Fisiología Respiratoria y Sistema de Conducción Cardíaco

Fisiología Respiratoria

Ventilación

La ventilación es la función mediante la cual los seres vivos toman oxígeno y eliminan el dióxido de carbono.

Función del aparato respiratorio

• Distribución del aire
• Intercambio de gases (O2 y CO2)
• Filtrar, calentar y humidificar el aire que respiramos
• Regulación del pH (reteniendo o eliminando CO2)
• Regulación de la temperatura (pérdida de agua)
• Producción del sonido (lenguaje oral)

Etapas de la respiración

• Ventilación: (inspiración) meter O2 y liberar CO2
• Perfusion: (intercambio de gases) pulmón y parénquima
• Difusión: transporte de gases en la sangre.
• Regulación.

Ambiente

21% oxígeno, 78% nitrógeno y 1% varios gases.

Cómo se llama la hemoglobina cuando es transportada monóxido de carbono

Carboxamina.

Ventilación pulmonar

Intercambio del aire entre la atmósfera y los alvéolos.

Difusión

Paso del oxígeno y del dióxido de carbono desde los alvéolos a la sangre y viceversa, desde la sangre a los alvéolos.

Transporte de gases

Los gases son transportados por la sangre y los líquidos corporales hasta llegar a las células y viceversa.

El volumen sanguíneo pulmonar

Es de 450 ml, de los que unos 70 ml corresponden al lecho capilar. Cuando aumenta la presión pulmonar pueden expulsarse hasta 250 ml a la circulación sistémica.

Regulación respiratoria

Su objetivo es mantener los niveles de O2 y CO2 en sangre dentro de unos márgenes estrechos que permitan la funcionalidad celular.

Hipoxemia

La hipoxemia es una disminución anormal de la presión parcial de oxígeno en la sangre arterial por debajo de 60 mmHg. También se puede definir como una saturación de oxígeno menor de 90,7%.

Causas de la hipoxemia

• Hipoventilación
• Trastornos de la difusión
• Alteración en la relación ventilación/perfusión
• Cortocircuito (Shunt)
• Reducción de la PO2 en el aire inspirado (PiO2)

Hipoventilación

Reducción del volumen de gas fresco que llega a los alvéolos por unidad de tiempo (ventilación alveolar).

Trastorno de difusión

Desequilibrio entre la PO2 de la sangre capilar pulmonar y el gas alveolar.

Alteraciones V/Q

Desequilibrio entre la ventilación y el flujo sanguíneo de diferentes regiones del pulmón, provocando que toda la transferencia de gases se torne ineficiente.

Shunt o cortocircuito

Corresponde a la porción de sangre que llega al sistema arterial sin pasar a través de las regiones ventiladas del pulmón.

Atelectasia

Es un colapso completo o parcial del pulmón entero o de una parte (lóbulo) del pulmón. Se produce cuando las pequeñas bolsas de aire (alvéolos) que forman los pulmones se desinflan o posiblemente se llenan de líquido.

Hipoxemia

Disminución de la PaO2. Vs Hipoxia: Déficit del flujo y cantidad de 02 a nivel tisular.

Retiro de la ventilación mecánica

Interrupción gradual del soporte mecánico ventilatorio, seguida de la extubación e instauración de una ventilación espontánea eficaz.

Consideración del destete de VM

Este proceso involucra la medición de los predictores de retiro, una o varias pruebas de respiración espontánea y la extubación. Se debe tomar en cuenta cómo controlar o resolver la causa que lo llevó al soporte ventilatorio, y debe ser considerada está posibilidad todos los días durante la ventilación mecánica, para un correcto destete.

Clasificación para el retiro de la VM

• Retiro Fácil: Extubación después de la primera prueba de ventilación espontánea.
• Retiro difícil. Pacientes que fallan a la primera de Ventilación espontánea y requieren tres o más pruebas o hasta 7 días para lograr una extubación satisfactoria.
• Retiro prolongado. Paciente más de ventilación mecánica posterior a la primera prueba de ventilación espontánea fallida.

Criterios para iniciar el destete de la ventilación mecánica

• Estado neurológico: Glasgow mayor de 8, Cuatro Tareas, Reflejo: Tusigeno, nauseoso, deglutorio., Elevación y sostenimiento de cabeza y hombros..
• Estado respiratorio: PaO2/FIO2, SO2 >92% con FIO2 60 mmHg, PCO2 7.3, FR
• Estado Hemodinámico: Estabilidad hemodinamica Definida, Norepinefrina menos de 15 mc/ min, FC 90 mmHg y

Presión alveolar

Es la presión del aire que hay en el interior de los alvéolos pulmonares.

Presión pleural

Es la presión del líquido que esta en el delgado espacio que hay entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica.

Difusión

Paso del oxígeno y del dióxido de carbono desde los alvéolos a la sangre y viceversa, desde la sangre a los alvéolos.

Ventilación Mecánica o Artificial

Es una técnica de apoyo a la respiración, cuyo objetivo es realizar el movimiento de gas hacia y desde los pulmones, para que en los alvéolos se lleve a cabo el intercambio gaseoso con la sangre.

- La VM puede sustituir tanto total como parcialmente la función ventilatoria (dependiendo del modo ventilatorio utilizado).

- El VM o Respirador realiza esa tarea, en pacientes que no pueden hacerlo normalmente debido enfermedades, traumatismos, drogas.

• Objetivo del diseño de VM: Suplir el control de la ventilación, Posibilitar el intercambio de gases, Reducir el trabajo respiratorio, Facilitar la recuperación muscular (destete), Permitir sedación, anestesia.

• La ventilación mecánica (VM) es un procedimiento que consiste en ayudar al paciente con complicaciones respiratorias severas en el intercambio gaseoso, sustituyendo la función respiratoria con aparatos mecánicos.

= Fármacos de uso frecuentes en cuidados intensivos=

• Morfina: Opioide que ha sido el estándar de oro como fármaco para el control del dolor.
-Acción de deprimir las respiraciones del paciente y permitirle respirar con comodidad.
-Desencadenar liberación de histamina y vasodilatación e hipotensión resultantes y se debe vigilar la respuesta hemodinamicamente.

• Fentanilo: Es un fármaco potente , tiene una acción mas rápida pero con una duración mas breve que la morfina. No tiene efectos hipotensivos.

• Propofol: Es un anestésico general de acción breve, Se metaboliza rápido, Se tiene que aplicar con catéter IV grande, Se debe vigilar al paciente en cuanto a hipotensión y concentración de triglicéridos.

• Benzodiacepinas: En el área de cuidados intensivos se utiliza, se utilizan para disminuir la ansiedad de la ventilación y de otros procedimientos, Entro los mas utilizados son alprazolam, lorazepam, midazolam, y diazepam. Los efectos adversos que deben valorar es la sedación, mareo, cefalea, membranas mucosas secas y visión borrosa.

• Paralíticos (fármacos bloqueadores neuromusculares):

Son muy utilizados con frecuencia en el área de cuidados intensivos para bloquear la transmisión de impulsos en la unión mioneural. Se utiliza en el paciente que no respira sincronica con la ventilación mecánica. Fármacos que disminuyen la respiración, la actividad muscular voluntaria y los movimientos de la pared torácica.

• Sistema de conducción cardíaco: Las estructuras desde donde se produce y se trasmite el estímulo eléctrico que permite la contracción del corazón. • Sus principales elementos son el nodo sinusal, el nodo auriculoventricular (nodo AV), el haz de His y las fibras de Purkinje. 1- nodo sinusal. 2 nodo auriculoventricular. 3 Haz de His. 4 Rama derecha del Haz de His. 5 Rama izquierda del Has de His y 6 sistena de purkinje.

• Nodo sinusal: 
I. El primer componente del sistema de conducción es el nodo sinusal o de Keith y Flack.

II. El nodo sinusal es una estructura subepicárdica, en forma de huso situada entre la vena cava superior y la orejuela derecha.

III. Su principal característica es el automatismo de sus células, que generan una estimulación eléctrica a una frecuencia de 60 a 100 impulsos por minuto, iniciando el estímulo eléctrico y controlando el ritmo cardiaco.

IV. Es por ello llamado el marcapasos natural del corazón.

• Nodo auriculoventricular: 

I. La siguiente estructura del sistema de conducción cardiaco es el nodo auriculoventricular, también llamado nodo AV o nodo de Aschoff-Tawara.

II. El nodo AV se encuentra en la base del septo interauricular, en el vértice del triángulo de Koch. Su principal función es trasmitir los estímulos de las aurículas a los ventrículos, ya que es la única conexión entre ambas estructuras (excepto cuando existe una vía accesoria).

III. El nodo AV realiza otras funciones importantes, retrasa el impulso cardiaco (separando la sístole auricular y ventricular) y limita la cantidad de estímulos que llegan a los ventrículos, evitando que arritmias auriculares, como la fibrilación auricular, puedan trasmitirse en su totalidad provocando arritmias ventriculares graves.

• Haz de His:

I. El haz de His es la continuación del nodo AV que penetra en el cuerpo fibroso central. Tiene un trayecto común que varía en cada persona, posteriormente se divide en dos ramas, la rama derecha y la rama izquierda.

II. Ambas ramas recorren el septo interventricular, hasta que la rama izquierda se divide en dos fascículos, los fascículos anterior y posterior, que se extienden desde la base de ambos músculos papilares hasta el miocardio adyacente, ramificándose posteriormente y terminando en las fibras de Purkinje.

III. A diferencia de la rama izquierda, la rama derecha permanece como un mismo haz por la parte derecha del septo hasta dividirse en pequeños fascículos que se continúan con las fibras de Purkinje.

• Fibras de purkinje:

I- Las fibras de Purkinje son el último componente del sistema de conducción cardiaco. Son las encargadas de provocar la despolarización de los ventrículos, trasmitiendo la activación eléctrica que se originó en el nodo sinusal.

II-  Están compuestas por células especializadas en conducir rápidamente el estímulo eléctrico, y forman una red subendocárdica en ambos ventrículos garantizando su despolarización simultánea.

• Despolarización: toda disminución de la diferencia eléctrica entre ambas caras de la membrana, es producida por el ingreso de sodio que a cierto valor se torna masivo por la apertura de canales sensibles de voltaje. 

• Repolarización: recuperación rápida del potencial de reposo generado por la salida de potasio e incluso hiperpolarización.

• Potencial de acción cardíaco: es un potencial de acción especializado que tiene lugar en el corazón, que presenta propiedades únicas necesarias para el funcionamiento del sistema de conducción eléctrica del corazón.

• Existen dos tipos de potencial de acción Cardiaco En las
células exitoconductoras y contractiles:

√ RAPIDO: • Red de purkinje y Haz de Hiss
• Son celulares conductoras y contractiles

√LENTO: • Nodulo sinusal y A – V
• Son células marcapasos

• El potencial de acción se divide en cinco fases:

- En una fibra rápida, la fase ascendente rápida del potencial de acción se denomina fase 0.

- La cual va seguida de un breve período de repolarización parcial precoz (fase 1) y

- De una fase de meseta (fase 2), que persiste durante 0,1-0,2 segundos.
- Después, la membrana se repolariza (Fase 3).

- Hasta que se recupera de nuevo el estado de reposo de la polarización (fase 4).

• Fase 0: De despolarización rápida. La entrada brusca de Na+ al interior de la célula, neutraliza las cargas negativas presentes e invierte su polaridad. Durante esta fase, la diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la célula llega a ser de +30 mV (polaridad invertida).

• Fase 1: Se inicia la recuperación. Se produce una reducción brusca de la entrada de Na+, a la vez que se activa la salida de K+ de la célula, y por ello, el interior de la misma pierde positividad, bajando hasta el nivel de potencial 0 mV.

• Fase 2: De meseta. Los flujos de entrada de Ca++ y salida de K+ están equilibrados y el potencial transmembrana se mantiene igual 0 mV, existe apertura de los canales de Ca++ tipo L y no se puede generar un nuevo potencial de acción.

• Fase 3: De repolarización rápida. Se produce un aumento brusco de la permeabilidad de la membrana al K+ que sale al exterior. El potencial transmembrana se hace progresivamente más negativo, hasta alcanzar el nivel del potencial de reposo.

• Fase 4: De reposo o fase diastólica. Durante esta fase, el potencial transmembrana se mantiene fijo al nivel del potencial de reposo (–90 mV), el interior es negativo respecto al exterior. Sin embargo, a nivel de la membrana celular es una fase activa, cuando se alcanza la fase 4, la célula tiene menos iones de K+ y más iones de Na+ en su interior que cuando se inició la fase 0. La célula debe recuperar sus concentraciones iniciales de iones, antes de iniciar un nuevo PAT. Para ello se pone en marcha la bomba Na+-K+ que realiza un intercambio activo, con consumo de energía, introduciendo K+ en la célula y extrayendo el Na+ al espacio extracelular.

• Las células cardiacas poseen cinco propiedades fundamentales:

1. Excitabilidad. Es la capacidad que poseen ciertas células para responder a un estímulo propio o artificial con el desarrollo de un “potencial de acción”. La respuesta de las fibras miocárdicas es la contracción (acortamiento).
2. Automatismo. Es la propiedad de generar impulsos sin necesidad de estímulos externos.
3. Conductividad. Es la propiedad mediante la cual, la excitación eléctrica se transmite de unas células miocárdicas a las adyacentes. La velocidad de conducción depende de los grupos celulares y del sentido de propagación del frente de activación.

4. Refractariedad. Esta propiedad es común a todas las células cardiacas, que tras una excitación, existe un intervalo de tiempo en el que la fibra es incapaz de responder a un nuevo estímulo, independientemente de la intensidad de éste (período refractario absoluto). Pasado este intervalo y con un estímulo de intensidad superior al “umbral de excitación”, pueden conseguirse respuestas propagadas (período refractario relativo).

5. Contractilidad. Es la capacidad que tienen las células cardiacas de transformar la energía eléctrica en energía mecánica en respuesta a un estímulo. El corazón es un sistema electro-mecánico, si existe disociación no funciona.

• Sistema de conducción cardíaco: 

1- Los potenciales de acción se originan en el nodo SA

2- El impulso se propaga a través de las aurículas hacia el nodo AV

3- Continúa hacia el haz de His.

4- Pasa a las ramas de derecha izquierda del fascículo que continúa en fibras purkinje.

5- El potencial de acción se propaga desde el lado interno al externo del miocardio de los ventrículos. 

6- Se contraen los ventrículos y eyectan sangre hacia la circulaciones pulmonar y sistémica.