La insuficiencia respiratoria se define como la pérdida de la habilidad de ventilar adecuadamente o de proveer suficiente oxígeno a la sangre y/u órganos sistémicos, lo que resulta en una falla en el intercambio gaseoso. Los principales mecanismos que producen la insuficiencia respiratoria son la hipoventilación alveolar, las alteraciones en la relación ventilación/perfusión (V/Q) y el shunt, así como las alteraciones en la difusión. Cada uno de estos

1. MECANISMOS
FISIOPATOLOGICOS DE LA
INSUFICIENCIA RESPIRATORIA
Salvador Medrano Ahumada R2MI
Neumología HG CMNR
15 Enero 2013

2. DEFINICIÓN
• Pérdida de la habilidad de ventilar adecuadamente o de
proveer suficiente oxigeno a la sangre y/u órganos
sistémicos.1
• Falla en el intercambio gaseoso. 2
• Po2 de menos de 60 mm Hg o una Pco2 de más de 50
mm Hg.3
1.-Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed. Mc Graw Hill . 2005.
2.-Fishman A. et al. Acute Respiratory Failure. In: Fishman's Respiratory Diseases and Disorders. 4ed. McGraw Hill. 2008
3.- West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.

3. RECUERDO FISIOLÓGICO

4. MECANISMOS RESPONSABLES EN EL
PROCESO VENTILATORIO
1. Sistema nervioso central.
2. Musculatura respiratoria.
3. Presiones intratorácicas.
4. Flujo sanguíneo pulmonar.
5. Ventilación alveolar.
6. Relación V/Q.
7. Frente de difusión.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007

5. Goldman. Cecil Medicine. 23rd ed.Elsevier. USA 2008.
MECANISMO DE REGULACIÓN CENTRAL

6. PO2: 100 mmHg
PCO2:40 mmHg
PO2: 96 mmHg
PCO2:40 mmHgPO2: 40 mmHg
PCO2:46 mmHg
Músculos
respiratorios
control
sensores
PO2: 96 mmHg
PCO2: 40 mmHg
alvéolo
vías aéreas
capilares
pulmonares
capilares
sistémicos
VPAP
AI
VI
VD
AD
AoVC
PO2: 40 mmHg
PCO2:46 mmHg

7. Medio Ambiente Ventilación
O2
Presión atmosférica
Altura Vía Aérea
A nivel del mar: 760 mmHg
Concentración de los Alveolo
Distintos gases:
O2=21%
N= 78%
Varios=1%
O2
CO2

8. Difusión Circulación Metabolismo
y Transporte Celular
O2
CO2
Difusión: proceso Hemoglobina Célula
Físico por el cual las solución
Moléculas de un gas
se mueven de una
Parte de mayor presión Relación Ventilación /
a otra de menor presión Perfusión V/Q
O2
CO2
Mitocondrias
Met. celular

9. Gradiente Alveolo Arterial de Oxígeno PAO2 – PaO2
P (A-a) O2
donde PAO2 = Pi O2 – Pa CO2
R ( 0.8)
Pi O2 = 0.21 x ( 760 – 47)
El gradiente Alveolo arterial de Oxígeno P ( A – a) O2
en adulto sano respirando aire es menor a 15

10. Mecanismos de producción de la
Insuficiencia Respiratoria
• Hipoventilación Alveolar
• Alteración de la Ventilación / Perfusión
• Shunt
• Alteración de la Difusión
• ( Disminución de la Fi O2 - Disminución Gasto Cardiaco
, Disminución de la Hb )

11. • Movimiento insuficiente del aire fresco alveolar para mantener una
PaCO2 normal
• Es el único mecanismo que aumenta la P a CO2
• La hipoxemia en este caso se acompaña de P (A – a) O2
( gradiente alveolo artrerial de oxígeno) normal
• En general ocurre secundariamente a una alteración neurológica o
muscular, o de caja torácica y pleura .
• Se puede asociar a otros mecanismos de insuficiencia respiratoria
en forma secundaria por agotamiento muscular ( EPOC avanzado
y Asma grave)
• Se corrige la Pa O2 con el agregado de Oxígeno, pero con riesgo
de aumento de la Pa CO2
• La Pa CO2 solo se corrige con ayuda ventilatoria:
Ventilación No Invasiva ( CPAP y BiPAP)
Asistencia Respiratoria Mecánica (ARM)
Hipoventilación AlveolarHipoventilación Alveolar

12. • La relación V / Q normal es alrededor de 0.8 a 1
• El aumento de la relación ( efecto espacio muerto) produce
respiración desperdiciada, con aumento del trabajo, y
disminución de la Pa CO2, pero no hipoxemia
• La disminución de la relación (efecto shunt), lleva a disminución
de la Pa O2, pero la Pa CO2 no aumenta porque las zonas vecinas
que hiperventilan son capaces de eliminarlo.
• Es el mecanismo más común de Insuficiencia Respiratoria
• Se corrige con la administración de Oxígeno
• Tiene un P (A – a) O2 alterado
• Lo producen todo tipo de enfermedades respiratorias
Alteración de la Ventilación / PerfusiónAlteración de la Ventilación / Perfusión

13. RELACIÓN V/Q
02= 40mmHg O2= 40mmHg
CO2=45mmHg CO2= 45mmHg
02= 40mmHg O2= 100mmHg
CO2=45mmHg CO2= 40mmHg
O2 =40mmHg
CO2=45mmHg
O2 =150mmHg
CO2=0mmHg
O2 =100mmHg
CO2=40mmHg
O2 =150mmHg
CO2=0mmHg
O2 =150mmHg
CO2=0mmHg
Sangre venosa mixta
v/q= 0 v/q= 0.8-1.2 v/q= ∞
Aire inspiradoNormal
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007

14. ZONAS DE WEST
• Zona 1:
PA>Pa>Pv
• Zona 2
Pa>PA>Pv
• Zona 3
Pa>PV>PA
West JB:Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange. Oxford, Blackwell Scientific,1990.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007

15. • Es la máxima alteración Ventilación / Perfusión
• Presenta Hipoxemia que no se corrige con el agregado de
Oxígeno
• No se incrementa el CO2
SHUNTSHUNT

16. • Raramente es responsable de Hipoxemia en reposo
• Se puede producir por disminución del área de difusión , como
en el enfisema, o engrosamiento de la membrana de
intercambio, como la fibrosis pulmonar
• La Hipoxemia se pone de manifiesto durante el ejercicio
• Se utiliza la prueba de difusión del CO para evaluarla (DLCO)
Alteración de la DifusiónAlteración de la Difusión

17. ALTERACIONES DE DIFUSIÓN
1. Epitelio alveolar.
2. Membrana basal del epitelio.
3. Espacio intersticial.
4. Membrana basal del endotelio.
5. Endotelio capilar.
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007

18. LEYES DE DIFUSIÓN
• Ley de Graham
D= solubilidad
√Peso mol.
• Ley de Henry
P1=[gas]1
P2 [gas]2
• Ley de Fick
• V=A x D x (P1-P2)
T
Levitzky Michael. “Función y estructura del sistema respiratorio” Fisiología Pulmonar Serie Lange 7ª Edición. Mc Graw Hill. 2007

20. GASES ARTERIALES EN IRA
A- Hipoventilación pura.
B.- Ventilación alveolar insuficiente.
C.- Patología intersticial.
D.- Shunt
West B. Insuficiencia Respiratoria. En: Fisiopatología Pulmonar. 6 ed. Panamericana 2004.

23. Clasificación de IR
• Según la evolución clínica:
- Aguda
- Crónica
- Crónica reagudizada
• Según presente Hipoventilación Alveolar
-Hipóxica ( sin Hipoventilación)
-Hipoventilación alveolar o Hipercápnica:
- Con parénquima pulmonar sano
- Con parénquima pulmonar enfermo

24. CLASIFICACIÓN Y CLÍNICA
Hall J. Schmidt G. “Pathophysiology and Differential diagnosis of Acute Respiratory Failure” Principles critical care 3rd ed.
Editorial Mc Graw Hill. 2005.

28. «La soberanía del hombre está oculta en
la dimensión de sus conocimientos.»
Francis Bacon