Biofísica sanguínea y respiratoria

Universidad de Guayaquil.
Facultad de ciencias médicas
Dr. Alejo Lascano Bahamonde.
Escuela de medicina.
Título: Separatas de Biofísica
ESTUDIANTES:
Docty Jazmín Cedeño Arteaga
Eddye Moisés calderón Zambrano
Ariana Karolina Guevara Álvarez
Docente: Dr. Cecil Flores Balseca
Ciclo: Segundo Semestre
Grupo: 1

UNIDAD 2: BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN ........................................................1
VISCOSIDAD SANGUÍNEA................................................................................................................................1
PERFILES DE FLUJO .........................................................................................................................................1
CONTINUIDAD................................................................................................................................................2
LEY DE POISEUILLE..........................................................................................................................................2
RELACIÓN DE LA LEY DE POISEUILLE CON EL FLUJO SANGUÍNEO IN VIVO........................................................ 3
HEMODINÁMICA............................................................................................................................................4
PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO .........................................................................................................4
PRESION SANGUINEA.....................................................................................................................................5
LA TENSIÓN ARTERIAL ....................................................................................................................................6
FLUJO SANGUÍNEO.........................................................................................................................................7
LA CIRCULACIÓN PULMONAR O MENOR....................................................................................................... 15
LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA O MAYOR......................................................................................................... 15
SÍSTOLE........................................................................................................................................................ 15
DIÁSTOLE..................................................................................................................................................... 16
PULSO.......................................................................................................................................................... 17
LEY DE LA VELOCIDAD................................................................................................................................... 18
LEY DE LA PRESION....................................................................................................................................... 18
EL VOLUMEN MINUTO CARDIACO................................................................................................................. 18
¿QUÉ ES UN CORAZÓN ARTIFICIAL? .............................................................................................................. 19
VÍAS RESPIRATORIAS O SISTEMA RESPIRATORIO CONDUCTOR...................................................................... 23
INTERCAMBIO DE GASES. ............................................................................................................................. 24
PRESIONES RESPIRATORIAS.......................................................................................................................... 25
MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR. .............................................................. 26
VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES................................................................................................. 28
VOLUMEN RESIDUAL.................................................................................................................................... 28
UNIDAD RESPIRATORIA................................................................................................................................ 30
MEMBRANA RESPIRATORIA ......................................................................................................................... 30
REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO Y VITALOMETRIA. ............................................. 30
ANEXOS....................................................................................................................................................... 31

UNIVERSIDADDE GUAYAQUIL
ESCUELA DE MEDICINA
SEGUNDO SEMESTRE – GRUPO 1 Página 1
UNIDAD 2: BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN
VISCOSIDAD SANGUÍNEA
Viscosidadde lasangre esuna medidade laresistenciaal flujode lasangre,que estásiendodeformado por
cualquierade deformaciónporesfuerzocortante oextensional.Lasangre viscosapuede causarcalambresenlas
piernasodoloren laspiernascausadaspor la malacirculación,unaenfermedadllamadaclaudicación
intermitente.Losmédicostambiénpuedenrecetarmedicamentosparaestascondiciones,incluidoel accidente
cerebrovascular,laimpotencia,lainfertilidadmasculina,laenfermedadde Raynaud,ylosnerviosyproblemas
de circulacióncausadospor ladiabetes.
La sangre esun líquidoque se compone de plasmaypartículas,talescomo lascélulasrojasde la sangre.La
viscosidadde lasangre depende porlotantode la viscosidaddel plasma,encombinaciónconel hematocrito.Sin
embargo,el plasmapuede serconsideradocomounfluidonewtoniano,perolasangre nopuede debidoalas
célulasrojasde la sangre que se sumanlosno idealesal fluido.
Cuandoel hematocritose elevaa60 o 70, que lohace a menudoenlapolicitemia,laviscosidadde lasangre
puede llegarasertan grande como 10 veces ladel agua, y su flujoatravésde los vasossanguíneosesengran
medidaretrasadadebidoalamayor resistenciaal flujo.Estoconduciráauna disminucióndel aporte de
oxígeno.Enpascal-segundo,laviscosidadde lasangre a37 º C esnormalmente de 3 10-3 a 4 10-3. Los plasmas
viscosidadse determinaporel contenidode aguaycomponentesmacromoleculares,porloque estosfactores
que afectanla viscosidadde lasangre sonla concentraciónde proteínasde plasmaylos tiposde proteínasenel
plasma, peroestosefectossonmuchomenorque el efectode hematocritoque noestánsignificativo,yla
elevaciónde laviscosidaddel plasmase correlacionaconla
progresiónde lasenfermedadesvascularescoronariasy
periféricas.Laanemiapuede llevaradisminuirlaviscosidad
de la sangre,loque puede conducira insuficienciacardíaca.
Otros factoresque influyenenlaviscosidadde lasangre
incluyenlatemperatura,dondeunaumentoenla
temperaturadacomo resultadounadisminuciónde la
viscosidad.Esto esparticularmenteimportanteenlahipotermia,donde unaumentode laviscosidadde la
sangre puede causarproblemasconla circulaciónsanguínea.
PERFILES DE FLUJO
La viscosidadde lasangre normal (μ) esde aproximadamente3,5x 10-2 P o de 3,5 x 10-3 Pa-s(Pascal/seg)[1
poise (ñ) = 1 dina/s/cm2equivale a10 pascales -seg(Pa-s)];estoestádirectamenterelacionadoconel
hematocrito
Cuantomayor la viscosidadde unfluido,másse suavizael movimientodelmismo.A bajasvelocidades,éstefluye
a lo largode líneasregulares;este patrónde flujose llama laminar.
La fricciónviscosaproduce unaresistenciaal flujo;paramantenerunflujoestable atravésde un vasoseproduce
una caída de presiónalo largodel mismo:
Q = DDP/R

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Figura 1. Relaciónentre viscosidadsanguíneayhematocritodonde DP
esigual a P1-P2 (caída de presiónalolargo del sistema).
O seaque R = P1-P2/Qesdecirque la resistenciaal flujo(R) es
directamente proporcional aladiferenciade presióne
inversamenteproporcional alatasa volumétricade flujo(Q).
Este fenómenoesdescriptoporla leyde Hagen-Poiseuille:dondedP:
P1-P2; r: radiodel vaso;μ: viscosidadsanguínea;L:longituddel vaso.
Sabemosque Q = V/t(V:volumen;t:tiempo;V = A . L/t).Como Q = A
.v (A:área; v:velocidad);luego:v=
Q/A = Q/p.r2
ReemplazandoRestodemuestraque unpequeñocambioenel radiovascularproduce grandescambiosenla
resistenciaalflujo.Este conceptoestáclaramente ligadoal de "estenosiscrítica"que serádesarrolladomás
adelante.
Por lotanto,una disminucióndel radiodel vasoalamitadprecisade un aumentode (2) de lapresiónpara
mantenerel flujoconstante;si tenemos3vasosde 1, 2 y 3 mm de diámetro,aigual gradientede presi ónque
permitaque porel primeropase 1 mL/s,por el segundopasarán16 mL/sy porel tercero81 mL/s (aigualdadde
presiónde perfusión,duplicarotriplicarel diámetroaumentael flujorespectivamente ¡16y81 veces!);
imaginemoslaimportanciaque loscambiosde laautorregulación enlaspequeñasarteriastienensobre el flujo
sanguíneo.
Por otro lado,frente atubosde igual diámetrointerno,el componenteque determinalaresistenciaes
laviscosidad.
Sinembargo,estoesválidoparatubosrígidos,inelásticos,sinramificacionesni circulacióncolateral,conflujo
estable nopulsátil,de tiponewtoniano,esdecir,conviscosidadlineal (detipocristaloide).Estoes
sóloparcialmente aplicable al flujopulsátilde nuestrosistemacirculatorioarterial que poseeflujo
pulsátil,elasticidad,numerosasanastomosis,autorregulación(vasodilataciónyvascostricción) ycapacidad
decolateralización.Estoserátratadoa continuación.
En el cerebro,laresistenciavascularse ajustaporlas arteriolasyvénulas,de modoque existe flujo
cerebralconstante congradientesde presiónde perfusión("P1-P2") de entre 50 y 150 o m ásmmHg. Cuando
laautorregulacióncerebral se agota,se aplicalaecuación(12), produciéndose unmarcadoaumentode
laresistenciaycaída secundariade flujosi existe estenosisoespasmode lasarteriasintracraneales.
CONTINUIDAD.
El principiode continuidadindicaque el volumenporunadeterminadasecciónessiempre el mismoyporlo
tanto el productoAv,de donde se deduce que,cuandoaumentalaseccióndel vasolavelocidaddisminuyeyal
contrario.En el sistemacirculatoriolasección,del conjuntodellechovascular,aumentaprogresivamentedesde
la raíz de laaorta hastaloscapilares,porlo tanto,la velocidadde lasangre esprogresivamentemenor.Desdeel
sistemacapilaral venosoel áreade secciónvuelve adisminuirconel consiguiente aumentode velocidad.
LEY DE POISEUILLE
La leyde Poiseville eslaleyque permite determinarel flujolaminarestacionarioΦV de unlíquidoincompresible
y uniformementeviscosoa travésde untubo cilíndricode seccióncircularconstante.Estaecuaciónfue derivada
experimentalmenteen1838, formuladaypublicadaen1840 y 1846 por JeanLouisMarie Poiseuille (1797-1869).
La leyquedaformuladadel siguientemodo:

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Donde V es el volumendel líquidoque circulaenlaunidadde tiempot,medialavelocidadmediadel fluidoalo
largodel eje z del sistemade coordenadascilíndrico,resel radiointernodel tubo,ΔPes la caída de presión
entre losdosextremos,ηesla viscosidaddinámicayL la longitudcaracterísticaa lolargo del eje z.
En el caso de fluidezsuave (flujolaminar),el caudal de volumenestádadoporladiferenciade presióndividida
por la resistenciaviscosa.Estaresistenciadependelinealmente de laviscosidady lalongitud,perola
dependenciade lacuarta potenciadel radio,esexageradamente diferente.Laleyde Poiseuille se haencontrado
razonablemente de acuerdo,conexperimentosparalíquidosuniformes(llamadosfluidosNewtonianos) encasos
donde nohay apreciablesturbulencias.
RELACIÓNDE LA LEYDE POISEUILLE CONEL FLUJO SANGUÍNEO IN VIVO
Debidoa que estaleyfísicafue estudiadaencondicionesde laboratorioentubosrígidos,¿cómovaríaen
unsistemacirculatoriode flujopulsátil,conarteriaselásticas,ramificadasyde diámetrodecreciente?
La leyde Poiseuille asume:
1. viscosidadconstante,osearelaciónlinealentre fricciónviscosaygradiente de velocidad(líquidonewtoniano);
2. flujolaminar;
3. capa o láminaexternaadyacente alapared(interfase líquido-pared) convelocidad0(fenómenode
nodeslizamientoo noslippage);
4. flujoestable;
5. tubos con paredesparalelasde seccióncircular;
6. tubos norígidos,inelásticos.
Veamosunoa unolos puntosprevios:
1. La sangre actúa como flujonewtonianoenlamayoríade las circunstanciasexaminadasporelDoppler,excepto
envasos muypequeños(menoresde 1 mmde diámetroycon muybaja velocidad,asícomocon hematocritos
menoresdel 10%o mayoresdel 60%); estoúltimopuede serimportanteenanemiasseverasoenEPOC o
cardiopatíascongénitasconpolicitemiamarcada.
2. Escapan sólociertaszonas del sistemaarterial,comola
aorta ascendente,que puedensufrirturbulenciastransitoriasal
final de lasístole.
3. Existe velocidad0enla capa más externa.
4. Por supuesto,el flujoespulsátil,convariaciónde losperfiles
de velocidad,siendofrecuentemente noparabólicos;la
aceleraciónse agregaal componente establedescriptoporla
leyde Poiseuille.
5. Las venasylas arteriaspulmonaressonovoides;síson
circulareslasarteriassistémicas.Al reducirseel diámetro
arterial,a medidaque se acercana la periferia(locontrario
ocurre conlas venashaciael corazón),las paredesnoson
paralelas,peroestonorepresentaunproblemaclínico.
6. Los vasos sanguíneossondistensibles(vermásadelante el efectoWindkessel) ycambianel diámetroen
funciónde lapresióntransmural,produciéndose erroresde porlomenosel 10%.
En resumen,lastresprimerassuposicionesse cumplenenel sistemacirculatoriohumanoylasúltimastresno.En
general,laleyde Poiseuille sobrestimael flujomedioparaungradiente de presión,viscosidadsanguíneay
diámetrovasculardados,especialmente enlospequeñosvasos.Sinembargo,losconceptossoncualitativamente
correctos,sirviendoparalacomprensiónde lasbasesde lahidrodinámicaysuestudioportécnicascomoel
Doppler.

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Los vasossanguíneosprogresivamentevanreduciendosudiámetro,el determinantemásimportante de
laresistencia;enmenormedidaloesla longitud.Sinembargo,otroelementoatenerencuentaesladisposición
del sistemaarterial.Enefecto,lasarteriolasse disponennoenserie,donde laresistenciaesigualalasumade las
resistenciasconsecutivas(Rt= R1 + R2 + … + Rn) (Figura12A), sinoque lo hacenenparalelo.Estadisposición
permite que laresistenciaseaigual ala sumade lasconductancias(lainversadelaresistencia:C= 1/r, o seaque
Rt = 1/R1 + 1/R2… + 1/Rn).Esto permite que,al mismotiempoque se daungran área de intercambioanivel
capilar,y aunque lamayor resistenciadel sistemaarterial seencuentre anivel arteriolar(prácticamentela
mitad),lamismaseamuy inferioralaque hubierasidode haberestadoestosvasosenserie,de acuerdoala ley
de Poiseuille(aunqueéstanotiene encuentael hechodeque envasosde menosde 1mm de diámetrola
resistenciaviscosaadquiereunpesosignificativoenladistribuciónde laenergía).
HEMODINÁMICA
La hemodinámicaesaquellaparte de labiofísicaque se encargadel estudio de ladinámicade lasangre enel
interiorde lasestructurassanguíneascomoarterias,venas,vénulas,arteriolasycapilaresasícomo tambiénla
mecánicadel corazónpropiamente dichamediante laintroducciónde catéteresfinosatravésde lasarteriasde
la ingle odel brazo.Esta técnicaconocidacomo cateterismocardíacopermite conocerconexactitudel estadode
losvasossanguíneosde todoel cuerpoy del corazón.
Participantesde lacirculaciónsanguínea
• Arterias:lasarteriasestánhechasde tres capas de tejido,unomuscularenel medioyuna capa internade
tejidoepitelial.
• Capilares:loscapilaresirriganlostejidos,permitiendoademásel intercambiode gasesdentrodel tejido.Los
capilaressonmuydelgadosyfrágiles,teniendosoloel espesorde unacapaepitelial.
• Venas:lasvenastransportansangre a másbaja presiónque lasarterias,nosiendotanfuerte comoellas.La
sangre esentregadaa las venasporloscapilaresdespuésque el intercambioentreel oxígenoyel dióxidode
carbono ha tenidolugar.Lasvenastransportansangre rica enresiduosde vueltaal corazóny a lospulmones.Las
venastienenensuinteriorválvulasque aseguranque lasangre conbaja presiónse muevasiempre enla
direccióncorrecta,haciael corazón, sinpermitirque retroceda.Lasangre rica enresiduosretornaal corazóny
luegotodoel procesose repite.
• Corazón:esel órgano principal del aparatocirculatorio.Esunmúsculoestriadohuecoque actúacomo una
bombaaspirante e impelente,que aspirahacia lasaurículasla sangre que circulapor lasvenas,y laimpulsa
desde losventrículoshacialasarterias.Tiene 4cavidades,2aurículas y 2 ventrículos.
PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO
En primerlugar,la circulaciónsanguínearealizadoscircuitosapartirdel corazón:
Circulaciónmayoro circulaciónsomáticaosistémica
El recorridode la sangre comienzaenel ventrículoizquierdodelcorazón,cargadade oxígeno,yse extiende por
la arteriaaorta y sus ramasarterialeshastael sistemacapilar,donde se formanlasvenasque contienensangre
pobre enoxígeno.Estasdesembocanenlasdosvenascavas (superiore inferior) que drenanenlaaurícula
derechadel corazón.
Circulaciónmenorocirculaciónpulmonarocentral
La sangre pobre enoxígenoparte desde el ventrículoderechodel corazónporlaarteria pulmonarque se bifurca
ensendostroncospara cada unode ambos pulmones.Enloscapilaresalveolarespulmonareslasangre se
oxigenaatravésde un procesoconocidocomohematosisyse reconduce por las cuatro venaspulmonaresque
drenanla sangre rica enoxígeno,enlaaurícula izquierdadel corazón.Laactividaddel corazónescíclica y
continua.El ciclocardíaco es el conjuntode acontecimientoseléctricos,hemodinámicas,mecanismos,acústicos

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y volumétricosque ocurrenenlasaurículas,ventrículosygrandesvasos,durante lasfasesde actividadyde
reposodel corazón.
El ciclocardíaco comprende el períodoentre el finalde unacontracción,hastael final de la siguiente
contracción.Tiene comofinalidadproducirunaserie de cambiosde presiónparaque lasangre circule.
Principal importancia:pasaporlasvenasde nuestrocuerpo.
Fasesdel ciclocardiaco
1. Fase de llenado:tenemosválvulassigmoideasaórticaypulmonar(cerradas),yválvulasauriculoventriculares
denominadastricúspide ymitral (abiertas).Durante estafase lasangre pasadesde laaurícula al ventrículo,esel
principiode ladiástole (relajaciónde losventrículos).
2. Fase de contracciónisométricaventricular:enestafase comienzalasístole (contracciónventricular) vaa
cerrar las válvulasauriculoventriculares.
3. Fase de expulsión:eslasístole propiamente dicha,endondehayunacontracciónventricular(cerrados)
abriéndose lasválvulassigmoideas,existeunasalidade sangre ala aorta y a la pulmonar.
4. Fase de relajaciónventricular:losventrículosse relajan,lasválvulassigmoideasse cierranylasválvulas
auriculoventricularesse abren.El ciclocompletoduraunos0,8 s (Reposo).
PRESION SANGUINEA
La presión intracardiacaointravasculareslapresiónhidrostáticaejercidaporlasangre contra la paredde las
cavidadescardíacas o de losvasos.En nuestrosistemacardiovascularlaspresionessonresultadode varios
factores,entre losque se incluyen:El flujo sanguíneoodébito,lasresistenciasal flujo,ladistensibilidadde los
ventrículosyde los vasos,lafuerzade contracciónde losventrículos,lacapacitanciadel sistema,ylavolemia.
En condicionesfisiológicas,losventrículosgeneranunapresiónsistólicaque expulsalasangre hacialasgrandes
arterias,con unamínima resistenciaintracardiacaala expulsión.Este bolo(ovolumen) de sangre entraal
sistemavasculararterial produciendounaumentode lapresión,que dependerádel volumenexpulsivo yde la
distensibilidadycapacitanciade lasarterias.Luegola sangre fluye hacialosdistintosórganospormediode
arteriasy arteríolas,que ofrecenunaimportante resistenciaal flujo,determinandoundescensosignificativode
laspresionesentre lasarteriasyloscapilares.Finalmente lasangre atraviesael sistemacapilaryentraal sistema
venoso,donde supresiónestádeterminadafundamentalmente porlarelaciónentre lavolemiaylacapacitancia
del sistema.
En un mismoindividuo,el GastoCardíaco(= volumende eyecciónx frecuenciacardíaca) puede variarenforma
muyimportante,dependiendotantode variablesfisiológicas(ejerciciofísico,emociones,digestión,etc.) como
patológicas(fiebre,hipotiroidismo,anemia,etc.) Lasenfermedadescardíacasnormalmente sóloafectanel Gasto
Cardiacocuando se acompañande unaInsuficienciaCardiacaavanzada.
En condicionesfisiológicas,el gastocardíaco guardauna relaciónmuyestrechaconla superficie corporal,porlo
que habitualmentenosreferimos al Índice cardíaco,que equivale a:
Los valoresnormalesde Índice Cardíacofluctúanentre 2,6y 3,4 L/min/m2.
Existenmuchasmanerasde medirel gastocardíaco. Las de usohabitual se basanen el Principiode Fickoenlas
Curvasde Dilución.
1) Principiode Fick
Establece que ladiferenciade contenidode Oxígenoentre lasangre arterial ylasangre venosacentral es
directamente proporcional al consumode Oxígenoe inversamente proporcional al gastocardíaco (nota:el
principiode Fickesaplicable acualquierórgano)
Para aplicareste métododebemos,porlotanto,conocerel Consumode Oxígenoy el contenidode Oxígenode
la sangre arterial yde lasangre venosamezclada.

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El consumode Oxígenoesun valorrelativamente complejode medir,porloque habitualmentese utilizantablas
por edad,sexoysuperficie corporal.Estosvaloressonadecuadosparael cálculodel gastoencondiciones
basales,peroinapropiadoscuandoexistensituacionesque afectensignificativamente laactividadmetabólica
(infecciones,ansiedad,hipertiroidismo,shock,etc.).
El contenidode oxígenode sangre venosamezcladase debe obtenerde muestrasde sangre de arteriapulmonar
o aurícula derecha,paraasegurar unaadecuada mezclade lasangre venosa,debidoasu diferente saturaciónde
O2 de ambasvenascavas. Este contenidose puede medirdirectamente enmL/Localcularloenbase a la
saturaciónde oxígenoensangre venosamezcladayla a cantidadde hemoglobinade lasangre,teniendo
presente que cadagramo de hemoglobinaoxigenadaescapazde trasportar1,36 ml de O2.
2) Métodosde dilución
La concentraciónque alcanzaundeterminadomarcadorenel sistemacirculatorioesdirectamente proporcional
a la cantidadde marcador inyectadoe inversamente proporcional al flujosanguíneo.El marcadormás utilizado
enla actualidadesun bolode suerofrío,inyectadoenel territoriovenosocentral.Lainyecciónproduce un
descensoenlatemperaturade lasangre que se puede medirmedianteuntermistor,incorporadoenuncatéter
que se ubica distal al sitiode inyección,habitualmente enel troncode laarteriapulmonar.
El registrode latemperaturanosmostrará una curva,en donde el áreade la curva esequivalente ala
concentraciónalcanzadaporel marcador en unperíododeterminado.El gastocardiacose obtiene relacionando
la cantidadde "frío" inyectado(volumenytemperaturadel bolo) conel áreade la curva: entre mayorel
descensode temperatura,menoresel gastocardíaco yviceversa.
LA TENSIÓN ARTERIAL
La tensión(opresión) arterial eslamedidade lapresiónque lasangre ejerce sobre lasparedesde lasarterias
como consecuenciadel bombeodel corazónylacontracciónde lasparedesarteriales.
Al contraerse el corazón,estapresiónarterial eslatensiónarterial sistólica(tambiénllamadaaltaomáxima).
Cuandose relaja(para que entre sangre de nuevoensuscavidades),lapresiónarterial eslatensiónarterial
diastólica(tambiénllamadabajaomínima).
La tensiónarterial normal varíasegúnlaedady el momentoconcretodel díaen que se mide.Porello,es
recomendable realizarunaserie regularde medicionesparasaberlosnivelesmediosde tensiónarterial
Se debentomartres determinacionesde tensiónarterial,entresdíasdiferentes,yencondicionesde reposo.
Los nivelesaconsejadosde unatensiónnormal sonintentarnosuperarlos120 mmHg para la máximaosistólica,
y 80 mmHg para la mínimao diastólica,peroparaconsiderarque unapersonamayorde 18 añoses hipertensa
como enfermedad,deberátenerunatensiónmáximamayorde 140, o unamínima mayorde 90, en cada una de
lastres tomasmencionadas.
Clasificaciónde la presiónarterial en adultos
Durante un ejerciciolapresiónarterial sistólicaaumentatantoenlosejerciciosdinámicoscomoenlosestáticos.
El aumentode lapresiónsistólicaesmayorque el de lapresióndiastólicaporloque se constataun aumentode
la presióndiferencial.
Una vez finalizadoel ejercicioexisteundescensorápidode lapresiónarterialcomoconsecuenciade la
disminucióndelgastocardíaco,la vasodilataciónyladisminucióndel retornovenosoporloque noes
aconsejable detenersúbitamenteel ejercicioloque puedeprovocar:malestar,vértigo,lipotimia,etc.
El entrenamientode resistenciatiende areducirlosvaloresde reposode latensiónarterial,tantosistólicacomo
diastólicaporloque se lo utilizacomoterapéuticade pacienteshipertensos.

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FLUJO SANGUÍNEO
El flujosanguíneoeslacantidadde sangre que atraviesalasecciónde un puntodadode la circulaciónenun
períododeterminado.Normalmentese expresaenmililitrosporminutoolitrosporminuto,se abreviaQ.
El análisisde losfactoresque determinanel flujosanguíneoesrelativamente complejoyaque esunflujo
pulsátil,que discurre poruncircuitocerradode tubosdistensiblesconmúltiplesramificacionesyde calibre
variable.Ademásel fluidocirculante,lasangre,esunfluidopseudoplásticoconpropiedadesnolinealesy
compuestode líquido(plasma) yelementosformes(hematíes,leucocitos,plaquetas yotros).Estoexplicaque se
recurra a modelosysimplificacionesque nosiempre se puedenaplicarde maneradirecta.
Valoresnormales enel humano
El flujosanguíneoglobal de lacirculaciónde unadultoen
reposoesde unos 5000 ml min-1,cantidadque se considera
igual al gasto cardíaco porque eslacantidadque bombeael
corazón enla aorta encada minuto.Corresponde al resultado
de multiplicarel volumende eyecciónque el ventrículo
expulsaencadalatido(unos70 ml) por la frecuenciacardíaca
(unos75 latidosporminuto).El gastocardíaco disminuyeen
posiciónsentadoyde pie frente asu valorendecúbito,porel
contrario,aumentade maneraimportante conel ejercicio,conel aumentode latemperaturacorporal yenlos
estadosde ansiedad.Este aumentose produce sobre todoporel aumentode lafrecuenciacardíaca más que por
el del volumensistólico.
Índice cardíaco
El gastocardíaco depende de latallaypesodel individuoypara tenervalorescomparablesentre distintos
sujetosse utilizael índice cardíacoque se calcula dividiendoel gastocardíaco por el áreade superficiecorporal.
El índice cardíaco enreposoesmuysimilarenel hombre yla mujer.El índice cardíaco disminuyeconlaedad
desde valoresde 4,4l min-1m-3 en losadolescentes,hasta3.5l min-1m-2 enel adultoa los 40 añosy 2,4 l min-
1 m-2 enlosoctogenarios.
Funciónfisiológica
El flujosanguíneoesel parámetromásrelevante de lafuncióncardiovascularyaque éstaconsiste,
esencialmente,enaportarunflujode sangre a lostejidosque permita:
El transporte de losnutrientes(principiosinmediatosyoxígeno) ylarecogidade losproductosdel metabolismo
celular(metabolitosydióxidode carbono).
El transporte de loscompuestosquímicosque actúancomo
mensajerosy elementosde control del organismo
(hormonas,enzimas,precursores,elementosde la
coagulación,etc.) asus lugaresde actuación.
El transporte ydistribucióndel calorque participaenlos
mecanismosde control de latemperaturacorporal.
El transporte de elementoscelularesgeneralmente
relacionadosconlasfuncionesinmunológicas(perotambién,enalgunoscasos,el transporte de elementos
patógenoscomobacterias,virusycélulascancerosas).
De maneraartificial loutilizamosparatransportarsustanciasopara extraersangre mediante el cateterismode
un vasoarterial o venosoloque permite realizardiversostiposde medidas(entreotraslasdel propioflujo
sanguíneo) yla administraciónde fármacosyfluidos.
Medición
Históricamente lamedidadel flujosanguíneonofue cosafácil yestoexplicaque el flujosanguíneose utilice
menosque otrosparámetroscardiovasculares,comolapresiónarterial,másfácilesde medir.Clásicamente,el

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flujose ha medidoaplicandoel principiode Fickala dilucciónde unindicadorquímicootérmico.Esta situación
estácambiandocon la introducciónde losmedidoreselectromagnéticosylosde ultrasonidosmediante efecto
Dopplerque permitenmedirel flujosinabrirel vasosanguíneoycon las técnicasde imagenconmarcadores
para medirel flujoenundeterminadoterritorio.
Flujo,presióny resistencia
Si la sangre se comportase comoun fluidoideal,esdecirsinviscosidad,se podríautilizarel teoremade Bernouilli
y considerarque encualquierpuntodel fluidosituadoauna alturah, con velocidadvycon presiónabsolutapse
cumplirá:
p/ρg+ v2/2g + h = constante = carga del fluido
donde ρ es ladensidaddel fluidoyges la aceleraciónde lagravedadp/ρgeslaalturapiezométricaesdecirla
alturanecesariapara producirlapresiónp.En el sistemacirculatorioestapresiónesproducidaporlasístole
ventricularyresultade lacontracción de lasfibrasmuscularessobre el fluidoincompresibleque esel volumen
de sangre existente enel ventrículoal final del periodode llenadoventricular.
v2/2g es laaltura cinéticaesdecirlaaltura necesariaparaproduciren caída libre lavelocidadva laque se
muevenlaspartículasde fluido.
h esla altura geométrica,este términoesimportanteenel organismoyaque, mientrasque enlaposiciónde
decúbitotodoel sistemacirculatorioestáaunaaltura similar,enlaposiciónde pie losmiembrosinferiores
añadena la presiónintramural laque corresponde aunacolumnade más de un metrode altura y enlosvasos
pulmonares,cercanosalosvértices,hayque restarla presiónque correspondeaunaaltura del ordende 30 cm
locual esimportante enunsistemade bajapresióncomoel pulmonar.
El perfil de lavelocidadde laspartículasseráel frente planomostradoenel panel izquierdode lafiguraenel que
lasvelocidadesde laspartículas,enunadeterminadasección,A,del tuboserántodasigualesyel fluidoavanza
enconjuntoenel tubo.En estas condicioneslaspartículasque se encuentrenenunpuntoavanzarán,en el
tiempot,una distanciaque seráv*t y por lotanto el volumende fluidodesplazadohabrásidoV=Avtyel flujo,es
decirel volumenporunidadde tiemposeráQ=Av.De aquí se obtiene unaprimeraconclusiónimportante ya
que siendolasangre unfluido incompresible el principiode continuidadindicaque el volumenporuna
determinadasecciónessiempre el mismoyporlo tantoel productoAv,de donde se deduce que,cuando
aumentalaseccióndel vasola velocidaddisminuye yal contrario.En el sistemacirculatoriolasección,del
conjuntodel lechovascular,aumentaprogresivamentedesdelaraíz de la aorta hasta loscapilares,porlotanto,
la velocidadde lasangre esprogresivamente menor.Desde el sistemacapilaral venosoel áreade secciónvuelve
a disminuirconel consiguiente aumentode velocidad.
Fluidonewtoniano,flujolaminar
La ideade que lasangre es un fluidoidealespocorealistayesmás razonable considerarlacomounfluido
newtoniano.Losfluidosnewtonianospresentanunaresistencia, que se opone al movimientoensusenode
algunade sus partesy que se denominaviscosidad,cuyovaloresconstante,independiente de lavelocidady
propiode cada fluido.El fluidose desplazacomocapasconcéntricasque se deslizanunassobre otrasloque se
denominarégimenlaminar.Asílavelocidadde laspartículasporel tubocrece de lasparedesal centro del tubo
ya que lascapas que se desplazansonfrenadasunaporotras debidoala viscosidad.Comose representaenla
figura,enel panel derecho,el perfil de lavelocidadde lascapasde fluidoesde formaparabólicaconuna capa
encontacto con la paredcuya velocidadesnulayse denominacapalímite yuna velocidadmáximaenel eje del
tubo.La ecuaciónde lavelocidadenfunciónde ladistanciael centrodel tuboes:
v= (p1-p2)(R2-r2)/4Lµ
donde p1-p2 esel gradiente de presión,Resel radiodel tubo,r el de la láminacorrespondiente,Llalongituddel
tuboy µ laviscosidaddel fluido.Paracalcularel flujohayque obtenerel volumendel paraboloide de revolución,
loque se hace integrando,conloque se llegaala ecuaciónde Poiseuille:
Q=(p1-p2)πR4/8Lµ

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que tambiénse puede escribircomo:
Q=(p1-p2)/K
con K=8Lµ/πR4
Resistenciavascular
K se denominaresistenciaal flujo.Comolaviscosidad de lasangre conun hematocritode 0,45 a 37 °C de
temperaturaesde 0,04 poise (1 poise=1 dinas cm-2),la resistenciade unvasode 1 cm de longitudy1 cm de
diámetroesK= 8*1*0,04/3,14*0,54 = 1,63 din s cm-5,mientrasque si el diámetroeslamitadla resistenciaes
K=8*1*0,04/3.14*0,254= 26,08 dins cm-5 (¡16 vecesmayor!).El radiode los vasosnosoloes importante porsu
gran efectosobre laresistenciasinoporque,al contrarioque lalongitudde estos,el calibre puede ser
modificado.Estose hace mediante lacontracciónyrelajaciónde lacapa de músculolisode losvasos.Graciasa
estoesposible llevaracabo grandescambiosde resistencialocual permite que,conel mismogradiente de
presión,se puedamodificarde maneraimportante el flujo sanguíneode undeterminadoterritorio.
Habitualmente nose disponede losdatossobre calibre ylongitudde losvasosde losdiversosterritorios
vascularesyla resistenciase calculautilizandoal relación:
K==(p1-p2)/Q
Todavía se utilizaparamedirla presiónel mmHgypara el flujol/minenlugarde dincm-2y cm3 s-1,
respectivamente.Cuandose empleanlasmedidasantiguaslaresistenciase mide enUAR(unidadesarbitrarias
de resistencia) peroesfácil convertirel resultadoendinscm-5 multiplicandopor80.
Flujoturbulento
Cuandola velocidaddel fluidoenel tuboaumenta,se observaque nose cumple laecuaciónde Poiseuille.Esto
se debe a que el flujopasade laminara turbulentoylaspartículas enlugar de desplazarse comoláminas
concéntricasse desplazanformandotorbellinos.Estoaumentalaresistenciaal flujoymodificalaformade la
curva de perfil de velocidadque se aplanaporel frente de avance.Parte de laenergíase disipacomoenergía
acústica provocandosonidosaudiblescomolosmurmullos.El efectodel pasoaflujoturbulentoesque la
relaciónQ=(p1-p2)/Kpasaa serQm=(p1-p2)/Kconun exponente mentre 1y 2. Existe unacombinaciónde
factoresque determinacuandounflujopasade laminara turbulentoyque se recogenenel númerode
Reynolds:
Re=2Rρv/µ
donde R esel radiodel tubo,v la velocidadmedia,yρ y µ la densidaddel fluidoyel coeficientede viscosidad,
respectivamente Conunnúmerode Reynoldsentre 0y 2000 el flujoeslaminar,porencimade 3000 es
turbulentoy entre 2000 y 3000 se planteaunasituacióninestable enque se pasade unoa otro. El númerode
Reynoldsesdel ordende 4000 enun vasode 3 cm de diámetrosi lavelocidadmediaes50 cm s-1 para una
densidadde lasangre de 1,05 g cm-3 y unaviscosidad de 0,04 poise Enconsecuenciaenel sistemacirculatorio
humanose puedenobtenernúmerosde Reynoldssuperioresa2000 enalgunoslugarescomoel tronco de la
arteriapulmonary laaorta ascendente.Enlamayor parte del sistemacardiovascularel flujoserialaminarsalvoa
nivel de lasválvulascardíacas,algunabifurcaciónde grandesvasosoenlugarescon alteracionespatológicasde
la paredque suponganobstáculosparael flujo.
Fluidono newtoniano
La sangre nose comportaexactamente comounfluidonewtoniano(uniformeyde viscosidadconstante)sino
como unfluidopseudoplásticode maneraque laviscosidadaumentacuandodisminuye lavelocidad.Porotra
parte la viscosidaddepende delhematocrito(proporciónde glóbulosrojos) aumentandocuandoaumentaéste
(policitemia)ytambiéndel calibredel vasoyaque lascélulastiendenaacumularse enel eje axial de losvasos
disminuyendolaviscosidadconel calibre de éstos.Sinembargoel efectoespocoimportante paravasosde más
de 0,5 mm de diámetroy en general,paralasvelocidadeshabitualesenel sistemacardiovascular,se puede
considerarque laviscosidadse encuentranormalmenteentre 0,03y 0,04 poise.
Flujopulso

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Otra complicaciónparael estudiodel flujosanguíneoprovienedel hechode que el gradiente de presiónnoes
constante sinoque depende deltiempo.Se comportacomounafunciónperiódicaloque hace que el flujosea
pulsátil durante el ciclocardíaco.Ademáslaformaen que varía la presiónnoesuna funciónperiódicasimplepor
loque debe serestudiadacomola sumade una serie (serie de Fourier,normalmentebastan5a 10 términosen
formade funcionessinusoidalesdenominadasarmónicos).Enestascondicionesel flujose podríaescribircomo:
Q(t)=Qm + Σ Mn sen(nωt+ϕn)
con Qm esel flujomedio,Σesel símbolodel sumatorioyparacada armónico,Mn esla amplitudde laonda,nω
su frecuenciay ϕel ángulode fase.Para cada armónicoWomersley2planteóque parael flujosinusoidalel
gradiente de presióntendríalaformaMcos(ωt-ϕ) donde ω=2πf esla frecuenciaangular(radiáns-1) parala
frecuenciaf (cicloss-1o Hz),M es el módulooamplituddel gradiente y ϕesel desfase.Entonceslavelocidad
vendríadada por:
w=(MR2M'/μα2) sen(ωt-ϕ+ε')
donde M'y ε' son parámetrostabuladospor Wormersleyparacada valorde α2=R2ωρ/µ que esun número
adimensional relacionadoconel númerode Reynolds.Integrandose obtiene parael flujolafórmula:
Q=(πMR4M'/μα2) sen(ωt-ϕ+ε')
Cuandoω tiende acero,M'/α2 tiende a1/8 y ε' tiende a90º por lotanto el flujoresultaproporcional aM
cos(ωt-ϕ) que,comose ha vistoesel gradiente de presión.El factorde proporcionalidadeslamismaresistencia
que encontramosenlaecuaciónde de Poiseuille.Loque nosdice este conjuntode relacionesesque cuandoel
flujoespulsátil,nose relacionade formalineal conel gradiente de presión,sinoque intervienenunaserie de
parámetrosque modificanlaformade áquel ysu relacióntemporal conlapresión(adelantooretardode fase).
Aunque el usode losordenadoressimplificaloscálculosnecesarioseneste tipode análisislociertoesque,salvo
experimentalmente,enlaclínicase razona,frecuentemente,sobre labase del análisisdel armónicode orden
cero (flujomedio) que coincide conlaecuaciónde Poiseuille.
Tubos distensibles
El árbol vasculardistamucho de comportarse comoun tubo rígidoy estoañade una nuevadificultadal análisis
del flujosanguíneoyaque laparedde losvasoseselásticay se puede distenderconlapresiónintramural.
Cuandose considerael flujocomopulsátil yentubosdistensibleslaecuaciónparalavelocidades
W = (MR2M*/μα2) sen(ωt-ϕ+ε*)
y entoncesel flujoenfuncióndelgradiente de presiónes:
Q = (πMR4M*/μα2) sen(ωt-ϕ+ε*)
Los términosM* y ε* dependendel parámetroalfa,peroademástambiéndelespesorrelativodel tubo(h/R) y
de la relaciónentre deformaciónlongitudinalytransversal ocoeficiente de Poisson.Habitualmenteel resultado
para el mismovalorde μα2 es que M* esalgo mayorque M' y ε* esalgomenorque ε'. Como resultadose
modificalaamplitudyel desfase perolaformade lacurva de flujose mantiene similarala que se registra
realmente.De hechoel aumentoenlaamplituddelflujoesloesperableyaque,enuntubodistensible,el
incrementode lapresiónaumentaráel calibre deltubodisminuyendo,porlotanto,la resistencia.
Flujosanguíneodurante el ciclo cardíaco
En la figurase representalaevoluciónde lapresiónarterial,el flujosanguíneoyel gradiente de presión(enrojo,
amarilloyverde,respectivamente) enordenadas,frente aladuracióndel ciclocardíaco engrados de arco (1
ciclo=360 grados) enabscisas.Se trata de una reconstrucciónde lasondasempleandolosseisprimeros
armónicosde la serie de Fourierloque proporcionauna aproximaciónrazonable de larealidadenunade las
grandesarterias.
Al final del períodode contracciónisométricadel ventrículolapresiónenéste excede de lapresiónenlaaortay
lasválvulasventrículoarterialesse abren,este momentoesel que correspondeal comienzode lagráfica.
Entonces,lapresiónventricular se comunicaa laaorta yla presiónenéstaaumenta.Haciael final de la sístole la

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presiónaórticasuperaa la ventricularylasválvulasse cierrande nuevo,marcandolaincisuradícrota. Despuésla
presiónventricularcae rápidamente ylaaórticatambién,peromáslentamente,hastael valorprevioal del inicio
de la sístole ventricular.Normalmente esposibleobservarunasegundaondaenéstafase que se denominaonda
diastólica.
El gradiente de presióndescribe unaprimeraondapositivaaumentandodesdeel iniciode lasístole hasta
alcanzar suvalor máximoenlaoctava parte del cicloy a continuacióndisminuye.Estaondava seguidade otra
negativaenlacual el gradiente de presiónse invierte.Enconsecuenciael flujo
primeroaumentaconun máximo al que se llegapocodespuésdel máximodel
gradiente de presión,peroque estáadelantadorespectodel máximode la
onda de presión.A continuaciónel flujodesciende hastainvertirse.A nivel
aórticoeste momentocoincide conel cierre de lasválvulasaórticas.Enarterias
como lafemoral ocurre aproximadamente hacialamitaddel ciclocardíaco.
Este periodode flujoretrógradovaseguidade otrode flujoanterógrado
coincidente conlaondadiastólicade presiónyde unaumentodel gradiente de
presiónal final del ciclo.
La ondade flujosanguíneose desplazaaunavelocidaddel ordende 100 cm s-1
mientrasque laondade presiónse transmite porlaparedarterial muchomás
rápido,a 5 m s-1.
El flujosanguíneoen losterritorios vasculares
Flujoen el sistemaarterial
Salvoque se indique locontrariose entiende que se tratadel territorioque rieganlaaortay sus ramas ya que el
territoriopulmonarpresentacaracteresparticularesque se suelendescribiral tratar del sistemarespiratorio.
El valormáximode laonda de presiónse denominapresiónmáximaopresiónsistólica(normalmente entre 100
y 140 mmHgen varonesjóvenes,5-10mmHg menosenlasmujeres),el nadiromínimose denominapresión
mínimao presióndiastólica(normalmenteentre 60y 90 mmHg),ambos valorestiendenaaumentarconla edad.
La presióndel pulsoesladiferenciaentre lasdosmientrasque lapresiónmediase calculaintegrandolaondade
presiónobiencomola sumade lapresióndiastólicayunterciode la presiónde pulso:
pmedia= pdiastólica+1/3 ppulso= (2pdiastólica+psistólica)/3
La formade la ondade presiónse modificaconformerecorre el árbol arterial;se pierde laincisuradícrotay la
amplituddel pulsoaumentaincrementándose lapresiónsistólicaylapresión de pulso,perolapresiónmedia
decae.Este cambiode forma se explicaporlaatenuaciónde lasaltas frecuenciasdebidaalaspropiedades
viscosasyelásticasde la sangre y de la paredarterial ypor la sumade ondasde presiónreflejadasprocedentes
de las ramificacionesde laaorta.
La ondade flujodisminuye enamplitudconforme progresaenel árbol arterial,el reflujose mantiene todavíaa
nivel de laarteriafemoral peroespocoaparente enla aorta abdominal.Laondadiastólicase va
progresivamente transformandoenunflujoestacionarioenlasramasde la aorta descendente.Laelasticidadde
la paredde las grandesarteriaslasconvierte enreservorioselásticosque se distiendendurante lasístole
cardíaca actuandocomo vasosde capacidadloque permite devolver,durante ladiástole,laenergíapotencial
almacenadadurante lasístole,contribuyendoasía mantenerel flujosanguíneoenel sistemaarterial durante
todoel ciclo.
Distribucióndel flujo
El flujosanguíneose distribuye porlosdiversos territoriosdel organismomediante lasdiversasramificaciones
del sistemaarterial.Enalgunosterritoriosel flujoesrelativamente constante comoenel territoriocerebral (13%
del flujototal) yel renal (19%),enotroses dependientede laactividad funcional comoenel territoriocoronario
(4%,que aumentacon la frecuenciacardíaca),el esplácnico(24% enlosperiodosinterdigestivos,aumentandoen

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losperiodosdigestivos),el territoriomuscular(21% enreposoy muchomayor durante el ejercicio)y el territorio
cutáneo(9% normalmente,aumentandoconel calory disminuyendoconel frío)3
En losterritoriosenque el flujose mantieneconstante existenmecanismosde autorregulaciónde maneraque
ocurre así aunque varíe la presiónarterial dentrode unampliorango,estose logramodificandolaresistenciade
manerasemejante al cambiode presiónde formaque,aparentemente,el flujoparece independientede la
presión.Ladistribucióndel flujoporlosdiversosterritoriosdepende de losvaloresde la resistenciavascularen
cada territorioynaturalmente,implicaunaredistribucióndel flujo,de maneraque aumentaenlosterritorios
donde disminuye laresistenciaydisminuyeenlosrestantes,hastainclusosuperarlosmecanismosde
autorregulaciónEsto explicalosefectosque puede tenerunaolade calor que,al provocar una vasodilatacióndel
territoriocutáneo,disminuyelaresistenciaenéste,comoresultadolasangre se redirige hacialapiel,loque
permite perdercaloral organismopero,al mismo tiempo,puedeocasionarunadisminucióndelflujoenotros
territorioscomoel cerebral ycausar pérdidade conciencia.
La zonadel árbol vasculardonde se produce la máximacaída de presiónmediaeslaque corresponde alas
arteriasde menosde 0,5 mm de diámetroylas arteriolas,que tienenundiámetrode 0,2mm o menosypor eso
se llamanvasosde resistencia.
La existenciade unacapa de músculolisoenlaparedde estosvasospermite laregulacióndel flujocambiandoel
calibre del vasoy porlo tanto la resistencia.Enalgunosterritorios,mediantelosesfínterespre-capilaresse
puede conseguirunafinaregulaciónpermitiendoel flujoporunoscapilaresycerrandootrosal pasode sangre.
Conforme el flujosanguíneose distribuye al territoriocapilar lapresióncae rápidamenteyal flujose va
transformadoenunflujoestacionarioconuncarácter cada vezmenospulsátil.A laentradadel territoriocapilar
la presiónmediahacaído hastaunos 30 mmHg.
Para un volumende sangre de unos5 litros,enel sistemaarterial se encuentrasololadécimaparte,500 ml.Esta
cantidadessimilara laque hay enlos pulmonesyenel corazónloque explicaladistribuciónde 1,500 ml del
total.
Flujosanguíneoen el territoriocapilar
El territoriocapilaresel lugarendonde se llevanacabo lasfuncionesmásimportantesde lacirculación.Cuando
se trata de territoriocapilarse sobreentiende que se tratadel territoriode lacirculaciónsistémica,se excluye,
por lotanto, el territoriopulmonarque tiene característicaspeculiaresyse estudiaconlafunciónpulmonar.
Aunque puede quedarunapulsaciónresidual el flujocapilaresprácticamente estacionario.Enel sistemacapilar
el volumende sangre es,tansólo,de unos300 ml peropor él pasa la totalidaddel flujosanguíneo.
En la tablase resumenunaserie de parámetrosrelacionadosconlamicrocirculación,calculadosapartirdel
calibre yvelocidadde lasangre enun capilarpromedioparaun individuode 70 kg de pesoy 5 l/minde gasto
cardíaco
Difusión
La paredde loscapilarescarece de músculolisoyestáformada porun endoteliocuyaestructurainfluye enla
facilidadparael intercambiode sustancias(vasosde intercambio) entre el interiordel capilaryel líquido
intersticial que losrodea.Comomedidade estafacilidadparaladifusiónse utilizael coeficiente de difusiónque
escaracterístico de cada sustancia(generalmente disminuyeamedidaque aumentael pesomolecular).Laley
de difusiónde Fickpermite cuantificarlacantidadde sustanciadesplazada:
J = -DA dC/dx
Donde J esla cantidaddesplazada,Desel coeficientede difusión,A eslasuperficie de intercambioydC/dx esel
gradiente de concentración,el signomenosindicaque lasustanciase desplazadesde dondehaymás
concentracióna donde éstaesmenor.La complejidadde laestructurade laredcapilarimpide hacerunanálisis
cuantitativoprecisoyaque el propioprocesode difusiónmodificael gradiente de concentración.Parauna
sustanciacomola glucosa,se consideraque difunde del plasmahacialostejidosunacantidaddel ordende
20000 g/día.

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Filtracióny reabsorción
Por otra parte la presiónenel capilaryen el intersticiointerviene enel movimientode líquidoentre ambos.
De acuerdocon lahipótesisde Starlingenel capilar haydosfuerzasque favorecenlafiltración,estoesel pasode
líquidodel capilaral intersticio,que sonlapresiónhidrostáticadel capilarylapresiónosmóticade lasproteínas
del intersticio.Porsuparte otras dos fuerzasfavorecenel movimientode líquidoensentidocontrarioo
reabsorciónyson lapresiónhidráulicadel intersticioylapresiónosmóticade lasproteínasdel plasma(presión
oncótica).La presiónhidrostáticadel intersticioylapresiónoncóticade lasproteínasintersticialestienenun
valorbajoy es razonable admitirque similar,porlotantotratándose de fuerzasopuestasse cancelanyla
presiónefectivaseráladiferenciaentre lapresiónhidrostáticadel capilarylapresiónoncóticade lasproteínas
del plasma.Quedando:
ϕ= k (Pcapilar-πcapilar)
donde ϕes el flujoporunidadde áreade intercambio,Pcapilaryπcapilarlaspresioneshidrostáticayoncótica,
respectivamente ykuncoeficienteque se denominaconductanciahidráulicade laparedcapilar.
En el extremoarterial del capilarpredominanlasfuerzasfavorablesalafiltraciónyel líquido(plasma) sale del
capilar,estoprovoca,enel capilar,la disminuciónde lapresiónhidráulicayundiscretoaumentode laoncóticay
enel intersticiounaumentodiscretode lapresiónhidráulicaydisminuciónde laoncóticaloque hace que se
inviertael procesoyenel extremovenosopredomine lareabsorción.El resultadofinaldependetambiénde la
conductancia,que esmuchomayor enloscapilaresdiscontinuosyfenestradosque enloscapilarescontinuos.
Considerandoenconjuntoel proceso,el resultadonetoesunasituacióncasi de equilibriode maneraque
predominalafiltraciónpero,yaenel propiocapilar,se reabsorbe el 80% de lo filtradoyel 20% restante pasaa
losvasoslinfáticos.Aunquesolose filtrael 0,5% del plasmaque pasapor loscapilareslacifraes importante al
cabo del día ya que,con un flujosanguíneode 5litrospor minuto,porloscapilarespasanal cabo del día 7200
litrosde sangre,esdecirunos4000 L de plasma(el plasmaesel 55% de lasangre) y por lotanto se filtranunos
20 litrosdiarios.Se reabsorben16litrospasandoa loscapilareslinfáticos4litrosque drenaranporlosganglios
linfáticosal conductotorácicoy por éste a lavenasubclavia.Estoexplicalaimportanciaque puedentenerlos
trastornosdel sistemalinfáticoenlaacumulaciónde líquidointersticial.
La importanciade lafiltraciónparael intercambiode solutosesmuchomenorque paraladifusión,asípara la
glucosael filtradonollegaalos 20 g/día (ycasi todoes reabsorbido).Esevidenteque parael intercambiode
solutosel mecanismoesencialesel de difusión.Enel casodel oxígenoladifusiónesprácticamenteel único
mecanismoparael transporte hacialostejidos yaque la hemoglobina,normalmente,nopasalamembrana
capilar.
Ambosprocesos,difusiónyfiltración,varíande formaimportante segúnlosterritoriosque se consideren(por
ejemploenel riñónse filtranunos170 l/díay se reabsorben168 l/día).A su vezencada territoriodependende
losmecanismosde regulacióndel flujoenel propioterritorioyde factoressegregadoslocalmente que pueden
modificarloscoeficientesde conductanciaypermeabilidad(comolabradiquininaola histamina).
Flujoen el sistemavenoso
La paredde lasvenastiene pocasfibraselásticasyesmás finaque enel territorioarterial poresoresultafácil
mantenerdistendidaslasvenasyasíactúan como reservoriode sangre (vasosde capacitancia).
El númerode venasessimilaral de arteriasperosu calibre essuperioral de éstas,enconsecuencialavelocidad
de la sangre es menor(de 10 a 20 cm s-1 enlas cavas) y el flujoesde tiponewtoniano.Laresistenciaque
depende,inversamente,de lacuartapotenciadel radioesclaramente menorque enel sistemaarterialyen
cambioel volumendel contenidoessuperiorenproporciónal cuadradodel radio.El volumende sangre enel
sistemavenosoesde unos3,5 litros(70%).Se puede modificarcambiandoel tonovenomotormediante la
contraccióny relajacióndel músculolisode lapared.
En la posiciónde decúbitolapresiónsanguíneadecae desde unos15mmHg enlas vénulas,hastavaloresde 5
mmHg enla venacava inferioryllegaaequilibrarseconlaatmosféricaenlaaurícula derecha.

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Cuandose descansade pie a estosvaloreshayque añadirlapresióncorrespondienteal pesode lacolumnade
sangre y enel caso de lasvenasintratorácicasel efectosobre lapresiónintramural de lapresióntorácica
subatmosféricaysusmodificaciones conel movimientorespiratorio.Asícuandose pasa de decúbitoala
bipedestaciónlapresiónenlasvenasdel pie esde unos90 mmHg,la sangre se acumula enlasvenasde las
extremidadesinferiores,disminuye el retornovenosoyenconsecuenciael volumen sistólicolocual ocasiona
una disminución,transitoria,de lapresiónarterial que se denominahipotensiónpostural ohipotensión
ortostática.Este efectopuede evitarsemediante laacciónde bombamuscularque realizalacontracciónde los
músculosde laspiernascomprimiendolasparedesde lavenas,lasangre fluye asíhaciael corazón graciasa que
unas estructuraspropiasde lasvenas,que sonlasválvulasvenosas,impidenel flujoretrógrado.
Tambiénpuede favorecerse el flujohaciael corazónmediantelainspiraciónyaque el aumentode presión
negativaintratorácicaexpande lasvenasyporsuparte, el aumentode presiónintraabdominal puedefavorecer
el movimientode sangre haciael corazón.Lo contrarioocurre enla espiración.
El flujoenel sistemavenosonoespulsátilsalvoenlasgrandesvenasensullegadaal corazóna las cualesse
transmite de formaretrógradala pulsaciónde laaurícula derecha.Enmuchas personascuandoestánacostadas
esfácil observarestapulsaciónenlavenayugular, a nivel del cuello.
MECANICACIRCULATORIA
La circulaciónesladistribución,atodaslascélulasdel organismo,de lasmoléculasalimenticiasytambiéndel
oxígeno,así comola recogidadel dióxidode carbono,del aguaydel amoníacoo sus derivados,que sonlos
productosde desechode larespiracióncelular.Ademásintervieneenlasdefensasdel organismoyregulala
temperaturacorporal.
El sistemacirculatoriovaatenerdos grandescirculacionesque vanallevarya recogerla sangre del cuerpo:
Conformadoporel corazón,vasossanguíneosy lasangre transportala sangre desde el corazónal restodel
cuerpopor mediode unared complejade arterias, arteriolasycapilaresyregresaal corazónpor lasvénulasy
venas.
EL CORAZÓN:El corazónactúa comouna bombaque impulsalasangre hacia losórganos,tejidosycélulasdel
organismo.
El circuitomayorllevalasangre oxigenadaalostejidosdesde el ventriculoizquierdo,finalizandoenlaaurícula
derecha.El circuitomenorllevasangre sinoxigenodesde el ventriculoderechohastalospulmones,pararealizar
la hematosis;unavezse oxigena,vade nuevoala aurículaizquierda.
Esto lohace similarala de las esclusasdel canal de Panamá,que permitenque unbarcopase de un océanoa
otro,utilizandoel principiode losvasoscomunicantes.Este principioaseguralacirculaciónde lasangre portodo
el organismo.La insuficienciavenosaylasvaricesse relacionanconproblemasenel principiode funcionamiento
de losvasos comunicantes.
Un arreglode tubosde diferentesformas,interconectadospermite demostrarque lapresiónenunlíquidoesla
mismaentodoslos puntosque tienenlamismaelevación.Paralafísica aplicadadentrodel sistemacirculatorio,
esmuy importante el Teoremade Bernoulli, que explicacomounlíquidoideal (lasangre) fluyeapesardel roce
con lasparedesde lasvenas,lasarteriasy loscapilarespordonde circulala sangre.Se observaque lasuma del
calibre de todosloscapilaresesmayoral calibre de laaorta; por esa razónse explicaque enlaaorta lasangre
fluye másrápidamente apesarde tenerel mismoflujoque enloscapilares;puestoque lasangre fluye más
rápidamente enlasseccionesmásanchas.
Por otro ladoPoiseuille observóque losvasospresentanunaresistenciaal flujoydebe existirunadiferenciade
presiónentre ambosextremosdel conducto,losuficiente paravenceresaresistencia.Esta resistenciadepende
de factorescomo la fricciónconlas paredes,laviscosidaddelfluido,lalongituddel tubo yladensidaddel fluido.
LA SANGRE:La sangre transportaoxígenode lospulmonesynutrientesdelaparatodigestivoalascélulasdel
organismo.Tambiénse llevael dióxidode carbonoytodoslosproductosde desechoque el organismono
necesita.Losriñonesfiltranylimpianlasangre.El hombre mediotieneentre 10y 12 pintasde sangre enel

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cuerpo.La mujermediatiene entre 8y 9 pintas.8 pintasequivalenaungalón. EL LATIDOCARDÍACO:Es la
acción de bombeoendosfases,tiempo1seg.Las fasessonsístole y diástole.
EL GASTOCARDIACO:La cantidadde sangre bombeadaporcada ventrículoporlatido,escerca de 70 ml enun
hombre de tamañomedioenreposoy enposiciónsupina(70ml del ventrículoizquierdoy70 ml del derecho,
con lasdos bombasventricularesenserie).Lacantidadde sangre expulsadaporel corazónpor unidadde tiempo
esel gasto cardíaco. En unhombre reposandoenposiciónsupina,tieneunpromedioaproximadode 5.0L/min
LA CIRCULACIÓN PULMONAR O MENOR
El sistemacirculatorio pulmonareslaparte del sistema
cardiovascularenel que lasangre pobre en oxígenose bombea
desde el corazón,a travésde la arteriapulmonar,alos
pulmonesyse devuelve,oxigenada,al corazónatravésde la
venapulmonar.
Privadode oxígenode lasangre superioryvenacava inferior,
entraen laaurícula derechadel corazóny fluye atravésde la
válvulatricúspide (válvulaatrioventricularderecha)enel
ventrículoderecho,desde elcual se bombeaatravésde la
válvulasemilunarpulmonarenlaarteriapulmonara los
pulmones.El intercambiode gasesse produce enlospulmones,
mediante el cual se liberaCO2de la sangre,y el oxígenose
absorbe.La venapulmonardevuelve lasangre yaoxigenadaala aurícula izquierda.
LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA O MAYOR
La circulaciónsistémicaeslacirculaciónde lasangre a todas laspartesdel cuerpo,exceptolospulmones.La
circulaciónsistémicaeslaparte del sistemacardiovascularque transportalasangre oxigenadadesdeel corazón
a travésde laaorta desde el ventrículoizquierdodonde lasangre se hadepositadopreviamente apartirde la
circulaciónpulmonar,conel restodel cuerpo,ydevuelvesangre pobre enoxígenode vueltaal corazón.La
circulaciónsistémicaes,entérminosde distancia,muchomástiempoque lacirculaciónpulmonar,el transporte
de sangre a cada parte del cuerpo.
SÍSTOLE
Es la contraccióndel tejidomuscularcardiacoauricular.
Sístole Auricular: Esta contracciónproduce un aumentode lapresiónenla
cavidadcardiaca auricular,con laconsiguiente eyeccióndel volumen
sanguíneocontenidoenella.
La contracciónde las aurículashace pasar lasangre a los ventrículos a
travésde las válvulasauriculo-ventriculares.Mediante lasístole
ventricularaumentalapresiónintraventricularloque causalacoaptación
de las válvulasauriculo-ventricularese impidenque lasangre se devuelvaa
lasaurículas y que,por lotanto,salga por las arterias,ya seaa
lospulmones oal restodel cuerpo.Despuésde lacontracciónel tejido
muscularcardíaco se relajay se da paso a la diástole,auriculary
ventricular.

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Sístole ventricular:Es lacontracción del tejidomuscularcardiacoventricular.
Esta contracciónprovoca un aumentode presiónenel interiorde losventrículosylaeyecciónde sangre
contenidaenellos.Se impide que la sangre vuelvaalas aurículas mediante el aumentode presión,que cierra
lasválvulasbicúspideytricúspide.Lasangre sale porlasarterias pulmonares yaorta.Éstas tambiéntienenlas
llamadasválvulas sigmoideas,que evitanel reflujode lasangre
.
DIÁSTOLE
Es el períodoen el que el corazónse relajadespuésde unacontracción,llamadoperíodode sístole,en
preparaciónpara el llenadocon sangre circulatoria.Enladiástole ventricularlos ventrículos se relajan,yenla
diástole auricularlas aurículasestánrelajadas.Juntasse lasconoce comola diástole cardíacay constituyen,
aproximadamente,lamitadde laduracióndel ciclocardíaco, esdecir,unos0,5 segundos.
Durante la diástole lasaurículasse llenande sangre porel retorno venosodesde lostejidosporlavía de la vena
cava superiore inferioryse produce unaumentoprogresivode lapresiónintra-auricularhastasuperarla
presiónintra-ventricular.
Durante la diástole ventricular,lapresiónde losventrículoscae pordebajodel inicioal que llegódurantela
sístole.Cuandolapresiónenel ventrículoizquierdo cae pordebajode lapresión de laaurícula izquierda,
la válvulamitral se abre,yel ventrículoizquierdose llenaconsangre que se había estadoacumulandoenla
aurícula izquierda.Un70% del llenadode losventrículosocurre sinnecesidadde sístole auricular.Igualmente,
cuandola presióndel ventrículoderechocae pordebajodel de laaurículaderecha,laválvulatricúspide se abre,
y el ventrículoderechose llenade lasangre que se acumulabaenla aurículaderecha.

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PULSO
El pulsoarterial depende de lascontraccionesdel ventrículoizquierdo,lacantidadde sangre que eseyectadaen
cada sístole,lafrecuenciayritmicidadconque ocurre,y la ondade presiónque se produce a travésdel sistema
arterial que depende tambiénde ladistensibilidadde laaortay de lasprincipalesarterias,yde laresistencia
arteriolarperiférica.
El pulsonormal se palpacomo unaonda, con unafase ascendente yotra descendente.Normalmentetiene una
amplitudque permite palparlofácilmente yunaritmicidadregular.
El pulsoarterial se puede palparendistintaspartesdel cuerpo.Losmásbuscadosson lossiguientes:
Pulsocarotídeo.Se busca enel recorridode lasarteriascarótidas,medial al borde anteriordel músculo
esternocleidomastoídeo.Enlaspersonasmayoresnoconvienepresionarmuchosobre laarteria,ni masajearla,
por el riesgoque puedadesprenderseunaplacade ateroma.
Pulsoaxilar.Se palpaprofundoenlafosade la axila,pordetrásdel borde posteriordel músculopectoral mayor.
Pulsobraquial.Se palpasobre lacara anteriordel pliegue el codo,haciamedial.Se conoce tambiéncomopulso
humeral.
Pulsoradial.Se palpaenla cara anteriory lateral de lasmuñecas,entre el tendóndel músculoflexorradial del
carpo y la apófisisestiloidedel radio.
Pulsofemoral.Se palpabajoel pliegue inguinal,haciamedial.
Pulsopoplíteo.Se palpaenlacara posteriorde lasrodillas,yaseaestandoel paciente endecúbitodorsal o
prono.Puede convenirefectuarunapalpaciónbimanual.
Pulsopedio.Se palpaen el dorsode lospies,lateral al tendónextensordel ortejomayor.Unapalpación
transversal ala direcciónde laarteria,con doso tresdedos,puede facilitarubicarel pulsotibialposteriorSe
palpadetrásde losmaléolosinternosde cadatobillo.
PulsoTibial Posterior.Enlapráctica clínica,el pulsoradial esel que más se palpa para identificarlas
características del pulso.Enalgunoscasos,especialmente si lapresiónarterial estábaja,se recurre abuscar el
latidoenotrospulsos,comoel carotídeoo el femoral.

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LEY DE LA VELOCIDAD.
A medidaque lasarteriasse alejanyse van dividiendo,aumentalasuperficie de seccióndelsistemavascular.En
otras palabras,al dividirse unaarteriaendosramas,la suma de la superficiede secciónde éstasesmayorque la
superficie de secciónde laarteriamadre.De este modo,a medidaque se alejalasangre del corazón,va
ocupandoun lechocada vezmayor,y tiene suamplitudmáximaal nivel de loscapilares.Podríarepresentarseal
sistemavascularpordos conostruncadosque se miranpor la base.Es fácil darse cuentaque,comoenlos ríos, la
velocidadde lacorriente serámenorcuantomayorseala amplituddel lechovascular.De allíque lavelocidadde
la sangre disminuyeamedidaque se alejadel corazón,llegaaunmínimoen loscapilaresyaumentaotra vez
progresivamente enlasvenas.
LEY DE LA PRESION.
La sangre circulaenel sistemavasculardebidoadiferenciasde presión.Laperiódicadescargade sangre por
parte del corazón y laresistenciaopuestaal cursode la sangre por el pequeñocalibrede lasarteriolas,creanen
el sistemavascularunapresiónque esmáximaenlaaorta, cae bruscamente al nivel de lasarteriolasycapilaresy
sigue,luego,cayendopaulatinamente al nivelde lasvenasparasermínima al nivel de lasaurículas.
EL VOLUMEN MINUTO CARDIACO
A medidaque lasarteriasse alejanyse van dividiendo,aumentalasuperficie de seccióndelsistemavascular.En
otras palabras,al dividirse unaarteriaendosramas,la suma de la superficiede secciónde éstasesmayorque la
superficie de secciónde laarteriamadre.De este modo,a medidaque se alejalasangre del corazón,va
ocupandoun lechocada vezmayor,y tiene suamplitudmáximaal nivel de loscapilares.Podríarepresentarseal
sistemavascularpordos conostruncadosque se miranpor la base.Es fácil darse cuentaque,comoenlos ríos, la
velocidadde lacorriente serámenorcuantomayorseala amplituddel lechovascular.De allíque lavelocidadde
la sangre disminuyeamedidaque se alejadel corazón,llegaaunmínimoen loscapilaresyaumentaotra vez
progresivamente enlasvenas.
El volumenminutocardíaco(VMC) esla cantidadde sangre que expulsael corazónhacialasarterias(pulmonary
aorta),en unminuto. Se conoce como volumen/minuto.
Esto se calculamultiplicandolosml que salende sangre enunlatido,porlacantidadde latidosenun minuto
(frecuenciacardiaca) ynosdará el gasto cardíaco.
Ml sangre 1 latidox nº de latidos1 minuto(frecuenciacardiaca) =gasto cardíaco
En un latidoenrepososalen70 ml y la frecuenciaentraráentre 70-80 lat/min.
70x70 = 4900 ml de sangre/minuto
En un minutotodala sangre ha pasadopor el ladoizquierdoyporel derecho.El gasto cardiaco,puede
modificarse en situacionesde estrés,ejercicio,fiebre,etc.enejerciciointensopuedesubira20 latidos/minuto.
En un minuto,pasarátoda lasangre porlos doslados.
¿Qué es una circulación sistémica?

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Circulaciónsanguíneasistémicaesunaparte del sistemacardiovascularosistemacirculatorio.El sistema
circulatoriose divide endospartes:lacirculaciónsistémicaylacirculaciónpulmonar.Enel primercaso,la sangre
purificadaapartir del corazónse recoge con laayuda de lasarteriasy se suministraadiferentespartesdel
cuerpo.Luego,lasangre impurade diferentespartesdel cuerpoesllevadoal corazónconla ayudade lasvenas.
Despuésvieneel papel de lacirculaciónpulmonar,que consisteenlapurificaciónde lasangre que se hace enlos
pulmones.El corazónproporcionalasangre a lospulmones,donde se eliminael dióxidode carbonode las
célulasde lasangre y se sustituye conel oxígeno.Entoncesestasangre oxigenadase transfiereal corazónpara el
procesoulterior.
Vía de circulación sistémica
Esta vía de circulaciónporarterias,arteriolas,capilares,venas,vénulas,etcTodosestosórganosdel sistema
circulatorioparticipareneste procesoyse lesasignaun trabajoenparticular.Vamosa ver cómola sangre
oxigenadallegue adiferentespartesde nuestrocuerpoycómose toma la sangre oxigenadaregresaal corazón
para una mayor purificación.
La sangre oxigenada
El procesocomienzacuandolasangre oxigenadase envíaal corazón humanoa partir de lospulmones.Lasangre
llegaa laaurícula izquierdayluegoel corazónbombealasangre oxigenadaal ventrículoizquierdo.De lasangre
del ventrículoizquierdose bombeaalaarteriaprincipal conocidacomola aorta. Aortamás se divide endos
arteriasprincipales.Unaarteriallegahastael hombroyla cabezay el otro baja a las piernas,el estómagoyotras
partesinferioresdelcuerpo.Laarteriasubiendodivide enarteriasubclaviaque vaal hombroy la arteria
carótida,que suministrasangre ala cabezay la regióndel cuello.
La arteriaque va haciaabajo,se divide enlaarteriahepática,que vaal hígado, laarteria renal que va al riñón,la
arteriamesentérica,que suministrasangre al estómagoyel intestinoy,finalmente,laarteriailíacaque va a los
genitalesylaspiernas.Lasarteriasse dividenenarteriolasyluegoenloscapilares.Estoscapilaresson
numerososennúmeroyse uneny formanvénulasque ademásse une yformalas venas.
La sangre desoxigenada
Ahora,tan prontocomo la sangre oxigenadallegue atodaslaspartesdel cuerpo,segundaparte de lavía de
circulaciónsanguíneasistémicase inicia.Este esel procesode tomarla sangre desoxigenadade diferentes
partesdel cuerpoal corazónpara purificaciónadicional ylaoxigenación.Lasangre desoxigenadade lacabezay
la regióndel cuelloesllevadoporlavenayugular.De laregiónde hombro,lavenasubclaviallevalasangre.
Ambasvenasmás se juntany formanvenaprincipal conocidacomolavenacava superior.
Desde laparte inferiordel cuerpo,lavenarenal llevalasangre formael riñón,lavenahepáticadel hígadoy la
venailíaca de losgenitalesylaspiernas.Estasvenasmásse unenpara formar lavenacava inferior.Lavenacava
llevalasangre desoxigenadaalaaurícula derechadel corazón,que se envíaademása lospulmonesparala
purificación.El procesose repite yunacirculaciónnormal de sangre se mantiene entodaslaspartesdel cuerpo.
A lolargo de la vía de circulación,lasangre llevalosalimentosabsorbidosdesde laparedintestinalydistribuye
oxígenoynutrientesacada célulaycuando la sangre pasaa travésdel riñóntodoslosdesechosnitrogenadosse
eliminande lasangre.Estomantiene lapurificaciónde lasangre,aparte de oxigenar.Nuestrocuerpoes
totalmente dependiente de lossistemascirculatoriosde nutrientes,laenergíayel oxígenoyla circulación
sistémicaesunade la parte más importante de este sistema.
¿QUÉ ES UN CORAZÓN ARTIFICIAL?
Un corazón artificial esunaprótesisque esimplantadaenel cuerpoparareemplazaral corazón biológico.
El tamañodel corazón artificial essimilaral de unpomeloypesacerca de un kilo.Esun aparato autónomo,pues
funcionaconuna batería adheridaala piel,loque permite al implantado,realizarunavidacasi normal,con
ciertaautonomía de movimientos.Norequiere entoncesconectarse aningúndispositivoextracorpóreo,como
loscorazonesanterioresde ladécadadel 80.

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Este modelofue probadoen animales vacunos.Su motorinternole permite moverunabombahidráulicaque
hace circularla sangre con ritmoregular.Las válvulas fuerondiseñadasespecialmente paraevitarproblemasde
coagulacióny/oataques.
Orígenes
Un reemplazosintéticodel corazónesunade las aspiracionesmásanheladasde lamedicina moderna.El
beneficioobviode uncorazónartificial funcional seríareducirlanecesidadde trasplantesde corazón,yaque la
demandapara donantesde corazonessiempreesmayorque laoferta(situaciónque sucede contodoslos
órganos).
Si bienel corazónes conceptualmente simple (ensuesquemamásbásicoesunmúsculoque funcionacomouna
bomba),posee unaserie de característicasintrínsecasque hacenmuycomplejosuemulaciónmediante
materialessintéticosyfuentesde suministrode energía.Estasdificultadesdanlugarauna serie de
consecuenciasque puedencomplicarlaimplantaciónde uncorazónartificial.Algunascomplicacionesincluyenel
rechazodel trasplante (debidoaque el organismodetectalapresenciade uncuerpoextraño),lanecesidadde
tomar anticoagulantesde formapermanente,ylanecesidadde utilizarbateríasexternasque limitanla
movilidaddel paciente ahoraso días.
Primerimplante de un corazón artificial total
Durante la tarde del 4 de abril de 1969 DentonA. Cooleyy DomingoLiottale reemplazaronel corazónaun
hombre moribundoporuncorazón mecánicoubicadodentrode supecho,estaoperaciónse realizóamodode
puente parapermitiruntrasplante enel TexasHeartInstitute enHouston.El paciente se despertóyse recuperó
sinproblemas.Despuésde 64 horas el corazónartificial impulsadopormediosneumáticosfue extraídosiendo
reemplazadoporel corazónde un donante.Reemplazarel corazónartificial mástarde se demostrónofue una
decisiónadecuada.Treintaydoshorasdespuésdel trasplante el pacientefallecióde loque mástarde se
determinófue unainfecciónpulmonaraguda,que se extendióaambospulmones,causadaporhongos,muy
probablemente productode lasdrogasinmunodepresorasque se le habíansumnistrado.Si hubierandejadoel
corazón artificial esprobable que el pacientenohubierafallecido.
El prototipooriginal del corazónartificial de Liotta-Cooleyutilizadoenestahistóricaoperaciónesexhibidoenel
SmithsonianMuseumTreasuresof AmericanHistoryenWashington,DC.
El primercorazónartificial que fue patentadofue inventadoporPaul Winchellen1963. PosteriormenteWinchell
le cediólapatente a la Universidadde Utah,donde RobertJarvikloutilizócomomodeloparadesarrollarel
Jarvik-7.Losdiseñosde Jarvikmejoraronel diseño,perosuspacientesfallecierondespuésde unasbreves
pruebas.El primerpaciente al que se le colocóel Jarvik-7,fue el dentistaBarneyClarkde 61 años de edadque
sobreviviódurante112 días después de laimplantaciónque se realizóenlaUniversidadde Utahel 2 de
diciembre,de 1982. Una de lasinnovacionesque incorporabael Jarvik-7erael material de recubrimiento
interno,desarrolladoporDavidGernes.Este recubrimientofavorecíalaadherencia de lasangre yel
recubrimientode susparedesinternascontejidovivo,loque permitíase establecieraunflujomásnatural de la
sangre.
Desarrollosrecientes
El 2 de julio,del 2001 RobertToolsrecibióel Corazónde Reemplazoimplantable de AbioCorproducidoporla
empresaAbioMedde Danvers,Massachusetts.Fue el primertransplantede uncorazónartificial completamente
autocontenido.Lacirugíase realizóenlaUniversityof Louisville enel JewishHospital enLouisville,Kentucky.
Tom Christersonsobreviviópor17 mesesluegode otrotransplante AbioCor.El 6de septiembre del 2006 el
dispositivoAbioCorfue el primercorazónartificialcompletamente implantable aprobadobajolasdenominadas
'dispositivosde usohumanitarios'.
CARMAT SA,firmafrancesa,ha desarrolladouncorazónartificial cuyaprimeraimplatationenunpaciente de 75
años de edad,se llevóacabo el 18 de diciembre de 2013, por el equipodel HospitalEuropeoGeorgesPompidou
enParís (Francia).El paciente falleció75 días después de laoperación.El prototipoutilizasensoreselectrónicos
integradosyse hizoa partir de tejidosanimalesquímicamente tratados,llamados"biomateriales",oun

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"pseudo-piel"de biosíntesis,materialesmicroporosos.El dispositivoCARMATdiferenciade losdiseños
anterioresporestardestinadoaserutilizadoencasosde insuficienciacardiacaterminal,enlugarde serutilizado
como undispositivode puente mientrasel pacienteesperauntrasplante.Con900 gramos pesatodavía casi tres
vecesque el corazóntípico y estádirigidoprincipalmentehacialoshombresobesos.Tambiénrequiere que el
paciente llevaunabateríade Li-Ionadicional.Lavidaútil previstadel corazónartificial esde alrededorde 5 años
(230 millonesde latidos).
¿Cómo funcionael corazón artificial?
Está fabricadobajoautorizaciónde laFDA (FoodandDrugAdministration),paraexperimentarconpacientes
terminales,conunaesperanzade vidamenorde 30 días, y sinposibilidadesde recibiruntrasplante de un
corazón humano.
Es una bombade plásticoytitanio,alimentadaporunabatería que suministralaenergíaa unmicrocircuito
de control,que se implantaenel pechodel paciente.
Corazónartificial parcial
Se aplica"en serie"enrelaciónalaacción del ventrículoizquierdo,conobjetode derivarsangre desde la
aurícula izquierda,yde conducirlaala aorta descendente.
El modelose aplica"enparalelo"alaacción del ventrículoizquierdo,derivandola sangre de laaorta ascendente
y conduciéndolahastaladescendente.Enel siguiente modelo,labombaestáconstituidanoporun tubo,sino
por una esferadivididaendosseccionesporunamembranaelásticaque,movidaporla presiónde unfluido
externo,determinael movimientode progresiónpulsatoriade lasangre.En todosloscasos se sincronizala
acción del corazónartificial parcial conladel corazón del paciente mediante unmecanismoelectrónicoque
utilizaunaondaespecial del electrocardiogramapararegirlabomba de presiónexterna.
Corazón artificial permanente
El primercorazónartificial permanente fue implantadoel 1de diciembre de 1982. El paciente padecíauna
miocardiopatíadilatativayunaneumopatíaobstructiva.Posteriormentese realizaríanotrostrestrasplantes.
Gracias a estosestudios,enlosque el corazónartificial permanentepermitiómantenerconvidaa lospacientes
durante un total de 1,557 días (duraciónmáxima:620 días), se ha podidoaprendermuchoen tornoal
funcionamientoyala resistenciadel corazónartificial:erroresque favorecíanlaapariciónde episodios
tromboembólicos,infeccionesprovocadasporel aparatoy posibilidadde garantizaruna calidadde
vidaaceptable durante periodosprolongados.
En todoslos pacientesel corazónartificialhapermitidolaestabilizacióndel cuadrohemodinámicomediante
autorregulación.Endossujetosse hapodidodetectarunaumentoespontáneodelvolumencardíaco(hastaun
máximodel 30 %) durante el esfuerzoenel cicloergómetro.
Complicacionesdel corazón artificial permanente
Las principalescomplicacionesen investigaciones sonlassiguientes:
hemorragia,necrosisrenal aguda,alteracionesdel sistemanerviosocentral del cerebro;infecciones,etc.
Para que el corazón artificial total puedarealmenteconstituirunaalternativaesnecesarioresolverestos
problemas.

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COMPLICACIONESDELCORAZÓN ARTIFICIALPERMANENTE
Las principalescomplicacionesrecogidasporDeVriesensus
investigacionessonlassiguientes:
-Hemorragias(4pacientessobre 4),
-Necrosisrenal aguda(4pacientessobre 4),
-Alteracionesdel sistemanerviosocentral (cerebro;3pacientessobre 4)
-Infecciones(3pacientessobre 4).
Para que el corazón artificial total puedarealmenteconstituiruna
alternativaal tratamientode sujetosconcardiópatasenestadoterminal
esnecesarioresolverestosproblemas.
Complicacioneshemorrágicas.
Las complicacioneshemorrágicassonmuygraves.Se registrabantantoen
fase perioperatoria(puntosde sutura,víasde control de la presiónarterial porvía transcutánea) comoenfase
tardía (tracto gastrointestinal,cavidadnasofaríngea,articulaciones).
La apariciónde hemorragiasse veíafavorecidaporel tipode tratamientoanticoagulante demasiadoagresivo
adoptadoel primerdía despuésde laintervención(heparina,etc.) parareducirel riesgode complicaciones
tromboembólicas.Todaslasprótesisintravascularesconllevanlaapariciónde trombos,aunque el riesgoreal de
episodiostromboembólicosdepende de factorescomoestructura,materialescomponentes,métodode
funcionamiento,terapiaanticoagulante adoptadayasociaciónde procesosinfecciosos.
El examende loscorazonesartificialesde lospacientesfallecidosrevelólaexistenciade unnúmeroelevadode
depósitostrombóticosenel áreade lasválvulasconectadasalos ventrículosartificiales.El fenómenohalla
probablemente explicaciónenlaestructuradel corazónartificial,enlamedidaenque lasválvulasse encuentran
enun área de flujonouniforme que favorece el estancamientode lasangre.
No se detectarontrombosa la altura del diafragma,de laconexiónentre diafragmayrevestimientoexternoo
del propiorevestimiento,adiferenciade cuantose ha halladoenloscorazonesimplantadoscomopuente al
trasplante.Dosde lospacientesoperadosporDeVriespresentaroncomplicacionestromboembólicasenfase
taidía,a pesarde la administraciónde anticoagulantesyantiagre-gantesendosisterapéuticasenunperiodoen
el que ambospresentabanfiebreyhemocul-tivosbacterianospositivos.Mediante autopsiase establecióel
diagnósticode pseudoéndocarditis.
Complicacionesinfecciosas.
Se trata del problemamásgrave ypersistente detectadoenel ámbitode laexperimentaciónconcorazón
artificial permanente.Haquedadodemostradoque lapresenciade prótesisintravascularesymediastínicasyde
catéterestranscutáneosesunfactorde riesgocasi insuperable,hastatal puntoque nose puede utilizarun
corazón artificial durante másde 30 días consecutivos.
El problemamásgrave esel que planteabanlasinfecciones,que aparecíanala alturade los catéteresyque se
propagabanluegoal espaciomediastínico,alrededordel corazónartificial.Estasinfeccionesperiprotésicasse
debíana estafilococosgramnegativos(Staphylococcusaureus,Pseudomonasaeruginosa,otrasespecies de
Pseudomonas).Se observóademáslaapariciónde empiema,infeccionesenlasvíasurinariasysepsisde los
catéteresintravascularesporCandidaalbicans.Lanecesidadde recurriraun tratamientopoliantibióticodiolugar
a la apariciónde bacteriasresistentesyadiarreainfecciosadebidaaClostridiumdifficile.
Una vez que aparecían,losdistintosprocesosinfecciososresultabanrefractariosacualquierterapia,aunque el
tratamientoantimicrobianopermitieralasupresióntemporal de lainfeccióndurante periodosprolongados.Por
ahora sólose puede formularlahipótesisde que lainmunosupresióninfluyaenlasreaccionesdel organismoa
losagentesinfecciosos.
Necrosistubular (renal) aguda.

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La apariciónde necrosistubularagudahaafectadodesde lafase postoperatoria inicial
a todos lospacientesoperados,yenuncaso se ha registradounarecidiva tardía.
La apariciónde lapatologíaen fase perioperatoriase debe probablemente a varios
factores:reduccióndel volumencardíacoenfase preoperatoria,curso
postoperatoriodifícilconvariasreintervenciones,hemorragiasymúltiples
transfusiones
Estructura del aparato respiratorio
El aparato respiratoriose divide endospartesdesde el puntode vistafuncional
a) Sistemade conducciónovías aéreas.
b) Sistemade intercambioosuperficiealveolar.
VÍAS RESPIRATORIAS O SISTEMA RESPIRATORIO CONDUCTOR
Vías aéreasaltas:fosasnasalesyfaringe.
Vías aéreasbajas:laringe,tráqueaybronquios.
La faringe esun conductocomplejoque conectalacavidad nasal y la cavidadoral con el esófagoycon la laringe.
Es una zona de pasomixtapara el alimentoyel aire respirado.
La laringe tiene unaregióndenominadalaglotis,formadapordosparesde plieguesocuerdasvocales,siendo
losplieguessuperiores lascuerdasvocalesfalsasylosplieguesinferioreslascuerdasvocalesverdadera.Las
cuerdasvocalesverdaderassonlasresponsablesde laemisiónde lossonidospropiosdel hablaal vibrarcuando
entre ellaspasael aire espirado.
La tráquea esun conductode unos12 cm de
longitudy2,5-3,5 cm de diámetro,que conectala
laringe conlosbronquios.Sumucosatiene
célulaspseudoestratificadasyciliadas,que
actúan de líneadefensivafrente alaentradade
partículas.Contiene unos16-20 anillosde
cartílago hialinoenformade C o de U localizados
unoencimade otro. La porciónabiertade los
anillosse orientahaciaatrás,donde estáel
esófago,permitiendosudistensióndurantela
degluciónde losalimentos.Latráquease divide endosconductoso bronquiosprimarios, uno
dirigidohaciael pulmónizquierdoyotrodirigidohaciael derecho.Dentrode cadapulmón,los
bronquios primariosvansubdividiéndose enbronquiossecundarios,terciariosyasísucesivamente
hasta llegaralas vías aéreasde conducciónde menorcalibre obronquiolosterminales.
Pulmones
Los pulmonessondosmasasesponjosassituadasenlacajatorácica,formadospor losbronquios,bronquiolosy
alvéolos,ademásde losvasossanguíneosparael intercambio.El pulmónderechoesmayorque el izquierdoy
presentatreslóbulos.El izquierdoesmáspequeñodebidoal espacioocupadoporel corazóny sólotiene dos
lóbulos.

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El númerototal de alvéolosenlospulmonesoscilaentre 300-600 millones;
al final de laespiración,sudiámetromedioesde unas100 μ, lo cual hace
que la superficieoáreatotal conjuntapara el intercambiogaseososeade
100 m2
,área de tamaño suficientemente grande comoparagarantizarlos
intercambioscontodaeficacia.
Los alvéolossonestructurasenformaesférica,llenasde aire,yde pared
muyfinadonde se realizael intercambiode gases.
El epitelioalveolaresmuyplanoyestárodeadode capilares.Formadopor
célulasepitelialesdenominadas neumocitosocélulasalveolares.Porfuera
de estascélulashayfibroblastosque sintetizanfibraselásticasyconectivas
que le proporcionansoporte al alvéoloysonresponsablesdel
comportamientoelásticode este órgano.
Pleura
Es una membranaserosaque tapizalospulmonesdobladasobre símisma.Dispone de doshojas,laexternao
parietal,adheridaalacara internade lapared costal;y lainternao visceral,que se encuentraadherida
firmementealospulmones.Entre ellasprácticamentenohayseparación,tansólounpoco de líquidoque las
mantiene aúnmásadheridasentre sí.
El espaciopleural (tambiéndenominadointraointerpleural)
separaambas pleurasunas5-10 μ y estárellenode unos20 ml
de líquidopleural,obtenidosporultrafiltracióndel plasma,que
se estánrenovandocontinuamente.Este espaciointrapleural
esvirtual,perocuandoentre lashojasaparece aire o líquido,
se separany puede apreciarse laexistenciaindividualizadade
cada hoja.La pleuratiene dosfunciones:a) manteneren
contacto el pulmónconla paredtorácica,de formaque sus
movimientosvayanal unísono,yactuar como lubricante
permitiendoque lashojasresbalenentre síyno haya mucha
fricciónenun órganoencontinuomovimiento.Lapresenciade
esapequeñacantidadde líquidofavorece de formaextraordinarialaadherencia.Lapresiónenlacavidadpleural
esnegativa,ypuede mantenersegraciasalos capilareslinfáticosque drenanel líquidoygeneranconsu
aspiraciónunapresiónnegativa.Laentradade aire a la cavidadpleural eliminalapresiónnegativa,provocando
el colapsodel pulmónylimitandode formaimportante larespiración.
INTERCAMBIO DE GASES.
Cuandoel aire entra enlospulmones,primerocirculaporlosbronquiosyluegoporlasdivisionesrepetidasde
losbronquiolosque danlugara losbronquiolosterminaleso respiratorios.Estos,asuvez,se abrenen el
conductoalveolar,del cual derivanlossacosaéreos.Laparedde cada conductoalveolaryde lossacos aéreos
estáformadapor varias unidadesllamadasalvéolos.

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Cada pulmóntiene 300 millonesde alvéolos, loque daunasuperficiede 70 m2
para dos pulmones.Esunaenorme superficie de intercambiode gasesrespiratorios
(CO2 y O2).
El movimientode losgasesrespiratoriosesporsimple difusión:laconcentraciónde
oxígenoesmayoren losalvéolosque enloscapilares,de modoque este gasse
difunde de losalvéolosalasangre.En cambio,el CO2 estámás concentradoenla
sangre que enlos alvéolos,porloque se difunde de loscapilareshaciael espacio
alveolar.
Los alvéolosestánrevestidos
por una monocapamuydelgada de célulasepitelialesy
ademásposeenunaalta irrigaciónsanguínea,lo
que permite que losgasesse difundanlibremente a
travésde su paredhacia los capilaressanguíneos.En
loscapilaressanguíneos,los glóbulosrojosseránlos
encargadosde transportar el oxígenohastalas células.
El O2 es transportadoenlos glóbulosrojosasociadoa
la hemoglobinaformando oxihemoglobina.
El CO2 se trasportadisueltoenel aguadel plasma(8%),combinadoconlahemoglobina(25%) yun 67% lohace
como anionesbicarbonato(HCO3–).
PRESIONES RESPIRATORIAS
Presionesintratorácicaysu comportamientodinámicoenlosciclosrespiratoriosLaspresionesque se encuentra
enel sistemarespiratoriose encuentranenrelacióncontodoloque esel tórax,pulmón yventilación.Los
movimientosque se realizanenlafase inspiratoria,incluyendoel cambiode presionesestadadoporlos
músculosinspiratorios,entre ellosel másprincipal esel diafragma,estemusculotiene unaformaespecialyaque
escóncavo por abajoy convexoporarriba,y en lainspiracióneste musculose aplana,cuyoorigene inserciónes
bastante amplio.Paraentenderunpocode presiones,tenemosque conoceralgunasleyesde losgases,comoes
el caso de la leyde boyle que nosindicaque a temperaturaconstante el volumenylapresiónsoninversamente
proporcionales,esdeciralatemperaturaconstante del sistemarespiratoriomientrasamayorvolumen
intratoracico,lapresiónintratoracicase disminuye.Laspresionesintratoracicaque podemosencontrarson:
Presionesintraalveolar(PA):eslapresiónque se encuentraal interiorde losalveolospulmonares,muchasveces
esllamadaintrapulmonar,cuandolaglotisse encuentraabiertaestapresiónse igualaala de presión
atmosférica.
Presiónintrapleural:(PIP) eslapresiónque se encuentraentre las2 pleurasesdecirenel espaciopleural,esta
presiónsuele sernegativacomparadaconla presiónatmosférica.
Presióntranspleural:(PTP) presiónse encuentraentre lapresiónintraalveolar(PA) ylaintrapleural (PIP) diferida
durante la fase inspiratoriaenel ciclorespiratorio,dondeespositiva.
Presiónde retracción:estapresióncomosunombre lodice,se produce por lacapacidad que tiene lospulmones
de retraerse,estáenrelaciónconlasparedesque debende estiraralospulmonesdurante lainspiración.
Presiónpleural (Ppl).Ocurre larespiraciónespontáneaeshabitualmete negativa,porque el tamañode reposo
del pulmónesmenorque el del tórax.
Presiónenlasvías aéreas.Esla que impulsael flujoaéreo,se dice que ladirecciónde estapresiónesde tipo
decreciente haciael alvéoloohacialaboca.

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Presióntranspulmonar(Ptp) esladiferenciaentre lapresiónenlabocay lapresiónpleural.Encondiciones
estáticasdeterminael gradode distensióndelpulmónyencondicionesdinámicasdebe,además,vencerlas
resistenciasopuestasal movimientodel aire.
Presióntras-torácica:esladiferenciaentre lapresiónpleural ylaatmosférica.
Presionestransmurales:(Ptp) esladiferenciade presiónentre el interioryexteriorde laparedpulmonarovía
aéreaPresiónatmosférica.
Cuandoda lugar el ciclorespiratorio,algunasde estaspresionesyvolúmenesvanvariando.Se produce
variacionesenlaspresionescomo:
Presiónintraalveolar(Pa) Presiónpleural (Ppl)PresiónTranspulmonar(Ptp) Al finalde laespiración,losmúsculos
se encuentranrelajadoynohay flujode aire,ylas presionesintraalveolaresde 0 y laspresiónpleural esde
menos5 cm H20 y la presióntranspulmonaressiemprepositivaenunaciclonormal,paraque todo estoocurra
esnecesariolafuerzaelásticade lasestructuraspulmonaresylaresistenciade lasvías aéreas.Cambiosde
presionesenel ciclorespiratorioInspiraciónContracciónde los
músculosinspiratorioAumentodel Vol.torácico,expansiónde la
cavidadtorácica Disminuciónde lapresiónpleural (másnegativa)
Aumentode lapresióntranspulmonar(máspositiva)Flujode aire
hacia lospulmonesPresiónintraalveolar(subatmosférica)
EspiraciónRelajaciónde losmúsculosrespiratoriosDisminuciónde
la cavidadtorácica Aumentalapresiónpleural,(menosnegativa)
Disminuciónde lapresióntranspulmonarFlujode aire haciael
exteriorPresiónintraalveolarmayorala presiónatmosférica.
MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO
PULMONAR.
En el ciclorespiratorioanalizamosloscambiosde volumen
corriente (Vc),flujo,presiónalveolar(PA)ypresiónpleural(Ppl).
Para una frecuenciarespiratoriade 12 ciclospor minuto,laduracióndel ciclorespiratorioesde 5segundos,
consumiendolainspiración2segundosylaespiraciónlostresrestantes.
Comose puede apreciarenlafigura,losresultadosobtenidossonlosesperadosencuantoaque el flujode aire
hacia losalvéolosse produce porunaligeradisminuciónde lapresiónpulmonar(alveolar),causadaporuna
caída importante de lapresiónintrapleural (esofágicaensumedida) ocasionadaasu vez,porla actividadde los
músculosinspiratoriosque expandenel tórax ycon él lacapacidad pulmonar.Laespiraciónnoestotalmente
pasiva,yaque se produce unaactivaciónde losmúsculosinspiratoriosque frenanel procesode recuperación
elástica,porese motivose observaenlagráficade volumenunacaída rápidadel mismoseguidade una
evoluciónmáslenta.
Los cambiosenla presiónpleural sonel resultadode lapresiónnecesariaparacambiarel volumenpulmonar
(resistenciasviscoelásticasdel sistema) (líneadiscontinua) máslapresiónnecesariaparavencerlasresistencias
dinámicasygenerarel flujode aire.La presióntotal estárepresentadaporunalíneacontinua.
La inspiraciónesel procesoactivode larespiración,esdecirconconsumode energía,paralo cual deben
participarlosmúsculosinspiratorios,loscualesdeterminanladistensiónde loselementosfibroelásticos
torácicospulmonares,necesariaparaaumentarel volumenyconsecuentementedisminuirlapresiónalveolar.
Realmente lamecánicarespiratoriaestudialacurvapresiónvolumendelconjuntotórax pulmón,ocurvade la
funciónpulmonar.

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El diafragmaesel principal músculoimplicadoenlarespiración
eupnéicaconun75% de participación,el restose debe alosmúsculos
intercostalesexternos,loscualestienencomomisióntensarel espacio
intercostal paraevitarel hundimientodel mismodurante la
generaciónde lapresiónnegativaintratorácica.Ademásconsu
contracción,tambiéncontribuyenaexpandirlacajatorácica hacia
fueray hacia arriba.Al contraerse se aplana,con loque aumentala
capacidadintratorácica,incrementandoel diámetrovertical y
empujandolascostillashaciafuera.Enunarespiracióneupnéicael
desplazamientodeldiafragmaesde solo2cm, aunque enuna
respiraciónforzadasudesplazamientopuedeserde 10 a 12 cm.
El papel inspiratoriodel diafragmapuedeverse disminuidoconlaobesidad,el embarazo,ropasajustadasenla
regiónabdominal ylesiónde losnerviosfrénicos.Si fallael diafragma,losmúsculosintercostalesexternos
puedencompensarlo.Normalmente el papelinspiratoriode estosúltimos(25% enla inspiracióneupnéica)
aumentadurante lasinspiracionesforzadasysi éstassonfuertes,se sumanlosmúsculosaccesorios,loscuales
contribuyenaaumentarel flujode aire porlas vías respiratoriasal disminuirlaresistenciade éstas,ademásde
elevarligeramentelaparte superiordel tórax.
Los músculosabductoresde lalaringe se contraende formareflejaal iniciode lainspiración,separandolas
cuerdasvocalesyabriendolaglotis.Porel contrariodurante la degluciónlacontracciónreflejade losaductores
cierrael paso a losalimentoshacialatráquea,evitandounareaccióninflamatoriaenel pulmón(neumoníapor
aspiración).
La espiraciónesunprocesoparcialmentepasivoporcuantosupone larecuperaciónelásticageneradadurantela
distensióninspiratoria,aunquedurante laespiraciónestáactivoel diafragmaconloque se produce un retroceso
elásticofrenadoque evitaunaexpulsiónrápidadel aire pulmonar,conel consiguienteincrementode la
resistenciaal flujo.
Cuandola espiraciónesforzada,se necesitagenerarmayorpresiónpulmonar,paralocual se necesitaconsumo
de energíamuscularmediante laparticipaciónde losmúsculosintercostalesinternos,loscualesreducenel
diámetrotorácicoademásde tensarlosespaciosintercostalesyevitarsuprotusiónporel incrementode
presión.Ademásintervienenlosmúsculosabdominales,loscualesaumentanlapresiónabdominalque empuja
al diafragmahaciael tórax.Tambiénparticipanlosmúsculosaccesoriosenesfuerzosespiratoriosespeciales
como latos, el vómito,ladefecación,el esfuerzo,etc.,facilitandoel flujode salida.
El reposorespiratorio(despuésde unaespiracióneupnéica) se consigue cuandolafuerzaelásticaexpansivadel
tórax y la retractivadel pulmónalcanzanel equilibrio,loque determinalacapacidadresidual funcional(crf) y
que la presiónintrapleural seasubatmosférica.
Por lotanto,toda la mecánicarespiratoriase basaenel juegode fuerzaselásticasexistentesentre lasde tipo
expansivopropiasdeltórax ylasde tiporetractivasdel pulmón.
Estas dos fuerzascontrariassonlasque definenel valornegativode lapresiónpleuraldurante el ciclo
respiratorio.Ypodemosponerlasde manifiestogenerandounneumotórax comopuede verseenlaFigura.
Este juegode fuerzaselásticasque hemosevidenciadocomoresponsables del ciclorespiratorioylageneración
de las presionesnecesariasparaestablecerel flujoalternante,formanparte de lasresistenciasestáticasdel
sistemaylas veremosmásadelante.
Comoconsecuenciade lasdiferentesmaniobrasrespiratoriasque podemoshacerdurante el ciclorespiratorio,
se puedenobtenerdiferentesvolúmenesde aire enlospulmonesydefinirdiferentescapacidadespulmonares
que son parámetrosimportantesenel estudiode lafunciónrespiratoria.

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VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
Las vías aéreasy lospulmonesconformanensutotalidadunespaciocapacitativodel que se puedenmovilizar
diferentesvolúmenes,enfunciónde lasdiferentesrespiracionesque realicemos.Porello,esde interés
fisiológicoconocerlosvolúmenesycapacidadesdel sistema,asícomolosmétodosde medidade losmismos.
Los volúmenesmovilizablesycapacidadesdependientespuedensermedidasmediante unaparatoconocido
como espirómetrode Benedict. Este aparato consiste enunbote o campana invertidaque flotaenunrecipiente
llenode agua.El espaciointernode lacampanaestáaisladode la atmósferayconectadoa lospulmonesdel
sujetoa travésde un tubo.Este circuitocerrado permite que encadainspiraciónlacampanabaje y encada
espiraciónéstasuba.Si a estacampana
unimosunaaguja inscriptoraque escriba
sobre un tamborrotatorio,generauntrazado
conocidocomoespirograma.Dadoel diseño
del aparato,cuando el sujetoinspiraybajala
campana laaguja sube y viceversa.
En un ciclorespiratorioenreposo,el volumen
de aire que entra y sale escasi constante y
representael VOLUMENCORRIENTE (VC),
que enun sujetonormal conrespiración
eupnéica(respiraciónnormal) suponeun
volumende unos500 ml.Este volumense
generapor laparticipaciónde losmúsculos
inspiratoriosylaspropiedadeselásticasdel tórax.
Si tras unainspiraciónnormal el sujetorealizaunainspiraciónmáxima,el volumenextraproporcionadose
denominaVOLUMENDE RESERVA INSPIRATORIO (VRI),cuyo valoresde aproximadamente 3,3litros(en
mujeres:1,9).
Si tras unaespiraciónnormal (eupnéica) el sujetorealizaunesfuerzoespiratoriomáximo,el volumenextra
expelidose denominaVOLUMENDERESERVA ESPIRATORIO (VRE),con un valoraproximadode 1,0 litros(en
mujeres:0,7)
El volumende gasque quedaenel sistemarespiratoriotrashaberrealizadounespiraciónforzadamáximase
denominaVOLUMENRESIDUAL(VR),cuyovaloraproximadoesde 1,2 litros(enmujeres:1,1).Esel volumenque
quedaatrapadoen el pulmóncomoconsecuenciadel cierre de lasvíasmáselásticasypequeñasante lapresión
espiratoriamáxima.Este volumenque quedaencerradofundamentalmenteenlosalvéolosevitaque éstosse
colapsen,loque ahorrauna considerable energíaque habríaque gastar para intentar reinflardichosalvéolos.
Las capacidadesdeterminadasporestosvolúmenesson: LACAPACIDADVITAL (CV) que corresponde alasuma
de todoslos volúmenesmovilizables,asísería igual a VC+ VRI+ VRElo que supone unos4,8 litros(enmujeres:
2,1 litros). Estacapacidadvital varía con la edad,el sexo,laestaturayla postura,existiendofórmulasytablas
que nos danuna ideaaproximadade lamisma.
Importanciadel volumenresidual.
VOLUMEN RESIDUAL
Representael volumende aire encerradoenel sistemarespiratorioenel senodel cual se diluye el aire inspirado.
La renovacióndel aire alveolarserátantomejorcuantomenorseaeste volumende laCRF.En consecuenciaesel
volumende aire que quedaen el sistemarespiratoriotrasunaespiraciónnormal yrepresentalasumade VR +
VRE,aproximadamente 2,2litros(enmujeres:1,8litros).Estacapacidadpuede variarsi variamosde postura,así
al adoptarla posiciónsupina,laCRFdecrece comoconsecuenciade que disminuyeel efectode lagravedadyse
incrementael efectode lapresióngeneradaporel contenidovisceral.Laimportanciade laCRFes que indicael

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