Este documento presenta conceptos de fisiología respiratoria aplicados a la ventilación mecánica. Explica los conceptos clave de compliancia, resistencia y constante de tiempo, y cómo se calculan. La compliancia mide la facilidad con la que los pulmones se distienden, mientras que la resistencia mide las fuerzas de fricción. La constante de tiempo, calculada como el producto de la compliancia y la resistencia, representa el tiempo necesario para inflar o desinflar los pulmones. El documento también describe la ecuación del

1. Conceptos de fisiología
Respiratoria aplicada a
la ventilación mecánica
DR. CARLOS ENRIQUE PINEDA LEONARDO R1MEEC
ASESOR: DRA. MARIANA RODRÍGUEZ MÁRQUEZ R2MEEC

2. Objetivos:
 Descripción de los conceptos de fisiología aplicada a la ventilación.
 Compliancia y su calculo.
 Resistencia y su calculo.
 Constante de tiempo significado clínico y calculo.
 Ecuación de movimiento y sus componentes (estático y dinámico)
 Estrés, índice y strain.

3. Introducción
 Normalmente existen dos fuerzas que se oponen a la inflación de los
pulmones:
1. Fuerzas elasticas.
2. Fuerzas de fricción. Resultado de 2 factores:
1. Órganos y tejidos.
2. Flujo de gas a través de vías respiratorias.
 Dos parámetros son usados para describir las propiedades mecánicas del
sistema respiratorio y las fuerzas elásticas y de fricción.
 COMPLIANCIA ( C )
 RESISTENCIA ( R )
Rrt, P. J. C. M. (2019). Pilbeam’s Mechanical Ventilation: Physiological and Clinical Applications (7th Revised edition) [Libro electrónico]. Mosby.

4. COMPLIANCIA
 FACILIDAD RELATIVA CON LA QUE UNA ESTRUCTURA SE DISTIENDE.
 PUEDE SER DEFINIDA COMO LO INVERSO A LA ELASTANZA ( E ).
 ELASTANZA ( e ) : TRENDENCIA DE UNA ESTRUCTURA PARA REGRESAR A SU FORMA ORIGINAL
DESPUES DE ESTIRARSE O ACTUADA POR UNA FUERZA EXTERNA.
 ASÍ: C=1/e ó e=1/C
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6. COMPLIANCIA
 EN CONTEXTO CLINICO
 LA MEDICION DE LA COMPLIANCIA ES USADA PARA DESCRIBIR LAS FUERZAS QUE SE
OPONEN A LA INFLACION.
 ESPCIFICAMENTE:
 LA COMPLIANCIA DEL SISTEMA RESPIRATORIO ES DETERMINADA POR:
 LA MEDICION DEL CAMBIO (Δ) DE VOLUMEN (V) QUE OCURRE CUANDO UNA PRESION
(P) ES APLICADA AL EN EL SISTEMA:
C = ΔV / ΔP
VOLUMEN: LITROS.
PRESION: cmH2O.
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7. COMPLIANCIA
 EN UNA RESPIRACION ESPONTANEA NORMAL
 C = 100 mL/cmH2O. (50-100)
 EN UN PACIENTE INTUBADO Y MECANICAMENTE VENTILADO (con pulmones y pared
toracica normal).
 ♂ C = 40 – 50 mL/cmH2O (HASTA 100)
 ♀ C = 35 – 45 mL/cmH2O (HASTA 100).
 Los cambios en la condición de los pulmones o pared torácica afectan la
compliancia del sistema respiratorio y las presiones para inflar los pulmones.
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8. Compliancia en ventilación mecánica.
 La ( C ) es medida durante condición estática:
COMPLIANCIA ESTATICA (Cs) (condición de “no flujo”). Ej: (Paw)al final de la
inspiración.
 El volumen tidal usado es el Vol. Exhalado (cercano o detectado por el conector)
(Cs) = (VOLUMEN TIDAL EXALADO) / (Pplateau – PRESION AL FINAL DE ESPIRACION)
(Cs) = Vte / Pplat. - PEEP
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9. RESISTENCIA
 ES LA MEDICION DE LAS FUERZAS DE FRICCION QUE DEBEN SUPERARSE DURANTE UNA
RESPIRACION.
 FUERZAS DE FRICCION : Son el resultado de
 Estructuras anatómicas de la vías aéreas.
 Resistencia viscosa de los tejidos (pulmón y órganos adyacentes).
 LA RESISTENCIA DEL FLUJO DEL AIRE A TRAVÉS DE LAS VIAS RESPIRATORIAS DEPENDE DE:
 Viscosidad del gas
 Densidad del gas
 Longitud y diámetro del tubo orotraqueal.
 Tasa de flujo del gas a través de del tubo.
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10.  DURANTE LA VENTILACION MECANICA LA VISCOSIDAD , LA DENSIDAD, EL TUBO O
LONGITUD DE LA VIA AEREA PERMANECEN CONSTANTES.
 SIN EMBARGO NO ASI EL DIAMETRO DE LA LUZ DE LAS VIAS RESPIRATORIAS (PUEDEN
CAMBIAR):
 BRONCOESPASMO
 AUMENTO DE SECRESIONES
 EDEMA DE LA MUCOSA
 DOBLADO O MORDEDURA DEL TUBO OROTRAQUEAL.
 LA TASA A LA CUAL EL GAS FLUYE PUEDE SER CONTROLADA EN LA MAYORIA
LOS VENTILADORES.
RESISTENCIA
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11. RESISTENCIA
1. Al final de un ciclo espiratorio (antes
de la inspiración) no ocurre flujo de
gas. FLUJO AUSCENTE.
2. Cuando el ventilador cicla, crea una
presión positiva que PROMUEVE
(“empuja”) a las zonas alveolares (baja
presión).
3. Algunas moléculas SE RELENTECEN
ya que colisionan con el tubo y los
bronquios.
4. Este hecho, ejerce energía (presión)
contra lo conductos, los cuales
EXPANDEN LA VÍA AÉREA.
RESISTENCIA VISCOSA
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12.  LA RELACION DEL FLUJO DE GAS, LA PRESION, LA RESISTENCIA DE LA VIA AEREA SE DESCRIBE
EN LA ECUACION DE LA RESISTENCIA DE LA VIA AEREA.
 Raw = PTA / FLUJO
 Donde:
 Raw = RESISTENCIA DE LA VIA AEREA (cmH2O / ( L/Seg. )
 PTA = PRESION TRANSAEREA (DIFERENCIA DE PRESION ENTRE LA BOCA Y LOS ALVEOLOS) = (PIP-Pmest.)
 FLUJO = FLUJO DE GAS MEDIDO DURANTE INSPIRACION.
 EN CONDICIONES NORMALES (INDIVIDUO CONCIENTE) CON FLUJO DE 0.5 L/Seg.
 LA Raw = 0.6 a 2.4 cmH2O / ( L/Seg. ).  HASTA 13-18 EN EPOC y ASMA
 EN PACIENTES INTUBADOS
 LA Raw = 6 cmH2O / ( L/Seg. ). O mayor si el diámetro del tubo es menor.
RESISTENCIA
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13. RESISTENCIA
 ALTERACIONES SEVERAS SE ASOCIAN CON INCREMENTO DE LA Raw:
1. CAIDA DE LA PRESION EN LAS VIAS AEREAS DE CONDUCCION
2. MENOR PRESION DISPONIBLE PARA EXPANSION ALVEOLAR.
3. MENOR VOLUMEN DE GAS DISPONIBLE PARA INTERCAMBIO DE GASES.
 RESPUESTA EN RESPIRACION ESPONTANEA:
 USO DE MUSCULOS ACCESORIOS
 MAYOR PRESION INTRAPLEURAL NEGATIVA
 RESPUESTA EN PACIENTE VENTILADO:
 EL VENTILADOR DEBE GENERAL MAYOR PRESION PARA “EMPUJAR” AIRE A TRAVES DE VA
OBTRUIDA.
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14. COMO MEDIMOS LA RESISTENCIA?
 LA MAYORIA DE LOS VENTILADORES :
 PERMIRTEN ELEGIR UN FLUJO CONSTANTE ESPECIFICO.
 PROPORCIONAN EN LA INTERFACE LA PRESION PICO.
 PROPORCIONAN O PERMITEN CALCULAR LA PRESION MESETA.
 PORPORCIONAN EL FLUJO DE GAS ACTUAL DURANTE LA INSPIRACION.
 CON ESTA INFORMACION ADICIONAL SE PUEDE CALCULAR LA RESISTENCIA DE LA VA.
 Ej:
 Flujo: fijado en 60 L/min.
 PIP: 40 cmH2O.
 Pmest: 25 cmH2O.
Entonces:
PTA = (PIP – Pmes) = 40 -25
Flujo ( L/min. )  Flujo (L / seg.) = 60 / 60 = 1 L / seg.
Sustit.
Raw = (PIP - Pmest. ) / Flujo
Raw = (40 cmH2O – 25 cmH2O ) / 1 L / seg. = 15 cmH2O / ( L/Seg. ).
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15. Constante de tiempo.
 Existen diferentes resistencias y complianzas a través de los pulmones.
 Existen unidades pulmonares (acinos) diferentes a otras (heterogéneas).
 Complianza y resistencia normales
 Complianza y resistencia (o ambos) con cambios fisiopatológicos.
 Esto afecta en que tan rápido se llenan o vacían.
 Pueden representarse como pequeños globos inflados a través de un
popote.
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16. Resistencia normal pero
complianza baja. (Duro o
rígido)
Resistencia normal y
complianza normal.
Resistencia alta y
complianza normal.
Se llena o vacía en un
tiempo normal y un
volumen normal.
Se llena o vacía muy
rápido. Se administra
menor volumen en el
mismo tiempo.
Se llena o vacía muy
lento. El gas tarda mas
tiempo para fluir.
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Mechanical Ventilation: Physiological
and Clinical Applications (7th Revised
edition) [Libro electrónico]. Mosby.

17. Constante de tiempo.
 La duración de tiempo que requiere una unidad pulmonar para llenarse o
vaciarse
 Es el producto de la complianza ( C ) y la resistencia ( Raw ).
 Para cualquier valor de ( C ) y ( Raw ) la constante de tiempo es igual a la
duración de tiempo (segundos) necesaria para inflar o desinflar cierta
cantidad (porcentaje) de volumen.
 Constante de tiempo = ( C ) x ( Raw)
 Constante de tiempo = 0.1 L / cmH2O x 1 cmH2O / (L / seg. )
 Constante de tiempo = 0.1 segundos.
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18. Rrt, P. J. C. M.
(2019). Pilbeam’s
Mechanical
Ventilation:
Physiological and
Clinical
Applications (7th
Revised edition)
[Libro electrónico].
Mosby.

19.  El calculo de la constante de tiempo es importante cuando en el ventilador se
ajunstan:
 El tiempo inspiratorio.
 El tiempo espiratorio.
 Un tiempo INSPIRATORIO menor a 3 constantes de tiempo, puede resultar en
unaentrega incompleta del volumen tidal.
 Prolongar el tiempo INSPIRATORIO permite adecuada distribución de la
ventilación y adecuada entrega del volumen tidal.
 Un tiempo ESPIRATORIO menor a 3 constantes puede condicionar un vaciamiento
pulmonar incompleto.
Utilidad clinica
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20.  Unidad pulmonar rápida.
 Constantes de tiempo cortas.
 Menor tiempo de llenado o vaciado.
 Ej. Fibrosis pulmonar intersticial.
 Requieren aumento de la presión para alcanzar volumen normal.
 Unidad pulmonar lenta.
 Constantes de tiempo amplias.
 Mayor tiempo de llenado o vaciado.
 Aumento de la (Raw) o Aumento de la ( C ) o ambas.
 Ej. Enfisema pulmonar.
Constante de tiempo.
Rrt, P. J. C. M. (2019). Pilbeam’s Mechanical Ventilation: Physiological and Clinical Applications (7th Revised edition) [Libro electrónico]. Mosby.

21. Ecuación del movimiento respiratorio.
 Relación entre la derivada temporal de una o varias variables y el estado físico del
sistema al que pertenecen. física.
 Movimiento del sistema respiratorio:
 La relación entre la presión en el sistema respiratorio y los valores de volumen, flujo y flujo
convectivo.
 Lo que en definitiva representa esta ecuación es que la presión en el sistema
respiratorio tiene un componente:
 Elástico  necesario para la distensión del parénquima pulmonar
 Resistivo  necesario para hacer avanzar el flujo de aire contra las resistencias de la VA.
 Inercial  debido a los cambios en el parénquima pulmonar causados por la
aceleración del volumen.
García-Prieto, E., Amado-Rodríguez, L., & Albaiceta, G. (2014). Monitorización de la mecánica respiratoria en el paciente ventilado. Medicina Intensiva, 38(1), 49–55.
https://doi.org/10.1016/j.medin.2013.09.003

22. García-Prieto, E., Amado-Rodríguez, L., & Albaiceta, G. (2014). Monitorización de la mecánica respiratoria en el paciente ventilado. Medicina Intensiva, 38(1), 49–55.
https://doi.org/10.1016/j.medin.2013.09.003

23. ESTRÉS Y STRAIN PULMONARES
 Los parámetros fisiológicos que permiten cuantificar la deformación tisular y su coste son el
estrés y el strain.
 EL ESTRÉS: es la fuerza necesaria para deformar un cuerpo (inflar) el pulmón con el volumen
corriente.
 El equivalente al estrés es la presión transpulmonar.
 EL STRAIN (elongación, deformación): Es la magnitud de esa deformación, expresada como
fracción de la situación inicial.
 la magnitud de la deformación es el volumen corriente.
García-Prieto, E., Amado-Rodríguez, L., & Albaiceta, G. (2014). Monitorización de la mecánica respiratoria en el paciente ventilado. Medicina Intensiva, 38(1), 49–55.
https://doi.org/10.1016/j.medin.2013.09.003

24. García-Prieto, E., Amado-Rodríguez, L., & Albaiceta, G. (2014). Monitorización de la mecánica respiratoria en el paciente ventilado. Medicina Intensiva, 38(1), 49–55.
https://doi.org/10.1016/j.medin.2013.09.003