Fisiología de la Ventilación Pulmonar: Mecanismos, Medición y el Intercambio Gaseoso

Ventilación Pulmonar: Definición y Mecanismos

La ventilación pulmonar es el proceso en el cual se renueva el aire de los pulmones. Consta de dos movimientos respiratorios:

• Inspiración (inhalación, entrada de aire)
• Espiración (salida de aire)

La Inspiración (Fenómeno Activo)

La inspiración es un fenómeno activo. Las contracciones de los músculos intercostales y el diafragma incrementan el volumen de la caja torácica. Como consecuencia, los pulmones aumentan de volumen. Esto hace que disminuya la presión en los alvéolos y que el aire entre por las vías respiratorias. El ritmo de las inspiraciones lo controla el bulbo raquídeo y depende de la concentración de dióxido de carbono en la sangre.

La Espiración (Fenómeno Pasivo)

La espiración es pasiva, ya que se debe a la relajación de los músculos intercostales y el diafragma, que vuelven a su posición original. Los pulmones recuperan su volumen inicial y el aire sale al exterior.

Medición de la Ventilación Pulmonar: Espirometría

Para estudiar la ventilación pulmonar se mide el volumen de aire que entra y sale de los pulmones, proceso conocido como espirometría. Los parámetros clave son:

• Frecuencia o ritmo respiratorio: Número de inspiraciones por minuto.
• Capacidad respiratoria o volumen corriente: Volumen de aire que entra en los pulmones en cada inspiración (aproximadamente 0,5 L).
• Reserva inspiratoria: Volumen de aire adicional que penetra en una inspiración forzada (3 L).
• Reserva espiratoria: Volumen de aire adicional expulsado en una espiración forzada (1,2 L).
• Capacidad vital: Volumen de aire eliminado en una espiración máxima (entre 4,5 y 5 L).
• Volumen residual: Aire que queda en los pulmones después de una espiración forzada (1,2 L).
• Capacidad pulmonar total: Volumen máximo al que pueden dilatarse los pulmones con el mayor esfuerzo inspiratorio posible. Es la suma de la capacidad vital y el volumen residual (6 L).

Intercambio Gaseoso y Difusión

El intercambio de gases entre las células y el ambiente tiene lugar por difusión (movimiento de moléculas de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración).

El Papel de la Presión Parcial

El factor que determina el sentido y la velocidad de la difusión es la presión parcial. La presión parcial de un gas es directamente proporcional a su concentración.

Proceso de Intercambio Alveolar y Tisular

El aire que penetra en los alvéolos tiene una presión parcial de oxígeno superior a la que hay en la sangre de los capilares que los rodean, por lo que el oxígeno difunde a la sangre. Una vez realizado el intercambio de gases, la sangre circula por las venas pulmonares hasta el corazón, donde será impulsada a los distintos tejidos. En los tejidos, el oxígeno difunde de la sangre a las células, y el dióxido de carbono difunde de los tejidos a la sangre.