoso y transfiere sangre venosa no oxigenada al sistema arterial sistémico.

Shunt

AnatómicoPasaje de sangre de derecha a izquierda del corazón sin pasar por los

pulmones

Es resultado de defectos cardiacos congénitos, defectos atriales o ventriculares, ductus arterioso

permeable, reapertura de un foramen oval secundario a sobrecarga derecha y el pasaje de

sangre a través de canales vasculares anormales en el pulmón

FisiológicoSon el resultado del pasaje de sangre a los alveolos no ventilados, que no

responden al aporte de O2. Atelectacia

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