Los seres vivos en su mayoría dentro de sus funciones
primarias y/o vitales requieren la acción de respirar que, en los humanos se
efectúa mediante la ventilación externa, que por definición es la interacción
del aire atmosférico y la sangre; mientras que, la interacción que existe entre
la sangre y los tejidos/células se denomina como ventilación interna. El
sistema respiratorio, a grandes rasgos, está constituido en dos partes:
- Vía aérea superior: compuesto por todo aquello que
interfiera en la respiración desde la laringe hacia arriba, es decir, cuerdas
vocales, epiglotis, cavidad oral, orofaringe, nasofaringe y cavidad nasal.
Esta última cumpliendo uno de los papeles más importantes
debido a que el aire inhalado por la nariz es limpiado de pequeñas partículas o
alérgenos, calentado y humidificado para pasar a través de la vía aérea
inferior.
- Vía aérea inferior: consistente en aquello que
intervenga en la respiración y que se ocupe debajo de la laringe, como la
tráquea, los pulmones, los bronquios, bronquíolos, alvéolos y el diafragma.
Siendo el último el principal músculo que interviene
en el proceso respiratorio. Es regido por el nervio frénico (ubicado en la
cuarta vértebra cervical, recibiendo contribución de la tercera y quinta
vértebras cervicales), cuya función es que el diafragma se contraiga y relaje,
rítmica y continuamente, la mayor parte del tiempo de manera involuntaria;
tiene forma de campana y separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal. No
obstante, hay más músculos que intervienen en este proceso, tales como los
esternocleidomastoideos, los escalenos, los músculos intercostales y algunos
músculos abdominales.
Los pulmones ubicados en la caja torácica son órganos
elásticos pares que están protegidos por las costillas y las pleuras parietal
(que se encuentra en contacto con la pared torácica) y visceral (en contacto
con los pulmones). Este par de órganos están constituidos por lóbulos, teniendo
el derecho tres lóbulos y el izquierdo únicamente dos; en el interior de los
mismos se encuentran albergadas pequeñas estructuras en forma de saco
denominados alvéolos hallados al final del árbol bronquial rodeados de
capilares sanguíneos, cuya función principal se lleva a cabo por medio de un
proceso llamado difusión de gases, en el que ingresa el aire inhalado rico en
oxígeno (respiración externa) y posteriormente a ello es intercambiado en los capilares
que contienen (en este caso) la sangre con moléculas de dióxido de carbono
(cO2) como producto de desecho de las células.
Este intercambio nace a raíz de dos procesos
fundamentales del sistema circulatorio consistentes en la circulación
menor/pulmonar y circulación mayor o sistémica/general.
La circulación menor adquiere este nombre a raíz de su
corto recorrido entre el corazón y los pulmones, y viceversa. La sangre desoxigenada
y con productos de desecho ingresan desde la vena cava superior e inferior
hacia la aurícula derecha donde allí se abre la válvula tricúspidea dando
acceso a la sangre hacia el ventrículo derecho, allí se abre la válvula
pulmonar y esta sangre bombeada a través de la arteria pulmonar viaja hacia los
pulmones, lugar donde se oxigenará desprendiendo sus moléculas de cO2 y
recibiendo moléculas de oxígeno (O2) entre los capilares y alvéolos, dando
lugar al intercambio de gases (1); luego esa sangre oxigenada saldrá de los
pulmones a través de las venas pulmonares y entrará a la aurícula izquierda; la
circulación mayor obtiene este nombre
debido a que la sangre proveniente de la aurícula izquierda pasa a través de la
válvula mitral hacia el ventrículo izquierdo, siendo bombeada mediante las
contracciones o latidos cardíacos por medio de la válvula aórtica hacia la
arteria aorta para ser distribuida por todo el organismo, de este modo cada
tejido y célula del cuerpo recibe sangre con nutrientes y, a su vez, se deshace
nuevamente de los productos de desecho para que todo este ciclo vuelva
repetirse de manera continua (ventilación interna). (2)
Dentro de la ventilación interna tiene cabida un
pequeño concepto que define la importancia de la renovación continua del flujo
de aire en las vías áreas destinadas a realizar el intercambio de O2 y cO2
cerca a los capilares; la rapidez de este proceso es denominado ventilación
alveolar. Sin embargo, parte de este aire nunca llegará a la red alveolar ya
que 150 ml de ese aire ocupara lugar en las vías aéreas como la tráquea, nariz
y faringe. Este aire no es útil para el intercambio gaseoso. La frecuencia de
la ventilación alveolar es igual al volumen de aire nuevo inspirado y en áreas
contiguas al intercambio gaseoso en un minuto. Es decir, la frecuencia
respiratoria x cantidad de aire nuevo ingresado en las zonas ya mencionadas con
cada inspiración. Es de vital importancia entender este concepto debido a que
es uno de los factores primordiales en la detección de las concentraciones de
O2 y cO2 en los alvéolos.
Hay ciertas condiciones que afectan directamente la
ventilación alveolar y por consecuencia también la difusión, ejerciendo cambios
notorios en los pulmones de origen patológico. Para que entendamos mejor este
concepto, guiémonos por la ley de Fick la cual expone que existen tres
componentes básicos para la adecuada oxigenación de las células, que constan
en:
·
Carga
de moléculas de oxígeno.
·
Arribo
de eritrocitos previamente oxigenados a las células tisulares.
·
Por
último, la liberación de moléculas de oxígeno a la célula.
Es de vital importancia conocer estos parámetros ya que si alguno de
estos se ve afectado por cualquier circunstancia, no habrá una correcta
oxigenación ni descarga de nutrientes a los tejidos. (3)
Esta ley atestigua que la densidad de corriente de las
partículas es directamente proporcional al gradiente de concentración. Por
ejemplo: si tenemos una taza llena de café y le arrojamos un cuadro de azúcar
comprimida, esta se propagará por todo el líquido desde un lugar de altas
concentraciones a otro de bajas concentraciones.
Ahora, imaginemos que por alguna u otra razón la pared
alveolar y el tejido circundante se daña, perdiendo elasticidad y firmeza, tal
como ocurre en el enfisema pulmonar, definido como el exceso de aire en los
alvéolos, trayendo como consecuencia el debilitamiento y daño del parénquima
pulmonar, y de estas pequeñas estructuras, haciendo que se vuelvan grandes
bolsas de aire cuyo funcionamiento es mínimo o nulo, lo que dificulta o impide
el canje de oxígeno con los capilares, teniendo negativos resultados provocando
una disminución en la presión parcial de oxígeno (pO2) de origen sanguíneo;
este proceso de daño irreversible y destructivo mayormente es provocado por la
inhalación excesiva de humo, como el tabaquismo u otras sustancias irritantes
transmitidas a través del aire; los efectos fisiológicos del enfisema varían
según su gravedad y los grados de obstrucción:
·
En
la obstrucción alveolar se incrementa la resistencia a nivel de las vías
aéreas, produciendo mayor trabajo respiratorio. Esto sucede ya que el
movimiento de aire mediante los bronquios se ve comprometido negativamente en
el transcurso de la exhalación debido a que no solo la presión compresiva en la
periferia pulmonar comprime los sacos alveolares, también comprime otras
estructuras como lo son los bronquíolos.
·
La
numerosa pérdida de los tabiques alveolares trae como consecuencia la
limitación del flujo de aire y el atrapamiento del mismo, además del
agrandamiento del saco, destruyendo sus paredes.
·
El
daño frecuentemente es más pronunciado en ciertas áreas de los pulmones, de
manera que pueden tener zonas normo-ventiladas y otras a punto del colapso.
·
La
colosal pérdida de los tabiques alveolares minimiza el número de capilares
funcionales habitantes en los pulmones. Como consecuencia a esto puede aumentar
la resistencia vascular pulmonar, generando hipertensión pulmonar, llevándole
más trabajo al miocardio y, en la mayoría de los casos, conllevando a la
insuficiencia cardíaca derecha.
El enfisema tiene un progreso lento, produciéndole al
paciente episodios tanto de hipoxia (disminución de oxígeno en los tejidos)
como hipercapnia (acumulación de dióxido de carbono produciendo acidosis
respiratoria) a raíz de la hipoventilación como consecuencia de la pérdida de
las paredes alveolares, a largo plazo, produciendo la muerte del paciente por
disnea grave. Ilustración 1: diferencia entre pulmón con enfisema (imagen superior)
y pulmón sano (imagen inferior).
Por otra parte, en la neumonía, incrementa la
distancia de la relación entre alvéolo y la sangre debido a la inflamación de
los sacos alveolares de uno o incluso de los dos pulmones, además estos sacos
se llenan de material purulento y células sanguíneas. Esta enfermedad inicia
siendo una infección en los alvéolos, donde la membrana pulmonar se hincha y se
vuelve demasiado porosa, de manera que líquidos, eritrocitos y leucocitos se
escabullen de la sangre hacia los alvéolos, estos llenándose progresivamente de
líquido propagando las bacterias o virus que habitan allí. El intercambio
gaseoso disminuye según la fase de la patología, mientras que la infección
continúa extendiéndose y afectando un pulmón y luego el otro
Ilustración 2: alvéolos normales vs alvéolos con neumonía.
La atelectasia es el colapso alveolar que puede
aparecer tanto en zonas específicas como en todo el pulmón, esto dándose a
causa de la obstrucción total de las vías aéreas, ya sea por un tapón mucoso,
tumor o algún cuerpo extraño; y/o la ausencia de surfactante, líquido
responsable de reducir la tensión alveolar superficial.
Ilustración 3: pulmón colapsado.
El asma es el resultado del espasmo del musculo liso
que contrae los bronquíolos, obstruyendo y disminuyendo el paso de aire,
causando dificultad respiratoria. Si el aire no llega a los alvéolos no existe
intercambio de gases. (4)
Ilustración 4: bronquíolo normal y bronquíolo asmático (obstruido).
Todas estas condiciones, ya sean de origen climático,
alérgico, traumático, o en otros casos, patológicos, son responsables de un
intercambio gaseoso deficiente, donde los efectos de la hipoxia son los
primeros en mostrarse con la disminución de la actividad mental o el estado de
conciencia y el decrecimiento de la actividad motora, esto iniciando desde el
fallo de alguno de los parámetros anteriormente mencionados para la buena
oxigenación y transporte de nutrientes a las células, generando un deterioro
que, en la mayoría de las ocasiones, resulta ser progresivo e irreversible en
nuestros pacientes; debido a todo lo anteriormente desarrollado, mencionado e
investigado, opino que es de suma importancia entender, conocer y reconocer
todos estos conceptos, patologías y procesos fisiológicos para poder brindarle
a nuestros pacientes el mejor y más acertado tratamiento de acuerdo a su estado
patológico, ya que algunos necesitarán, entre otras cosas, oxigenoterapia con
una FiO2 determinada, quizás alta, pero a otros esa decisión puede resultar
contraproducente, pagando la sentencia en la que se altera su cuadro clínico o incluso
llevándolos al deceso. Sin embargo, también es imperativo reconocer los signos
que mostrará el paciente en caso de la hiperventilación, mostrando desde
confusión, mareos, astenia, adinamia, taquicardia e incluso disnea. Entender la
anatomía, fisiología, fisiopatología y cinemática es crucial, puesto que la
vida de nuestros pacientes está literalmente en nuestras manos, por ello, es
primordial mantenerse informado y actualizado en la medicina para que con
nuestro desempeño ellos puedan tener la mejor calidad de vida posible,
entendiendo que lo principal será la funcionalidad.
Ilustración 5: paramédicos.
