Este documento describe la fisiología respiratoria en pediatría, incluyendo el desarrollo pulmonar desde la etapa embrionaria hasta la maduración postnatal, los mecanismos de control de la respiración, la ventilación y circulación pulmonar, y el transporte de oxígeno. En conclusión, los cambios que ocurren durante la anestesia, como la disminución de la ventilación espontánea y la CRF, pueden predisponer a una mayor alteración de la relación ventilación-perfusión y producir desatur

1. FISIOLOGÍA
RESPIRATORIA EN
PEDIATRÍA
Jimena Botero Arbeláez
Residente Unisanitas

2. INTRODUCCIÓN
1. DESARROLLO EMBRIOLÓGICO Y MADURACIÓN PULMONAR
2. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
3. MECANISMOS DE RESPIRACIÓN
4. VENTILACIÓN/PERFUSIÓN
5. TRANSPORTE DE OXÍGENO
6. CONCLUSIONES

3. VENTILACIÓN
OXIGENACIÓN

4. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
PERÍODO EMBRIONARIO
DIVERTICULO RESPIRATORIO
A LA CUARTA SEMANA
ENDODERMO
EPITELIO DE CUBRIMIENTO
LARINGE-TRÁQUEA
BRONQUIOS-PULMONES
MESODERMO ESPLÁCNICO
CARTÍLAGO, MÚSCULO, Vs

5. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
PERÍODO EMBRIONARIO
Divertículo Dirección
Caudal.
2 Rebordes
traqueoesofágicos
TABIQUE
TRAQUEOESOFÁGICO
Esófago y Tráquea
Esbozos pulmonares.
(Sadler, 1996)

6. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
PERÍODO EMBRIONARIO
Mesodermo esplácnico
Pleura visceral
Mesodermo somático
Pleura parietal
Espacio
Cavidad pleural.

7. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
PERÍODO EMBRIONARIO
Tráquea, Bronquios y Pulmones.
Bronq. Princ. Der. 3 Bronq. Secundarios.
Bronq. Princ. Izq. 2 Bronq. Secundarios.
(Sadler, 1996)

8. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR
4 períodos
1- Período Seudoglandular 5 a 16 sem.
2- Período Canalicular 16 a 26 sem.
3- Período Sacular 26 sem a Nac.
4- Período Alveolar Nac. a 10 años

9. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR
PERÍODO SEUDOGLANDULAR
• 5 a 16 semana
• Continua la ramificación
de los bronquíolos hasta
• Terminales
• No es posible la
respiración

10. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR
PERÍODO CANALICULAR:
•16-26 semana
•Aumento de la vascularización
•Continua la ramificación
formación de bronquíolos
terminales
Bronquiolos Respiratorios

11. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR
PERÍODO SACULAR
26 semana hasta el
nacimiento
Formación de alvéolos
primitivos
Neumocitos tipo I
Favorecen intercambio aire
sangre
Neumocitos tipo II
Agente tenso- activo
(Sadler, 1996)

12. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR
PERÍODO ALVEOLAR
•36 semanas hasta los
diez años de edad
•Formación de alvéolos
maduros 12-18 meses

13. DESARROLLO DEL SISTEMA RESPIRATORIO
MADURACIÓN PULMONAR

14. MOVIMIENTOS RESPIRATORIOS FETALES
•Irregulares y episódicos
•FR: 58 pm
•En el 30% del 3 trimestre
•Varían con el sueño
•Importante en desarrollo
•Hipoxemia los disminuye

15. ADAPTACIÓN NEONATAL
• 1ª Respiraciones: -30 cm H20
•36 semanas hasta los
• Remoción de líquido en 5
diez años de edad
días.
•Formación de alvéolos
maduros • Disminuye la RV pulmonar
• Presión en corazón derecho:
cierre Foramen oval

16. DIFERENCIAS ANATÓMICAS
VÍA AÉREA SUPERIOR VÍA AÉREA INFERIOR
 Menor calibre de las vías < Calibre y > Distensibilidad tórax
< Desarrollo de cartílago
 Mayor tamaño de la cabeza
 Menor fibras tipo I
 Mayor tamaño de la Lengua  Inmadurez quimiorreceptores
 Laringe craneal y anterior (C4) < Distensibilidad Pulmonar
 Epiglotis corta, estrecha, Grosor de la pared 30%
proyectada posteriormente. Orientación costal horizontal con
 Cricoides es el sitio + estrecho respiración diafragmática
 Tráquea más corta

17. CAMBIOS POSTNATALES
• Al nacer 20-50 millones de sacos aéreos •Menor Presión de
• Volumen pulmonar <<< Tamaño corporal retroceso
•Menor tamaño de vía área
• Aumento de la tasa metabólica
•Mayor Resistencia al flujo
• Requerimiento Ventilatorio >>>>
MAYOR COLAPSO Y MAYOR OBSTRUCCIÓN
MAYOR DESATURACIÓN

18. MECÁNICA RESPIRATORIA
• FASE INSPIRATORIA
– Proceso Activo
– Participan: Diafragma e
Intercostales Externos
• Inervados x Frénico (C3, C4, C5)
• FASE ESPIRATORIA
– Proceso “fisiológicamente” pasivo
– Producido por Retroceso elástico

19. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
CONTROL CENTRAL
AFERENCIAS EFERENCIAS
Músculos
Mecano-receptores
Inspiratorios y
Quimio-receptores Espiratorios

20. CONTROL CENTRAL
Grupo dorsal (inspiración)
(aferentes: vago y glosofarg.)
Grupo ventral
Centro neumotáxico (-)
Cerebelo
Centro apnéustico (+)
Núcleo
ambiguo NTS :
núcleo del
tracto
solitario
Núcleo
retroambiguo

21. TRAQUEOBRONQUIALES Y PULMONARES
RECEPTORES DE VÍA AÉREA
ESTIRAMIENTO: Lenta adaptación
Músculo liso de V.A
Activados por Distensión pulmonar
Reflejo de Hering-Breuer: R.N
IRRITACIÓN: Adaptación Rápida
Broncoconstricción, laringoespasmo y tos
Epitelio de vías aéreas
TERMINALES Activados con congestión e irritantes
FIBRAS C Apnea, bradicardia, Hipotensión y
Laringoespasmo

22. RECEPTORES DE VÍA AÉREA
CENTRALES: En el bulbo
Q Responden a cambios en H(+)del LCR y PCO2
CO2
U PERIFÉRICOS: Ubicados en los cuerpos Carotideos y
I Aórticos
M IZQUIERDA DERECHA
I
C
O O2
PERIFÉRICOS Activados con PaO2 baja <50-70 mmHg,
S aumentan la ventilación alveolar solo en un 68%

23. DIFERENCIAS EN EL RECIÉN
NACIDO
•Rta Ventilatoria a la hipercapnia es menor en R.N
•Rta bifásica a hipoxia en las primeras 3 s (pt: 25d)
•Administración de FiO2 100% disminuye ventilación
•Rta a la hipoxia depende de T°, EG, etapa del sueño
•Prematuros y R.N hipotérmicos disminuyen ventilación
•Reflejo de Hering -Breuer
•Mayor Apnea postoperatoria en Pretérminos.

24. VOLÚMENES PULMONARES
• 4 Volúmenes
• Vol Corriente 6-7 cc/k
• Vol Residual 20cc/k
• Vol Reserva inspiratoria
• Vol Reserva espiratoria
• 4 capacidades RETROCESO ELÁSTICO PULMONAR
• CRF punto de equilibrio FUERZA DISTENSORA DEL TÓRAX
• CPT 65 -70cc/k
• CV 40 – 55cc/k
• CIM

25. VOLÚMENES PULMONARES Y
MECÁNICA RESPIRATORIA
VC+VRI
VOLUMEN INSPIRADO MÁXIMO
VC+VRE+VRI
VOLUMEN CORRIENTE
CRF+CI
VOLUMEN ESPIRADO RESPIRACIÓN NORMAL
VRE+VR
VOLUMEN DESPUÉS DE ESPIRACIÓN
MÁXIMA

26. VOLÚMENES EN PEDIATRÍA
•CPT: CI+CRF: 60 CC*KILO
Alcanza 90 c.c * kilo (5 años)
• CRF: 50% de la CPT en posición vertical y 40% en supino.
Compliance del tórax >Compliance pulmonar
CRF< V cierre: colapso de vías aéreas: Atelectasias
•VR: es el 15% de la CPT en niños sanos.
•PEEP es necesario para prevenir el cierre de Vía Aérea

27. TENDENCIA AL COLAPSO
PULMONAR
Tensión Superficial (2/3)
– Tendencia unidades alveolares
a colapsarse
– Antagonizada por el Surfactante
Estructura Elástica Pulmonar (1/3)
Dada por características Anatómicas
Antagonizada por P. Pleural
Ley de Palace
La Presión es inversamente proporcional al radio
A menor r mayor P >r
<r
<P >P

28. DISTENSIBILIDAD
CPT
Volumen
(mL)
VR
Paw (cm H2O)

29. MECÁNICA RESPIRATORIA
PROPIEDADES ELÁSTICAS
COMPLIANCE PULMONAR:
∆ VOLUMEN
∆PRESIÓN
Compliance Dinámica Pulmonar
Vol. Corriente
(PPVA)
Compliance Estática
volumen corriente Parénquima
(P Meseta)
C. DINÁMICA-C. ESTÁTICA: RESISTENCIA DE VÍA AÉREA

30. PROPIEDADES DINÁMICAS
RESISTENCIA AL FLUJO= 8Ln/πr4 Ley Poiseville
VÍA AÉREA SUPERIOR: Lactante → nariz → 50% del total de la R
VÍA AÉREA INFERIOR: No aumenta R

31. MECÁNICA RESPIRATORIA
COMPLIANCE PULMONAR EN R.N ES ALTA : INMADUREZ DE FIBRAS E
RETROCESO TORAX BAJO
COMPLIANCE TORAX ES 3-6 VECES >>>COMPLIANCE PULMONAR
CRF
LA CRF MEJORA :
COMPLIANCE TORAX COMPLIANCE PULMONAR (9-12 M)

32. MECANISMOS PARA CRF
1. Rompen la Espiración por Actividad diafragmática
2. Taquipnea: acortando fase Espiración
3. Actividad tónica de músculos inspiratorio
ANESTESIA: RELAJACIÓN MUSCULAR
CRF (10-25%)
PEEP
Vol. Cierre

33. VENTILACIÓN Y CIRCULACIÓN
VOLUMEN MINUTO: VOLUMEN CORRIENTE * FR
VENTILACIÓN ALVEOLAR
VA: (PB-47) X VCO2/PaCO2
2CC*KILO
ANATÓMICO
ESPACIO MUERTO
PaCO2-PECO2/PaCO2
FISIOLÓGICO

34. VENTILACIÓN Y CIRCULACIÓN
Ventilación Alveolar es mayor en el neonato:
100-150 c.c/kg/minuto
VA:CFR: 5:1 en R.N (1:5 en adultos)
Volumen de Espacio Muerto: 30% del V corriente

35. DISTRIBUCIÓN DE
VENTILACIÓN/PERFUSIÓN
Zona I: PA > Pa > PV
ESPACIO MUERTO
Zona II: Pa > PA > PV
Zona III: Pa > PV > PA
ZONA IV: Pins > Pa

36. RELACIÓN V/Q
V/Q: 0.8

37. TRANSPORTE DE OXÍGENO
Disuelto en el plasma
O2 (0,3 ml de O2 en 100 ml)
Unión reversible con la hemoglobina
1.34 ml*gramo de Hb
CaO2 1.34*SO2* PaO2

38. TRANSPORTE DE OXÍGENO
Disuelto en el plasma
O2 (0,3 ml de O2 en 100 ml)
Unión reversible con la hemoglobina
1.34 ml*gramo de Hb
CaO2 1.34*SO2* PaO2

39. CURVA DE DISOCIACIÓN Hb
↓ [H+] y ↑ Ph
↓ PCO2
↓ Temperatura
↓ [2,3 DPG]
P50: 27mmHg
↑ [H+] y ↓ Ph
↑ PCO2
↑ Temperatura
↑ [2,3 DPG]

40. CURVA DE DISOCIACIÓN Hb
70-80% de la Hb del R.N es fetal
Contiene poco 2-3DG Curva hacia
P50 18-20
la izquierda
La afinidad disminuye y la P50 aumenta a los 2-3 meses
La afinidad aumenta a P50 de 29-30

41. EN CONCLUSIÓN
LOS CAMBIOS QUE OCURREN DURANTE LA ANESTESIA
1. Disminución de la Ventilación espontánea
2. Disminución de la CRF y aumento de Vol. Cierre
3. Mayor laringoespasmo
4. Inhibición de la Vasoconstricción Hipóxica
PREDISPONEN A MAYOR ALTERACIÓN V/Q
DESATURACIÓN