Fisiopatología de la Respiración
La fisiopatología respiratoria comprende alteraciones en los dos componentes principales del sistema respiratorio: la membrana de intercambio gaseoso y la bomba ventilatoria, cuyas disfunciones conducen a hipoxemia e hipercapnia respectivamente, requiriendo intervenciones específicas según el mecanismo afectado.
Componentes del Sistema Respiratorio
El sistema respiratorio consta de dos partes fundamentales que pueden verse afectadas independientemente:
Pulmones (membrana de intercambio gaseoso)
- Responsables del intercambio de O₂ y CO₂
- Su disfunción causa principalmente hipoxemia
Bomba ventilatoria (sistema complejo)
- Centro respiratorio
- Sistema nervioso periférico
- Músculos respiratorios
- Caja torácica
- Su disfunción causa principalmente hipercapnia 1
Mecanismos de Control Respiratorio
Control Central
- El centro respiratorio en el tronco encefálico regula el ritmo respiratorio
- Responde a cambios en PaCO₂, pH y PaO₂ mediante quimiorreceptores
- La disfunción del control central puede ocurrir en enfermedades como:
- Poliomielitis bulbar
- Distrofia miotónica
- Deficiencia de maltasa ácida
- Miopatías congénitas 2
Control Muscular
- Los músculos respiratorios generan presiones, volúmenes y flujos normales
- El aumento del esfuerzo respiratorio puede evidenciarse por:
- Contracción fásica de músculos accesorios (escalenos, esternocleidomastoideos)
- Uso de músculos abdominales durante la respiración tranquila 2
Fisiopatología de la Insuficiencia Respiratoria
1. Disfunción de la Bomba Ventilatoria (Insuficiencia Ventilatoria)
Característica principal: Hipercapnia
Causas:
- Trastornos del centro respiratorio
- Enfermedades neuromusculares
- Deformidades torácicas
- Hiperinflación pulmonar
- Obstrucción de vías aéreas 1
Manifestaciones:
- Insuficiencia ventilatoria aguda: acidosis respiratoria
- Insuficiencia ventilatoria crónica: pH normalizado por retención de bicarbonato
- Insuficiencia ventilatoria aguda sobre crónica: bicarbonato elevado, acidosis y frecuentemente hipercapnia severa 1
2. Disfunción de la Membrana de Intercambio (Insuficiencia Pulmonar)
- Característica principal: Hipoxemia sin hipercapnia inicial
- Mecanismos:
- Alteraciones V/Q (ventilación/perfusión)
- Shunt intrapulmonar
- Limitación de la difusión 2
Patrones Fisiopatológicos Específicos
EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica)
- Limitación del flujo espiratorio durante la respiración corriente
- Aumento de la capacidad residual funcional (FRC) por:
- Factores estáticos: pérdida de retroceso elástico pulmonar
- Factores dinámicos: vaciamiento pulmonar lento
- Desarrollo de PEEP intrínseca (PEEPi) que actúa como carga umbral inspiratoria
- Aumento del trabajo respiratorio y consumo energético
- Disfunción muscular inspiratoria relacionada con hipercapnia crónica 2
Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA)
- Fases patológicas:
- Fase exudativa (días 1-5): edema alveolar, hemorragia, depósito de fibrina
- Fase fibroproliferativa (días 6-10): resolución del edema, infiltrado mononuclear
- Fase fibrótica (después de 10 días): depósito de colágeno
- Aumento del trabajo respiratorio por:
- Ventilación de espacio muerto
- Alteraciones V/Q
- Disfunción muscular respiratoria
- Disminución de la distensibilidad torácica
- Aumento de la resistencia de vías aéreas 2
Enfermedades Neuromusculares
- Debilidad de músculos respiratorios que conduce a:
- Hipoventilación nocturna inicial
- Hipoventilación diurna progresiva
- Incapacidad para movilizar secreciones
- La hipercapnia puede deberse a:
- Debilidad muscular severa que impide generar ventilación alveolar suficiente
- Alteración del sistema de control ventilatorio con cambio en el "punto de ajuste" de PaCO₂ 2
Evaluación de la Función Respiratoria
Pruebas de Función Pulmonar
- Espirometría con capacidad vital forzada (FVC) o lenta (SVC)
- Presiones respiratorias máximas:
Evaluación del Control Respiratorio
- Presión de oclusión (P0.1): presión generada en los primeros 100 ms de inspiración contra vía aérea ocluida
- Respuesta ventilatoria a mezclas hipercápnicas o hipóxicas
- Estudios del sueño para monitorizar el comportamiento del sistema de control 2
Manejo de las Disfunciones Respiratorias
Soporte Ventilatorio
Ventilación no invasiva (VNI):
- Indicada en insuficiencia respiratoria crónica y trastornos respiratorios del sueño
- Ajuste individualizado de parámetros según polisomnografía u oximetría nocturna 2
Ventilación por pieza bucal (MPV):
- Útil para pacientes con función bulbar preservada
- Proporciona soporte ventilatorio diurno 2
Técnicas de Aclaramiento de Vías Aéreas
Reclutamiento de volumen pulmonar (LVR):
- Técnica de apilamiento de respiraciones usando bolsa de reanimación o boquilla
- Requiere asistencia del cuidador y entrenamiento 2
Insuflación-exuflación mecánica (MI-E):
- Recomendada cuando otras técnicas son inadecuadas
- Dispositivo de asistencia a la tos 2
Oscilación de alta frecuencia de la pared torácica (HFCWO):
- Para movilización de secreciones
- Debe combinarse con otras técnicas de aclaramiento 2
Manejo Farmacológico
- Broncodilatadores (ej. salbutamol):
- Actúan sobre receptores β2-adrenérgicos del músculo liso bronquial
- Aumentan el AMP cíclico intracelular
- Relajan el músculo liso de todas las vías aéreas
- Inhiben la liberación de mediadores de células cebadas 3
Consideraciones Especiales
Exacerbaciones Agudas
- Caracterizadas por deterioro significativo de gases arteriales
- Aumento de anomalías V/Q
- Incremento sustancial de resistencia de vías aéreas, volumen pulmonar al final de espiración y PEEPi
- Patrón respiratorio anormal: volumen corriente disminuido y frecuencia ventilatoria aumentada 2
Movilización y Entrenamiento Muscular
- La movilización activa o pasiva y el entrenamiento muscular deben iniciarse tempranamente
- El posicionamiento, férulas y movilización pasiva son importantes para preservar la movilidad articular y longitud del músculo esquelético 2
Monitorización a Largo Plazo
- Pruebas de función pulmonar cada 6 meses en pacientes con enfermedades neuromusculares
- Oximetría nocturna o polisomnografía para guiar el inicio de VNI 2
La comprensión de estos mecanismos fisiopatológicos es fundamental para implementar estrategias terapéuticas dirigidas a mejorar la ventilación, el intercambio gaseoso, reducir el trabajo respiratorio y prevenir complicaciones en pacientes con disfunción respiratoria.