Transcript descarga - Fisiología de sistemas
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MEDICION
DE
.
.
V/Q
Slide 2
PULMON MULTIALVEOLAR
ZONAS DE WEST
PULMON DE 50 COMPARTIMIENTOS
CUANTIFICACION DE
. .LA
DESIGUALDAD V/Q
GASES INERTES
PULMON HOMOGENEO
PULMON NORMAL
DISTRIBUCION NORMAL
MENU
GENERAL
Slide 3
PULMON MULTIALVEOLAR
ZONAS DE WEST
PULMON DE 50 COMPARTIMIENTOS
MENU
GENERAL
Slide 4
.
Zonas de West
ZONAS
.VA
PAO2
mmHg
l / min
1
136
0.35
47.6
2
124
0.40
49.6
3
112
0.45
50.4
4
105
0.50
52.5
5
97
0.55
53.4
6
91
0.60
55.2
7
89
0.65
57.8
8
85
0.70
59.5
9
81
0.75
60.7
SUMA TOTAL
4.95
PAO2 = 98.3 = 486.7 /4.95
P*V
486.7
West J.B. utilizó Xenón radiactivo
y
.
midió la ventilación alveolar (VA)
y el
.
Cavolumen
Q de sangre
C*Q
O2
perfundido (Q) de 9
cc100cc
l / min
cc/min
zonas distribuidas desde el vértice a la
base
20.3 del pulmón.
0.07
14.1
Conociendo
la mezcla
. 38.4
.de gas inspirada
20.2
0.19
(aire) y la relación V/Q, calculó la pre
20.1parcial 0.33
66.3alveolar (PAO2)
sión
de oxígeno
para cada zona.
19.9
0.50
99.5
19.8
0.66
131.0
Con la sumatoria del aporte realizado
por
por la ventilación
19.8cada zona
0.83 dividido
164.0
alveolar del pulmón en su totalidad se
19.7
193.0
calculó
la 0.98
PAO2 promedio
para las 9
zonas.
19.6
1.15
225.0
Esa PO2 es la resultante final de un
19.5
1.29
252.0
pulmón
multialveolar
inhomogéneo y su
valor para el ejemplo presentado es de
98.3 mmHg
1 de 1
MENU
.
Slide 5
Zonas de West
ZONAS
PAO2 VA
P*V
CcO2
cc/100cc
Q
l / min
C*Q
mmHg
l / min
cc/min
1
136
0.35
47.6
20.3
0.07
14.1
2
124
0.40
49.6
20.2
0.19
38.4
3
112
0.45
50.4
20.1
0.33
66.3
4
105
0.50
52.5
19.9
0.50
99.5
5
97
0.55
53.4
19.9
0.66
131.0
6
91
0.60
55.2
19.8
0.83
164.0
7
89
0.65
57.8
19.7
0.98
193.0
8
85
0.70
59.5
19.6
1.15
225.0
9
81
0.75
60.7
19.5
1.29
252.0
PAO2.... 98.3 mmHg
CaO2........................................... 19.8 cc/100cc es el contenido en arteria
PaO2.....91 mmHg
G(Aa)O2 =
98.3 – 91 = 7.3 mmHg
.
Con. los valores de VA y
de Q para cada zona se
identifica
. . . la desigualdad
………
existente.
V/Q
Esta desigualdad se pone
de manifiesto en una
diferencia entre la PAO2 y
la PO2 a través del CO2, ya
que se produce una
sangre con una hipoxemia
definida por el gradiente
alveolo - arterial de
oxígeno ( G(a-A)O2 ).
En el caso del pulmón
normal descrito en este
ejemplo el valor del G(Aa)O2 es de 7.3 mmHg
Un análisis similar se realizó con respecto al CO2, presentándose un aumento
de la PaCO2 y un aumento del
arterial-alveolar de CO2 ( G(A-a)CO2) en
. . gradiente
.
presencia de desigualdad V/Q .
2 de 2
MENU
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PULMÓN CON 50 COMPARTIMIENTOS
0
0
0
Etano
SF6
0.5
0.01 0.1
0.01 0.1
.
Acetona
Pa
Ciclopropano
Pv
Eter
1.0
min)
(l /Pa
FLUJO
RETENCION
Pv
Utilizó la infusión intravenosa de gases
de diferente solubilidad, que fueron
medidos en gas y en sangre por
cromatografía después de un período
de equilibración.
Por medio de procesos iterativos de
computación calcularon
. ..
espacio muerto ( V/Q
)
. . infinito
.
cortocircuito ( . V/Q
. . cero )
48 unidades de V/Q intermedio
Halotano
Diferentes gases
las relaciones entre la
. fueron utilizados a fin de cuantificar
.
ventilación ( V ) y la perfusión sanguínea ( Q ) en el pulmón normal y en
diferentes patologías.
La técnica mas exitosa y mas difundida fue la desarrollada por Wagner P.D.
y col. a partir de 1974.( se llama MIGET en inglés y español)
1.0
10.0 100.0
1.0
10.0 100.0
log V / Q
SOLUBILIDAD l
Por los gases retenidos en la sangre se cuantifica Q
. en las diferentes
unidades ventilatorias propuestas (Retención). Se calcula V
con el gas
eliminado a través del pulmón como gas espirado (Eliminación).
1 de 2
MENU
.
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FLUJO
Etano
0.5
(l / min)
Acetona
1.5
0
0 0.01 0.1
1.0
10.0
0.5
SOLUBILIDAD
0
100.0
0
0.1
1.0
10.0
RELACION VENTILACION - PERFUSION
l
. .
A diferencia de los datos
presentados por West, el uso
de gases inertes de diferentes
solubilidad
no
permite
identificar zonas del pulmón
sino
unidades ventilatorias
. .
con diferentes valor de V/Q .
Su ubicación anatómica debe
identificarse por métodos
diferentes
(Centellograma,
radioisótopos)
.
1.0
SF6
RETENCION
Eter
Pa
Ciclopropano
Pv
Pa
Pv
1.0
Halotano
PULMÓN CON 50 COMPARTIMIENTOS
.
Las unidades con V/Q próximo a 1 presentan la mayor parte de los flujos
ventilatorios
y sanguíneos
en un pulmón normal.
Producen el mayor aporte de sangre y de gases.
. .
.
Las unidades con V/Q extremos alcanzan en el caso presentado valores entre
0.09 y 5.4, pero con volúmenes ventilatorios y sanguíneos que son mínimos. Los
autores no detectan cortocircuito o "shunt" en el pulmón normal.
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Slide 8
CUANTIFICACION DE
.
.
V/Q
GASES INERTES
ELIMINACION Y RETENCION
PULMON HOMOGENEO
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
0.001
0.01
0.1
1
10 a 100
MENU
GENERAL
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R
E
L
A
C
I
O
N
.
V
/.
Q
Se
la relación entre la ventilación
. ha desarrollado anteriormente
.
(V ) y la perfusión ( Q) en un pulmón relacionando su ventilación
alveolar y su volumen minuto cardíaco.
.
. .
.
Q =V
.
O2
/ (CaO2 -CvO2) * 10
V/Q = 0.863 * R * (CaO2-CvO2)*10 / PACO2
Se pueden reordenar los valores poniendo R = PACO2 / PAO2 y
los contenidos en nuevas
. . . unidades en cc/litros
V/Q
= 8.63 * ( CaO2- CvO2 ) / PAO2
. .
.
Cuando se trata de un gas como el O2 el valor de V/Q depende
de su solubilidad ( proporcional al coeficiente de Bunsen,
cc/cc.760mmHg) de la presencia y de la cantidad de
hemoglobina, de la diferencia entre arteria y vena, de sus
presiones parciales y de las diferentes afinidades con la
hemoglobina de acuerdo a variaciones de pH, PCO2 .
Ello significa que la cantidad de O2 transferida varía de acuerdo
a relaciones que se modifican en diferentes condiciones, por lo
que la relación debe incluir los contenidos.
Esto se desarrolló en el capítulo 5 sobre Transporte de Gases.
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G
A
S
E
S
I
N
E
R
T
E
S
Cuando se utilizan gases inertes, ello significa que solamente se
disuelven; no se unen a otras sustancias, como lo hace el O2 con la
hemoglobina o no sufren modificaciones como el CO2 que se hidrata y
se disocia. No son consumidos como el O2 ni producidos en el
organismo como el CO2. . . .
Para el O2 la relación V/Q se calcula por la ecuación desarrollada en
pantallas anteriores
Las relaciones con los gases inertes ( g ) son mas simples : los
coeficientes de solubilidad ( lg ) son equivalentes a los coeficientes de
partición entre gas y líquido y las presiones parciales que alcanzan (PAg,
Pag, Pvg) son determinantes de las relaciones antes descritas.
. .
V/Q = lg * ( Pag- Pvg ) / PAg
Ordenando algebraicamente las variables luego de suponer que la
presión alveolar ( PA ) y la presión arterial ( Pa ) tiene los mismos
valores pues no hay razón para una desigual distribución de un gas
inerte, se tiene
. .
PAg = Pvg * l / ( l + V/Q)
La PA de un gas inerte está determinada por
. .la. Pv de ese gas, por su
coeficiente de solubilidad y por la relación V/Q presente.
1 de 3
MENU
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Cuando la cantidad del gas crece desde PA / Pv- cero hasta 1 ( ) hay una
relación lineal (
) si. PA / Pv en ordenadas se compara con l en el eje de
abcisas (
).
. ..
Cuando el valor de V/Q es igual al del coeficiente de solubilidad, la relación
- vale 0.5. Esto significa que a cada coeficiente de solubilidad se
Pa/Pv- o Pc / Pv
. ..
V/Q
le puede asignar un valor de
. .
Si V/Q tiene un valor de 1, es igual a l .del. primer gas en el punto donde PA/Pv
vale 0.5 y las líneas coinciden ( ). Si V/Q tiene un valor de 50, es igual a l
del gas siguiente y en el punto donde PA / Pv vale 0.5 coinciden ambas
líneas (
).
Esta graficación
. . no es la que se utiliza habitualmente, sino que se coloca el
.
logaritmo de V/Q como se muestra en la próxima pantalla.
MENU
2 de 3
Slide 12
En la pantalla anterior.se. ha graficado en abcisas el coeficiente de solubilidad
del gas y el valor de V/Q en escala lineal.
Se ha hecho habitual el uso de una escala logarítmica para los valores de V/Q
en abcisas. Ello convierte la hipérbola
en una curva sigmoidea, de mayor
definición gráfica.
Al constituirse
) cuando. en
. . la. relación en una hipérbola (
. . abcisas se
coloca log. V/Q se hace mas visible en el grafico la zona de V/Q de 0.1 a
10, que son la mayor parte de los valores en el pulmón normal
La curva sigmoidea graficada se usa para el estudio del
comportamiento de los gases inertes utilizados y se
presentará en las próximas pantallas.
3 de 3
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G
A
S
E
S
I
N
E
R
T
E
S
La técnica usada por Wagner P.D., se basa en la infusión por vena de una
solución fisiológica equilibrada con una mezcla conocida de gases inertes.
Cada uno de ellos tiene un coeficiente de solubilidad diferente, desde muy
poco solubles como el SF6 hasta muy solubles como la acetona. Se llama
MIGET en inglés y español.
Es necesario llegar a un estado estacionario, situación en la que es posible
determinar la cantidad de gas que pasó de la sangre al gas y la que
permaneció disuelta en la sangre. Se necesita medir los gases en sangre
venosa mixta ( Pv- ), sangre arterial ( Pa ) y en gas espirado ( PE ), del que
se calculará el existente en alveolo ( PA ).
No puede hacerse la medición en condiciones del paciente en que se
modifican las variables mencionadas de manera permanente, salvo que
sean estables en períodos de 30 segundos, a fin de repetir la prueba.
.
Los gases infundidos se equilibran con el total de sangre circulante ( Q ) y
en su paso
también lo hacen con el total del gas
. .
. por el capilar pulmonar,
alveolar ( V ). La medición de V/Q con gases se refiere siempre a VA.
El análisis por cromatografía de los gases alveolares y de los contenidos
en la sangre por técnicas adecuadas permite conocer la cantidad retenida
por la sangre (R = retención) y la eliminada por el pulmón (E= eliminación)
Con la ecuación presentada en la pantalla anterior se ha explicado la
. existente entre PA , Pv, la solubilidad de los gases ( l ) y el valor
relación
. .
de V/Q.
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3 de 3
.
.
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R
E
T
E
N
C
I
O
N
- expresada como fracción unitaria
Se establece la relación entre PA y Pv,
para cada gas inerte cuando se desea conocer la influencia de la
eliminación ( E ) o la incidencia de la ventilación en el equilibrio alcanzado.
Y
que las mismas relaciones para O2 y CO2 son mas complejas.
E
L
I
M
I
N
A
C
I
O
N
. .
PAg = Pvg * l / ( l + V/Q
)
.
.
PAg / Pvg = l / ( l + V/Q )
Es una pregunta simple sobre la cantidad de gas inerte que pasó al gas
- )
alveolar ( PAg ), a partir del existente en la sangre venosa mixta ( Pvg
donde fue colocado por infusión. Ya se explicó parcialmente la razón por la
El mismo criterio se puede usar para saber la cantidad del gas que
permaneció en el capilar pulmonar ( c ) después de equilibrarse con el
alveolo ( A ).
La presión parcial capilar del gas inerte ( Pcg ) es una fracción del que
- ) y es una medida de la influencia de la
contenía la sangre venosa ( Pvg
retención ( R ) o la incidencia de la perfusión de sangre en el equilibrio
. .
alcanzado.
-
Pcg / Pvg = l / ( l + V/Q )
La retención ( R ) y la eliminación ( E. ) .del gas inerte están determinadas por
el coeficiente de solubilidad y por el V/Q de la unidad ventilatoria analizada.
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.
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R
E
T
E
N
C
I
O
N
Y
E
L
I
M
I
N
A
C
I
O
N
Se ha descrito someramente la retención y la eliminación de un gas
inerte en una unidad ventilatoria.
.
. .
R =Pag / Pvg =. S Qu * ( l / ( l + V/Q ))
. .
R = l / ( l + V/Q )
El pulmón está constituido
por innumerables unidades ventilatorias con un
.
volumen de. sangre ( Qu ) cada una, que se suman en el volumen minuto
cardíaco ( Q ) y componen la sangre arterial ( a ). Por ello la retención del
.
pulmón es una sumatoria.
El pulmón está constituido .por innumerables unidades ventilatorias con un
volumen de ventilación
( Vu ) cada una, que se suman en el volumen
.
minuto ventilatorio ( V ) y componen el gas alveolar ( A ). Por ello la
eliminación es una sumatoria.
.
. .
E = PAg / Pvg = S Vu * ( l / ( l + V/Q))
Con los valores de R y de E para los gases inertes utilizados, por medio
de cálculos por computación
para
.
. compartimientos múltiples se puede
conocer la distribución de Q y de V en el pulmón.
2 de 2
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P
U
L
M
O
N
H
O
M
O
G
E
N
E
O
Se ha descrito el comportamiento de un gas inerte en una unidad ventilatoria y
un ligero enfoque sobre cálculo de Retención y Eliminación en el pulmón. Se
continuará este análisis con un gráfico ya utilizado que contiene en ordenadas
los valores de E (con una relación unitaria de PA en relación a Pv )
o de R ( con una relación unitaria de Pc en relación a Pv ).
-
-
Las líneas verticales
azules
indican
el
diferente coeficiente de
solubilidad de los gases
inertes
(GI)
desde
hexafluoruro de azufre
(F6S) hasta acetona ( 1
a 6 ).
Cada una de las líneas
rojas
representa
un
hipotético pulmón homo
. .
géneo compuesto
. . . por
unidades de V/Q igual,
desde 0.001 hasta 100.
. ..
En abcisas se grafican los valores de la relación V/Q en una escala
logarítmica, como ya se vió antes.
MENU
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Slide 17
. .
.
V
/.
Q
.
La línea correspondiente a un supuesto pulmón homogéneo de V/Q 0.001,
tendrá como componente el gas 1 ( GI1 ) en un 0.9 de PA/Pv
aproximadamente (
)
V/Q pulmón homogéneo 0.001
-
PA/Pv
0
.
0
0
1
.
.
.
Los demás gases no difunden en unidades de este tipo y no serán
encontrados en el gas espirado o alveolar analizado.
La presencia de gases inertes de bajo coeficiente de. solubilidad indican la
presencia
de unidades donde predomina
la perfusión ( Q ) sobre la ventilación
. ..
.
(V ); constituyen unidades de V/Q bajo.
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.
V
/.
Q
En un hipotético
con una distribución homogénea de unidades
. .pulmón
.
ventilatorias de V/Q 0.01, tendrá tres gases, todos de baja solubilidad, que
son los que difunden hacia el gas alveolar.
. .
V/Q pulmón homogéneo 0. 01
-
PA/Pv
0
.
0
1
.
.
.
Si al medir los gases inertes ( GI ) se encuentra
0.4 del GI1,
. ..
cerca de 0.8 del GI2
V/Q
y 0.9 del GI3 se está caracterizando una unidad ventilatoria de
0.01.
1 de 1
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Slide 19
.
V
/.
Q
Hay 7 gases presentes, pero el menos soluble tiene una relación PA / Pv
mínima, en tanto el gas mas soluble tiene una relación PA / Pv- que casi
alcanza la unidad.
.
.
V/Q pulmón homogéneo 0. 1
--
PA/Pv
0
.
1
.
.
.
.
Las unidades de V / Q bajo tienen. altas
concentraciones de gases de
.
baja solubilidad y las unidades de V / Q alto tienen altas concentraciones
de los gases mas solubles.
Si el caso analizado fuera exacto, un pulmón que tiene PA / Pv de 0.05
para el GI1, de 0.55 para
. .el GI2, de 0.8 para el GI3, de 0.90 para el GI4 pre
V/Q .
sentaría una relación
de 0.1.
MENU
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Slide 20
. .
.
El pulmón normal suele pensarse como un pulmón homogéneo de V/Q 1,
pero mas adelante se verán las diferencias que se presentan.
.
V
/.
Q
V/Q pulmón homogéneo
1
-
PA/Pv
1
.
.
Si el caso hipotético presentado fuera exacto, un pulmón que tiene PA / Pv
casi nulo para el GI1, de 0.15 para el GI2, de .0.3
para el GI3, de 0.5 para el GI4
.
y de 0.95 para el GI5 presenta una relación V/Q de 1.
Esta distribución determina necesariamente valores de PO2 y de PCO2 que
corresponden a ese tipo de unidades ventilatorias cuando el aire ambiente es
el gas inspirado. Es una manera de controlar la validez del modelo y de los
cálculos con los reales del individuo.
1 de 1
MENU
Slide 21
.
V
/.
Q
1
0
a
1
0
0
Una distribución similar . a. la
se muestra para un
. descrita anteriormente
.
.
pulmón homogéneo de V/Q 10 y otro de V/Q 100. Las concentraciones de
los gases menos solubles es muy baja y la de los gases solubles es mayor.
..
V/Q pulmón homogéneo
100
V/Q pulmón homogéneo 10
-
PA/Pv
.
.
A esta altura del desarrollo no es difícil entender que una sangre que está en
cortocircuito ( Qs/Qt ) debe tener la concentración de la .Pv. .que ingresó al
pulmón para todos los gases; se llama también unidad de V/Q cero.
Las unidades que son espacio muerto ( VM/Vc ) no presentan en el alvéolo
ningún
.
.
. GI de los infundidos intravenosamente; se llama también unidad infinito
………..
V/Q
. ..
Vea el capítulo 7 de V/Q normal
MENU
1 de 1
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PULMON NORMAL
ADULTO JOVEN
ADULTO VIEJO
DISTRIBUCION NORMAL
PO2 y CONTENIDO de O2
PCO2
MENU
GENERAL
Slide 23
AD
UL
TO
JO
VE
N
Para un pulmón normal, en ordenadas se ha graficado PA / Pv (eliminación);
el análisis de gases permite calcular la distribución de la ventilación.
Se puede observar que
. .los gases corresponden a puntos ubicados a la
derecha de la linea de V/Q 1.
Al analizar los gases y realizar los
cálculos de la Eliminación se llega
a una forma de distribución de la
ventilación alveolar.
La mayor ventilación
. . . se produce
en unidades de V/Q muy próxi
mas a 1.
No hay unidades de 0.1 ni muy
superiores a 10
1.0
PA / Pv-0.5
0
0.01
0.1
1
10
100
. . .
log V/Q
V
l / min
.
Es habitual su graficación como V alveolar
en ordenadas y obviamente debe haber una
coincidencia con los valores reales que
presenta el individuo estudiado.
La distribución aceptada permite calcular los
valores de PO2 y de PCO2 que alcanzará el gas
alveolar, ya que se establece el número
0.01
0.1
existente de cada tipo de unidades.
1 de 2
1
10
log V/Q
100
MENU
Slide 24
AD
UL
TO
JO
VE
N
En ordenadas se ha graficado Pc / Pv ( retención) porque se analizan
los
.
gases inertes que permiten calcular la distribución de la sangre o de Q. En el
caso del pulmón normal que. se
. . presenta, se encuentran valores desplazados a
la izquierda de la línea de V/Q 1.
Pulmón con distribución de V/Q normal
--
Pc/Pv
. .
Al analizar los gases y realizar los
cálculos de la Retención se llega
a una forma de distribución de la
perfusión.
La mayor perfusión
. . . se produce en
unidades de V/Q muy próximas a
1. No hay unidades de 0.001 y
tampoco de 10.
.
Q l / min
.
Q
Se
grafica como
en ordenadas.
Obviamente
la distribución
aceptada permite
calcular los valores de PO2 y de PCO2 que
alcanzará la sangre arterial, ya que se establece
el número de cada tipo de unidad.
Debe haber una coincidencia con los valores
reales que presenta el individuo estudiado.
0.01
0.1
1 .
log V / Q
2 de 2
.10
100
MENU
Slide 25
. ..
V/Q
.
Una distribución de
con
.
mayor dispersión de Q y de…..
V
presentará características como
la
graficada,
con
mayor
separación
. . . con respecto a la línea
de V/Q 1.
Puede representar a un individuo
normal viejo.
.
.
.
.
.
Es habitual graficar tanto Q como
V en
.
ordenadas. Debe haber una similitud
entre los valores de PO2 y PCO2
calculados en el laboratorio y los que
presenta el individuo estudiado.
Obviamente la distribución aceptada
permite anticipar la presencia de valores
de PO2 menores y de PCO2 mayores que
el ejemplo anterior, que correspondía a
un pulmón normal de un joven.
1 de 1
MENU
Slide 26
Se acepta una distribución . normal
. .
del logaritmo del valor de V/Q con
características similares a una curva
de Gauss.
. ..
Un área central tiene V/Q promedio de
0.68 con el mayor número de unidades
comprendiendo la mayor parte de la
ventilación o la perfusión.
(l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
C
I
O
N
D
E
Las unidades comprendidas al
incorporar dos desvíos
. . . estándar
s (+2 y -2), tienen V/Q promedio de
2.70 y 0.17 respectivamente
1.5
1.0
FLUJO
V
/.
Q
0.5
.
..
0
desvío estandard
valor de
V/Q
Al
incorporar
un
desvío
estandard .s . .(+1 y -1) los
valores de V/Q promedio serán
para esas zonas 1.36 y 0.34
respectivamente.
Las
unidades
con
estas
características
están en
número
menor
que
las
anteriores.
-3
-2
-1
0
+1 +2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
.
. ..
Los valores extremos de V/Q que
se pueden encontrar en un pulmón
normal son de 0,09 y 5.4 que se
obtienen al considerar tres desvíos
estándar (+3 y -3).
El número presente de estas
unidades en muy pequeño, como
se ve en los extremos iniciales y
finales de la curva
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1 de 2
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D
E
V
/.
Q
.
1.5
FLUJO SANGUINEO (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
C
I
O
N
1.0
0.5
0
desvio estandard
..
valor de V/Q
.Vu / .Vp
..
Qu / Qp
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
0.30 0.37
0.19 0.04
0.006 0.06 0.24 0.38 0.24
0.001 0.01 0.09
0.06 0.006
.
total 1
total 1
Esta
distribución
está
condicionada
por
la
modificación que se produce de
la ventilación
. de cada tipo de
unidades ( Vu ) con respecto a
la. ventilación total de pulmón
( Vp ).
También influye la
. perfusión de
las unidades (Qu) en relación
con la cantidad total de .sangre
que perfunde el pulmón (Qp).
.
El valor de un s para V vale 0.21 litros (0.30- 0.09) y para Q vale 0.14
(0.38- 0.24). Cualquier distribución que tenga valores mayores indicará un
aumento de la inhomogeneidad de la ventilación o de la perfusión.
Es importante destacar lo que ya se desarrolló sobre. que
. . la ventilación en
las unidades ventilatorias del vértice pulmonar ( V/Q alto ) disminuye
menos que la perfusión. Es necesario considerar que en patología estas
relaciones pueden .estar modificadas,
por lo que se usan para cuantificar
.
la modificación de V o de Q en relación a la dispersión normal.
En el capítulo 8 sobre patología se desarrolla este tema.
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2 de 2
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V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
En una distribución
normal, como la que
se
ha
estado
describiendo, la PO2
menor es de 42 y la .
mayor de 137 mmHg.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
El producto de la PO2
con la fracción. de
.
ventilación
(Vu/Vp)
que tiene cada unidad
ventilatoria, indica una
PO2 final de 102
mmHg (sumatoria del
aporte de cada zona)
Con los valores de PO2 ( incorporando correcciones por PCO2, pH,
temperatura, Hb) se puede calcular el contenido de O2 (CO2 ), tal como se
desarrolló en el capítulo 5.
Cada unidad ventilatoria produce sangre con capacidad de transportar
distinta cantidad de O2, en función de la PO2 y las demás características
mencionadas. (ver diagrama PO2 –PCO2 en el capítulo 4)
1 de 3
MENU
Slide 29
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
La desigual
distribu
.
.
ción de V y de Q es
una característica que
determina que la PO2
promedio tenga un
valor de 102 mmHg,
cuando se considera
el aporte por PO2 y
por la relación Vu/ Vp.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
Las
. . . unidades con
……..mas
alto tienen la
V/Q
PO2 mayor pero una
relación Vu/Vp menor
Se debe considerar la incidencia de la fracción de sangre que pasa por
cada unidad ventilatoria ( Qu / Qp ), la que en su sumatoria total indica una
sangre que sale del pulmón, con 19.2 cc/100cc de contenido.
.
La PO2 determina el contenido de cada unidad pero Q define la
característica global de la sangre producida por todo el pulmón
MENU
2 de 3
Slide 30
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
El contenido de O2 y su
relación con la P02 se
desarrolló anteriormente.
. ..
El V/Q mas bajo de 0.09
tiene un contenido de
14.4 cc/100cc, disminuí
do en 5.2 con respecto
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
. .
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
a los valores centrales.
Las
. . .tres unidades de
……..mayor
aumentan .
V/Q
.
sólo en 0.2 cc/100cc
su CO2 en sangre a
pesar del incremento
importante de la PO2.
.
.
El efecto hipoxemiante del V/Q bajo está magnificado,
por este
.
. tipo de
relación existente con la PO2 y por el valor de Q de cada unidad (Qu).
Es fundamental tener en cuenta la incidencia de Qu / Qp, relación que
determina el volumen de sangre que aporta cada tipo de unidad.
Sin analizar a. fondo
. . este factor es imposible entender la fisiopatología de la
V/Q , sobretodo en su relación cardiovascular.
desigualdad
.
3 de 3
MENU
Slide 31
D
E
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
P
C
C
I O
O 2
N
Se han analizado las
variaciones de PO2 por
. .la.
desigualdad normal de V/Q .
1.5
La PCO2 presenta carac
terísticas diferentes que
han sido desarrolladas
anterior mente.
. ..
Las unidades de V/Q bajo
presentan una PCO2 de 47
mmHg, con un aumento de
3.1 con respecto a las
unidades centrales,
1.0
0.5
.
..
desvío estandard
valor de V/Q
P CO2
P CO2 * Vu/Vp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
47
0.03
47.6 46.8 44.1 38.7 31.6 23.7
0.56 4.4 13
14.5 5.9 0.9
39.3 mmHg
Es necesario entender que la
PCO2 baja de las unidades de
alto pueden corregir parcial
mente la
de unida
. .incidencia
.
des de V/Q bajo, cosa que no
ocurre con la PO2 .
. .
.
Las unidades de V/Q mas alto tienen
PCO2 de 23.7 mmHg con una
disminución importante de 20.4 con
respecto a las centrales .
La distribución
de unidades con
. normal
..
diferentes V/Q
genera una PCO2
promedio de 39.3 mmHg
.
1 de 2
MENU
Slide 32
D
E
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
UP
CC
I O
O2
N
La cuantificación
. . . de la
desigualdad V/Q permitió
aclarar ciertas patologías
que se describían con
aumento de PCO2 pero con
ventilación alveolar normal
o sin hipoventilación.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P CO2
P CO2 * Vu/Vp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
47
0.03
47.6 46.8 44.1 38.7 31.6 23.7
0.56 4.4 13
14.5 5.9 0.9
39.3 mmHg
El predominio
de unidades
. ..
de V/Q bajo en algunas
patologías conduce a PCO2
aumentada,
cuando
no
presenta
de
manera
. ..
V/Q
simultánea unidades de…….
alto.
Numerosas
patologías que presentan aumento de perfusión en unidades de
. . .
bajo, no sólo conducirán a hipoxemia, sino que tendrán un
V/Q
aumento de PCO2. Este fue un hallazgo fisiopatológico muy importante.
Este fenómeno permitió explicar la hipercapnia que se presenta al utilizar O2
en cierto tipo de pacientes con asma ( ver capítulo 8 )
FIN
2 de 2
MENU
Slide 33
.
El Capítulo
6
“
Medición
. .
de V/Q " del Programa
Interactivo ha llegado a su
fin.
FIN
MENU
GENERAL
MEDICION
DE
.
.
V/Q
Slide 2
PULMON MULTIALVEOLAR
ZONAS DE WEST
PULMON DE 50 COMPARTIMIENTOS
CUANTIFICACION DE
. .LA
DESIGUALDAD V/Q
GASES INERTES
PULMON HOMOGENEO
PULMON NORMAL
DISTRIBUCION NORMAL
MENU
GENERAL
Slide 3
PULMON MULTIALVEOLAR
ZONAS DE WEST
PULMON DE 50 COMPARTIMIENTOS
MENU
GENERAL
Slide 4
.
Zonas de West
ZONAS
.VA
PAO2
mmHg
l / min
1
136
0.35
47.6
2
124
0.40
49.6
3
112
0.45
50.4
4
105
0.50
52.5
5
97
0.55
53.4
6
91
0.60
55.2
7
89
0.65
57.8
8
85
0.70
59.5
9
81
0.75
60.7
SUMA TOTAL
4.95
PAO2 = 98.3 = 486.7 /4.95
P*V
486.7
West J.B. utilizó Xenón radiactivo
y
.
midió la ventilación alveolar (VA)
y el
.
Cavolumen
Q de sangre
C*Q
O2
perfundido (Q) de 9
cc100cc
l / min
cc/min
zonas distribuidas desde el vértice a la
base
20.3 del pulmón.
0.07
14.1
Conociendo
la mezcla
. 38.4
.de gas inspirada
20.2
0.19
(aire) y la relación V/Q, calculó la pre
20.1parcial 0.33
66.3alveolar (PAO2)
sión
de oxígeno
para cada zona.
19.9
0.50
99.5
19.8
0.66
131.0
Con la sumatoria del aporte realizado
por
por la ventilación
19.8cada zona
0.83 dividido
164.0
alveolar del pulmón en su totalidad se
19.7
193.0
calculó
la 0.98
PAO2 promedio
para las 9
zonas.
19.6
1.15
225.0
Esa PO2 es la resultante final de un
19.5
1.29
252.0
pulmón
multialveolar
inhomogéneo y su
valor para el ejemplo presentado es de
98.3 mmHg
1 de 1
MENU
.
Slide 5
Zonas de West
ZONAS
PAO2 VA
P*V
CcO2
cc/100cc
Q
l / min
C*Q
mmHg
l / min
cc/min
1
136
0.35
47.6
20.3
0.07
14.1
2
124
0.40
49.6
20.2
0.19
38.4
3
112
0.45
50.4
20.1
0.33
66.3
4
105
0.50
52.5
19.9
0.50
99.5
5
97
0.55
53.4
19.9
0.66
131.0
6
91
0.60
55.2
19.8
0.83
164.0
7
89
0.65
57.8
19.7
0.98
193.0
8
85
0.70
59.5
19.6
1.15
225.0
9
81
0.75
60.7
19.5
1.29
252.0
PAO2.... 98.3 mmHg
CaO2........................................... 19.8 cc/100cc es el contenido en arteria
PaO2.....91 mmHg
G(Aa)O2 =
98.3 – 91 = 7.3 mmHg
.
Con. los valores de VA y
de Q para cada zona se
identifica
. . . la desigualdad
………
existente.
V/Q
Esta desigualdad se pone
de manifiesto en una
diferencia entre la PAO2 y
la PO2 a través del CO2, ya
que se produce una
sangre con una hipoxemia
definida por el gradiente
alveolo - arterial de
oxígeno ( G(a-A)O2 ).
En el caso del pulmón
normal descrito en este
ejemplo el valor del G(Aa)O2 es de 7.3 mmHg
Un análisis similar se realizó con respecto al CO2, presentándose un aumento
de la PaCO2 y un aumento del
arterial-alveolar de CO2 ( G(A-a)CO2) en
. . gradiente
.
presencia de desigualdad V/Q .
2 de 2
MENU
Slide 6
PULMÓN CON 50 COMPARTIMIENTOS
0
0
0
Etano
SF6
0.5
0.01 0.1
0.01 0.1
.
Acetona
Pa
Ciclopropano
Pv
Eter
1.0
min)
(l /Pa
FLUJO
RETENCION
Pv
Utilizó la infusión intravenosa de gases
de diferente solubilidad, que fueron
medidos en gas y en sangre por
cromatografía después de un período
de equilibración.
Por medio de procesos iterativos de
computación calcularon
. ..
espacio muerto ( V/Q
)
. . infinito
.
cortocircuito ( . V/Q
. . cero )
48 unidades de V/Q intermedio
Halotano
Diferentes gases
las relaciones entre la
. fueron utilizados a fin de cuantificar
.
ventilación ( V ) y la perfusión sanguínea ( Q ) en el pulmón normal y en
diferentes patologías.
La técnica mas exitosa y mas difundida fue la desarrollada por Wagner P.D.
y col. a partir de 1974.( se llama MIGET en inglés y español)
1.0
10.0 100.0
1.0
10.0 100.0
log V / Q
SOLUBILIDAD l
Por los gases retenidos en la sangre se cuantifica Q
. en las diferentes
unidades ventilatorias propuestas (Retención). Se calcula V
con el gas
eliminado a través del pulmón como gas espirado (Eliminación).
1 de 2
MENU
.
Slide 7
FLUJO
Etano
0.5
(l / min)
Acetona
1.5
0
0 0.01 0.1
1.0
10.0
0.5
SOLUBILIDAD
0
100.0
0
0.1
1.0
10.0
RELACION VENTILACION - PERFUSION
l
. .
A diferencia de los datos
presentados por West, el uso
de gases inertes de diferentes
solubilidad
no
permite
identificar zonas del pulmón
sino
unidades ventilatorias
. .
con diferentes valor de V/Q .
Su ubicación anatómica debe
identificarse por métodos
diferentes
(Centellograma,
radioisótopos)
.
1.0
SF6
RETENCION
Eter
Pa
Ciclopropano
Pv
Pa
Pv
1.0
Halotano
PULMÓN CON 50 COMPARTIMIENTOS
.
Las unidades con V/Q próximo a 1 presentan la mayor parte de los flujos
ventilatorios
y sanguíneos
en un pulmón normal.
Producen el mayor aporte de sangre y de gases.
. .
.
Las unidades con V/Q extremos alcanzan en el caso presentado valores entre
0.09 y 5.4, pero con volúmenes ventilatorios y sanguíneos que son mínimos. Los
autores no detectan cortocircuito o "shunt" en el pulmón normal.
2 de 2
MENU
Slide 8
CUANTIFICACION DE
.
.
V/Q
GASES INERTES
ELIMINACION Y RETENCION
PULMON HOMOGENEO
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
. .
V/Q
0.001
0.01
0.1
1
10 a 100
MENU
GENERAL
Slide 9
R
E
L
A
C
I
O
N
.
V
/.
Q
Se
la relación entre la ventilación
. ha desarrollado anteriormente
.
(V ) y la perfusión ( Q) en un pulmón relacionando su ventilación
alveolar y su volumen minuto cardíaco.
.
. .
.
Q =V
.
O2
/ (CaO2 -CvO2) * 10
V/Q = 0.863 * R * (CaO2-CvO2)*10 / PACO2
Se pueden reordenar los valores poniendo R = PACO2 / PAO2 y
los contenidos en nuevas
. . . unidades en cc/litros
V/Q
= 8.63 * ( CaO2- CvO2 ) / PAO2
. .
.
Cuando se trata de un gas como el O2 el valor de V/Q depende
de su solubilidad ( proporcional al coeficiente de Bunsen,
cc/cc.760mmHg) de la presencia y de la cantidad de
hemoglobina, de la diferencia entre arteria y vena, de sus
presiones parciales y de las diferentes afinidades con la
hemoglobina de acuerdo a variaciones de pH, PCO2 .
Ello significa que la cantidad de O2 transferida varía de acuerdo
a relaciones que se modifican en diferentes condiciones, por lo
que la relación debe incluir los contenidos.
Esto se desarrolló en el capítulo 5 sobre Transporte de Gases.
1 de 1
MENU
Slide 10
G
A
S
E
S
I
N
E
R
T
E
S
Cuando se utilizan gases inertes, ello significa que solamente se
disuelven; no se unen a otras sustancias, como lo hace el O2 con la
hemoglobina o no sufren modificaciones como el CO2 que se hidrata y
se disocia. No son consumidos como el O2 ni producidos en el
organismo como el CO2. . . .
Para el O2 la relación V/Q se calcula por la ecuación desarrollada en
pantallas anteriores
Las relaciones con los gases inertes ( g ) son mas simples : los
coeficientes de solubilidad ( lg ) son equivalentes a los coeficientes de
partición entre gas y líquido y las presiones parciales que alcanzan (PAg,
Pag, Pvg) son determinantes de las relaciones antes descritas.
. .
V/Q = lg * ( Pag- Pvg ) / PAg
Ordenando algebraicamente las variables luego de suponer que la
presión alveolar ( PA ) y la presión arterial ( Pa ) tiene los mismos
valores pues no hay razón para una desigual distribución de un gas
inerte, se tiene
. .
PAg = Pvg * l / ( l + V/Q)
La PA de un gas inerte está determinada por
. .la. Pv de ese gas, por su
coeficiente de solubilidad y por la relación V/Q presente.
1 de 3
MENU
Slide 11
Cuando la cantidad del gas crece desde PA / Pv- cero hasta 1 ( ) hay una
relación lineal (
) si. PA / Pv en ordenadas se compara con l en el eje de
abcisas (
).
. ..
Cuando el valor de V/Q es igual al del coeficiente de solubilidad, la relación
- vale 0.5. Esto significa que a cada coeficiente de solubilidad se
Pa/Pv- o Pc / Pv
. ..
V/Q
le puede asignar un valor de
. .
Si V/Q tiene un valor de 1, es igual a l .del. primer gas en el punto donde PA/Pv
vale 0.5 y las líneas coinciden ( ). Si V/Q tiene un valor de 50, es igual a l
del gas siguiente y en el punto donde PA / Pv vale 0.5 coinciden ambas
líneas (
).
Esta graficación
. . no es la que se utiliza habitualmente, sino que se coloca el
.
logaritmo de V/Q como se muestra en la próxima pantalla.
MENU
2 de 3
Slide 12
En la pantalla anterior.se. ha graficado en abcisas el coeficiente de solubilidad
del gas y el valor de V/Q en escala lineal.
Se ha hecho habitual el uso de una escala logarítmica para los valores de V/Q
en abcisas. Ello convierte la hipérbola
en una curva sigmoidea, de mayor
definición gráfica.
Al constituirse
) cuando. en
. . la. relación en una hipérbola (
. . abcisas se
coloca log. V/Q se hace mas visible en el grafico la zona de V/Q de 0.1 a
10, que son la mayor parte de los valores en el pulmón normal
La curva sigmoidea graficada se usa para el estudio del
comportamiento de los gases inertes utilizados y se
presentará en las próximas pantallas.
3 de 3
MENU
Slide 13
G
A
S
E
S
I
N
E
R
T
E
S
La técnica usada por Wagner P.D., se basa en la infusión por vena de una
solución fisiológica equilibrada con una mezcla conocida de gases inertes.
Cada uno de ellos tiene un coeficiente de solubilidad diferente, desde muy
poco solubles como el SF6 hasta muy solubles como la acetona. Se llama
MIGET en inglés y español.
Es necesario llegar a un estado estacionario, situación en la que es posible
determinar la cantidad de gas que pasó de la sangre al gas y la que
permaneció disuelta en la sangre. Se necesita medir los gases en sangre
venosa mixta ( Pv- ), sangre arterial ( Pa ) y en gas espirado ( PE ), del que
se calculará el existente en alveolo ( PA ).
No puede hacerse la medición en condiciones del paciente en que se
modifican las variables mencionadas de manera permanente, salvo que
sean estables en períodos de 30 segundos, a fin de repetir la prueba.
.
Los gases infundidos se equilibran con el total de sangre circulante ( Q ) y
en su paso
también lo hacen con el total del gas
. .
. por el capilar pulmonar,
alveolar ( V ). La medición de V/Q con gases se refiere siempre a VA.
El análisis por cromatografía de los gases alveolares y de los contenidos
en la sangre por técnicas adecuadas permite conocer la cantidad retenida
por la sangre (R = retención) y la eliminada por el pulmón (E= eliminación)
Con la ecuación presentada en la pantalla anterior se ha explicado la
. existente entre PA , Pv, la solubilidad de los gases ( l ) y el valor
relación
. .
de V/Q.
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3 de 3
.
.
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R
E
T
E
N
C
I
O
N
- expresada como fracción unitaria
Se establece la relación entre PA y Pv,
para cada gas inerte cuando se desea conocer la influencia de la
eliminación ( E ) o la incidencia de la ventilación en el equilibrio alcanzado.
Y
que las mismas relaciones para O2 y CO2 son mas complejas.
E
L
I
M
I
N
A
C
I
O
N
. .
PAg = Pvg * l / ( l + V/Q
)
.
.
PAg / Pvg = l / ( l + V/Q )
Es una pregunta simple sobre la cantidad de gas inerte que pasó al gas
- )
alveolar ( PAg ), a partir del existente en la sangre venosa mixta ( Pvg
donde fue colocado por infusión. Ya se explicó parcialmente la razón por la
El mismo criterio se puede usar para saber la cantidad del gas que
permaneció en el capilar pulmonar ( c ) después de equilibrarse con el
alveolo ( A ).
La presión parcial capilar del gas inerte ( Pcg ) es una fracción del que
- ) y es una medida de la influencia de la
contenía la sangre venosa ( Pvg
retención ( R ) o la incidencia de la perfusión de sangre en el equilibrio
. .
alcanzado.
-
Pcg / Pvg = l / ( l + V/Q )
La retención ( R ) y la eliminación ( E. ) .del gas inerte están determinadas por
el coeficiente de solubilidad y por el V/Q de la unidad ventilatoria analizada.
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1 de 2
.
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R
E
T
E
N
C
I
O
N
Y
E
L
I
M
I
N
A
C
I
O
N
Se ha descrito someramente la retención y la eliminación de un gas
inerte en una unidad ventilatoria.
.
. .
R =Pag / Pvg =. S Qu * ( l / ( l + V/Q ))
. .
R = l / ( l + V/Q )
El pulmón está constituido
por innumerables unidades ventilatorias con un
.
volumen de. sangre ( Qu ) cada una, que se suman en el volumen minuto
cardíaco ( Q ) y componen la sangre arterial ( a ). Por ello la retención del
.
pulmón es una sumatoria.
El pulmón está constituido .por innumerables unidades ventilatorias con un
volumen de ventilación
( Vu ) cada una, que se suman en el volumen
.
minuto ventilatorio ( V ) y componen el gas alveolar ( A ). Por ello la
eliminación es una sumatoria.
.
. .
E = PAg / Pvg = S Vu * ( l / ( l + V/Q))
Con los valores de R y de E para los gases inertes utilizados, por medio
de cálculos por computación
para
.
. compartimientos múltiples se puede
conocer la distribución de Q y de V en el pulmón.
2 de 2
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P
U
L
M
O
N
H
O
M
O
G
E
N
E
O
Se ha descrito el comportamiento de un gas inerte en una unidad ventilatoria y
un ligero enfoque sobre cálculo de Retención y Eliminación en el pulmón. Se
continuará este análisis con un gráfico ya utilizado que contiene en ordenadas
los valores de E (con una relación unitaria de PA en relación a Pv )
o de R ( con una relación unitaria de Pc en relación a Pv ).
-
-
Las líneas verticales
azules
indican
el
diferente coeficiente de
solubilidad de los gases
inertes
(GI)
desde
hexafluoruro de azufre
(F6S) hasta acetona ( 1
a 6 ).
Cada una de las líneas
rojas
representa
un
hipotético pulmón homo
. .
géneo compuesto
. . . por
unidades de V/Q igual,
desde 0.001 hasta 100.
. ..
En abcisas se grafican los valores de la relación V/Q en una escala
logarítmica, como ya se vió antes.
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1 de 1
Slide 17
. .
.
V
/.
Q
.
La línea correspondiente a un supuesto pulmón homogéneo de V/Q 0.001,
tendrá como componente el gas 1 ( GI1 ) en un 0.9 de PA/Pv
aproximadamente (
)
V/Q pulmón homogéneo 0.001
-
PA/Pv
0
.
0
0
1
.
.
.
Los demás gases no difunden en unidades de este tipo y no serán
encontrados en el gas espirado o alveolar analizado.
La presencia de gases inertes de bajo coeficiente de. solubilidad indican la
presencia
de unidades donde predomina
la perfusión ( Q ) sobre la ventilación
. ..
.
(V ); constituyen unidades de V/Q bajo.
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.
V
/.
Q
En un hipotético
con una distribución homogénea de unidades
. .pulmón
.
ventilatorias de V/Q 0.01, tendrá tres gases, todos de baja solubilidad, que
son los que difunden hacia el gas alveolar.
. .
V/Q pulmón homogéneo 0. 01
-
PA/Pv
0
.
0
1
.
.
.
Si al medir los gases inertes ( GI ) se encuentra
0.4 del GI1,
. ..
cerca de 0.8 del GI2
V/Q
y 0.9 del GI3 se está caracterizando una unidad ventilatoria de
0.01.
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Slide 19
.
V
/.
Q
Hay 7 gases presentes, pero el menos soluble tiene una relación PA / Pv
mínima, en tanto el gas mas soluble tiene una relación PA / Pv- que casi
alcanza la unidad.
.
.
V/Q pulmón homogéneo 0. 1
--
PA/Pv
0
.
1
.
.
.
.
Las unidades de V / Q bajo tienen. altas
concentraciones de gases de
.
baja solubilidad y las unidades de V / Q alto tienen altas concentraciones
de los gases mas solubles.
Si el caso analizado fuera exacto, un pulmón que tiene PA / Pv de 0.05
para el GI1, de 0.55 para
. .el GI2, de 0.8 para el GI3, de 0.90 para el GI4 pre
V/Q .
sentaría una relación
de 0.1.
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Slide 20
. .
.
El pulmón normal suele pensarse como un pulmón homogéneo de V/Q 1,
pero mas adelante se verán las diferencias que se presentan.
.
V
/.
Q
V/Q pulmón homogéneo
1
-
PA/Pv
1
.
.
Si el caso hipotético presentado fuera exacto, un pulmón que tiene PA / Pv
casi nulo para el GI1, de 0.15 para el GI2, de .0.3
para el GI3, de 0.5 para el GI4
.
y de 0.95 para el GI5 presenta una relación V/Q de 1.
Esta distribución determina necesariamente valores de PO2 y de PCO2 que
corresponden a ese tipo de unidades ventilatorias cuando el aire ambiente es
el gas inspirado. Es una manera de controlar la validez del modelo y de los
cálculos con los reales del individuo.
1 de 1
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Slide 21
.
V
/.
Q
1
0
a
1
0
0
Una distribución similar . a. la
se muestra para un
. descrita anteriormente
.
.
pulmón homogéneo de V/Q 10 y otro de V/Q 100. Las concentraciones de
los gases menos solubles es muy baja y la de los gases solubles es mayor.
..
V/Q pulmón homogéneo
100
V/Q pulmón homogéneo 10
-
PA/Pv
.
.
A esta altura del desarrollo no es difícil entender que una sangre que está en
cortocircuito ( Qs/Qt ) debe tener la concentración de la .Pv. .que ingresó al
pulmón para todos los gases; se llama también unidad de V/Q cero.
Las unidades que son espacio muerto ( VM/Vc ) no presentan en el alvéolo
ningún
.
.
. GI de los infundidos intravenosamente; se llama también unidad infinito
………..
V/Q
. ..
Vea el capítulo 7 de V/Q normal
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1 de 1
Slide 22
PULMON NORMAL
ADULTO JOVEN
ADULTO VIEJO
DISTRIBUCION NORMAL
PO2 y CONTENIDO de O2
PCO2
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GENERAL
Slide 23
AD
UL
TO
JO
VE
N
Para un pulmón normal, en ordenadas se ha graficado PA / Pv (eliminación);
el análisis de gases permite calcular la distribución de la ventilación.
Se puede observar que
. .los gases corresponden a puntos ubicados a la
derecha de la linea de V/Q 1.
Al analizar los gases y realizar los
cálculos de la Eliminación se llega
a una forma de distribución de la
ventilación alveolar.
La mayor ventilación
. . . se produce
en unidades de V/Q muy próxi
mas a 1.
No hay unidades de 0.1 ni muy
superiores a 10
1.0
PA / Pv-0.5
0
0.01
0.1
1
10
100
. . .
log V/Q
V
l / min
.
Es habitual su graficación como V alveolar
en ordenadas y obviamente debe haber una
coincidencia con los valores reales que
presenta el individuo estudiado.
La distribución aceptada permite calcular los
valores de PO2 y de PCO2 que alcanzará el gas
alveolar, ya que se establece el número
0.01
0.1
existente de cada tipo de unidades.
1 de 2
1
10
log V/Q
100
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Slide 24
AD
UL
TO
JO
VE
N
En ordenadas se ha graficado Pc / Pv ( retención) porque se analizan
los
.
gases inertes que permiten calcular la distribución de la sangre o de Q. En el
caso del pulmón normal que. se
. . presenta, se encuentran valores desplazados a
la izquierda de la línea de V/Q 1.
Pulmón con distribución de V/Q normal
--
Pc/Pv
. .
Al analizar los gases y realizar los
cálculos de la Retención se llega
a una forma de distribución de la
perfusión.
La mayor perfusión
. . . se produce en
unidades de V/Q muy próximas a
1. No hay unidades de 0.001 y
tampoco de 10.
.
Q l / min
.
Q
Se
grafica como
en ordenadas.
Obviamente
la distribución
aceptada permite
calcular los valores de PO2 y de PCO2 que
alcanzará la sangre arterial, ya que se establece
el número de cada tipo de unidad.
Debe haber una coincidencia con los valores
reales que presenta el individuo estudiado.
0.01
0.1
1 .
log V / Q
2 de 2
.10
100
MENU
Slide 25
. ..
V/Q
.
Una distribución de
con
.
mayor dispersión de Q y de…..
V
presentará características como
la
graficada,
con
mayor
separación
. . . con respecto a la línea
de V/Q 1.
Puede representar a un individuo
normal viejo.
.
.
.
.
.
Es habitual graficar tanto Q como
V en
.
ordenadas. Debe haber una similitud
entre los valores de PO2 y PCO2
calculados en el laboratorio y los que
presenta el individuo estudiado.
Obviamente la distribución aceptada
permite anticipar la presencia de valores
de PO2 menores y de PCO2 mayores que
el ejemplo anterior, que correspondía a
un pulmón normal de un joven.
1 de 1
MENU
Slide 26
Se acepta una distribución . normal
. .
del logaritmo del valor de V/Q con
características similares a una curva
de Gauss.
. ..
Un área central tiene V/Q promedio de
0.68 con el mayor número de unidades
comprendiendo la mayor parte de la
ventilación o la perfusión.
(l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
C
I
O
N
D
E
Las unidades comprendidas al
incorporar dos desvíos
. . . estándar
s (+2 y -2), tienen V/Q promedio de
2.70 y 0.17 respectivamente
1.5
1.0
FLUJO
V
/.
Q
0.5
.
..
0
desvío estandard
valor de
V/Q
Al
incorporar
un
desvío
estandard .s . .(+1 y -1) los
valores de V/Q promedio serán
para esas zonas 1.36 y 0.34
respectivamente.
Las
unidades
con
estas
características
están en
número
menor
que
las
anteriores.
-3
-2
-1
0
+1 +2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
.
. ..
Los valores extremos de V/Q que
se pueden encontrar en un pulmón
normal son de 0,09 y 5.4 que se
obtienen al considerar tres desvíos
estándar (+3 y -3).
El número presente de estas
unidades en muy pequeño, como
se ve en los extremos iniciales y
finales de la curva
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1 de 2
Slide 27
D
E
V
/.
Q
.
1.5
FLUJO SANGUINEO (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
C
I
O
N
1.0
0.5
0
desvio estandard
..
valor de V/Q
.Vu / .Vp
..
Qu / Qp
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
0.30 0.37
0.19 0.04
0.006 0.06 0.24 0.38 0.24
0.001 0.01 0.09
0.06 0.006
.
total 1
total 1
Esta
distribución
está
condicionada
por
la
modificación que se produce de
la ventilación
. de cada tipo de
unidades ( Vu ) con respecto a
la. ventilación total de pulmón
( Vp ).
También influye la
. perfusión de
las unidades (Qu) en relación
con la cantidad total de .sangre
que perfunde el pulmón (Qp).
.
El valor de un s para V vale 0.21 litros (0.30- 0.09) y para Q vale 0.14
(0.38- 0.24). Cualquier distribución que tenga valores mayores indicará un
aumento de la inhomogeneidad de la ventilación o de la perfusión.
Es importante destacar lo que ya se desarrolló sobre. que
. . la ventilación en
las unidades ventilatorias del vértice pulmonar ( V/Q alto ) disminuye
menos que la perfusión. Es necesario considerar que en patología estas
relaciones pueden .estar modificadas,
por lo que se usan para cuantificar
.
la modificación de V o de Q en relación a la dispersión normal.
En el capítulo 8 sobre patología se desarrolla este tema.
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2 de 2
Slide 28
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
En una distribución
normal, como la que
se
ha
estado
describiendo, la PO2
menor es de 42 y la .
mayor de 137 mmHg.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
El producto de la PO2
con la fracción. de
.
ventilación
(Vu/Vp)
que tiene cada unidad
ventilatoria, indica una
PO2 final de 102
mmHg (sumatoria del
aporte de cada zona)
Con los valores de PO2 ( incorporando correcciones por PCO2, pH,
temperatura, Hb) se puede calcular el contenido de O2 (CO2 ), tal como se
desarrolló en el capítulo 5.
Cada unidad ventilatoria produce sangre con capacidad de transportar
distinta cantidad de O2, en función de la PO2 y las demás características
mencionadas. (ver diagrama PO2 –PCO2 en el capítulo 4)
1 de 3
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Slide 29
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
La desigual
distribu
.
.
ción de V y de Q es
una característica que
determina que la PO2
promedio tenga un
valor de 102 mmHg,
cuando se considera
el aporte por PO2 y
por la relación Vu/ Vp.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
Las
. . . unidades con
……..mas
alto tienen la
V/Q
PO2 mayor pero una
relación Vu/Vp menor
Se debe considerar la incidencia de la fracción de sangre que pasa por
cada unidad ventilatoria ( Qu / Qp ), la que en su sumatoria total indica una
sangre que sale del pulmón, con 19.2 cc/100cc de contenido.
.
La PO2 determina el contenido de cada unidad pero Q define la
característica global de la sangre producida por todo el pulmón
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2 de 3
Slide 30
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B PO2
U
C
Y
I
O
N
CO2
D
E
El contenido de O2 y su
relación con la P02 se
desarrolló anteriormente.
. ..
El V/Q mas bajo de 0.09
tiene un contenido de
14.4 cc/100cc, disminuí
do en 5.2 con respecto
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P O2
P O2 * Vu/Vp
C O2
CO2 *Qu/Qp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
42.9 47.8
0.03 0.56
14.4 15,2
0.09 1.0
59.4
5.57
18.2
4.4
85.8
25.31
19.6
7.5
112
41.6
20.1
4.9
. .
127
23.7
20.2
1.2
137
5.2
20.3
0.35
102 mmHg
19.2cc/100cc
a los valores centrales.
Las
. . .tres unidades de
……..mayor
aumentan .
V/Q
.
sólo en 0.2 cc/100cc
su CO2 en sangre a
pesar del incremento
importante de la PO2.
.
.
El efecto hipoxemiante del V/Q bajo está magnificado,
por este
.
. tipo de
relación existente con la PO2 y por el valor de Q de cada unidad (Qu).
Es fundamental tener en cuenta la incidencia de Qu / Qp, relación que
determina el volumen de sangre que aporta cada tipo de unidad.
Sin analizar a. fondo
. . este factor es imposible entender la fisiopatología de la
V/Q , sobretodo en su relación cardiovascular.
desigualdad
.
3 de 3
MENU
Slide 31
D
E
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
U
P
C
C
I O
O 2
N
Se han analizado las
variaciones de PO2 por
. .la.
desigualdad normal de V/Q .
1.5
La PCO2 presenta carac
terísticas diferentes que
han sido desarrolladas
anterior mente.
. ..
Las unidades de V/Q bajo
presentan una PCO2 de 47
mmHg, con un aumento de
3.1 con respecto a las
unidades centrales,
1.0
0.5
.
..
desvío estandard
valor de V/Q
P CO2
P CO2 * Vu/Vp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
47
0.03
47.6 46.8 44.1 38.7 31.6 23.7
0.56 4.4 13
14.5 5.9 0.9
39.3 mmHg
Es necesario entender que la
PCO2 baja de las unidades de
alto pueden corregir parcial
mente la
de unida
. .incidencia
.
des de V/Q bajo, cosa que no
ocurre con la PO2 .
. .
.
Las unidades de V/Q mas alto tienen
PCO2 de 23.7 mmHg con una
disminución importante de 20.4 con
respecto a las centrales .
La distribución
de unidades con
. normal
..
diferentes V/Q
genera una PCO2
promedio de 39.3 mmHg
.
1 de 2
MENU
Slide 32
D
E
V
/.
Q
.
FLUJO de SANGRE O GAS (l / min)
D
I
S
T
R
I
B
UP
CC
I O
O2
N
La cuantificación
. . . de la
desigualdad V/Q permitió
aclarar ciertas patologías
que se describían con
aumento de PCO2 pero con
ventilación alveolar normal
o sin hipoventilación.
1.5
1.0
0.5
..
desvío estandard
valor de V/Q
P CO2
P CO2 * Vu/Vp
0
-3
-2
-1
0
+1
+2
+3
0.09 0.17 0. 34 0.68 1.36 2.70 5.40
47
0.03
47.6 46.8 44.1 38.7 31.6 23.7
0.56 4.4 13
14.5 5.9 0.9
39.3 mmHg
El predominio
de unidades
. ..
de V/Q bajo en algunas
patologías conduce a PCO2
aumentada,
cuando
no
presenta
de
manera
. ..
V/Q
simultánea unidades de…….
alto.
Numerosas
patologías que presentan aumento de perfusión en unidades de
. . .
bajo, no sólo conducirán a hipoxemia, sino que tendrán un
V/Q
aumento de PCO2. Este fue un hallazgo fisiopatológico muy importante.
Este fenómeno permitió explicar la hipercapnia que se presenta al utilizar O2
en cierto tipo de pacientes con asma ( ver capítulo 8 )
FIN
2 de 2
MENU
Slide 33
.
El Capítulo
6
“
Medición
. .
de V/Q " del Programa
Interactivo ha llegado a su
fin.
FIN
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GENERAL