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Perfusion Pulmonar
Este documento describe la circulación pulmonar, incluyendo la circulación a través del corazón derecho hacia los pulmones para oxigenar la sangre, y luego de regreso al corazón izquierdo. Explica factores como la baja presión en los vasos pulmonares, la distensibilidad de los vasos, y cómo el volumen pulmonar y factores nerviosos y humorales afectan la resistencia vascular pulmonar.
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- 5. LA CIRCULACION PULMONAR ARTERIA PULMONAR DISTRIBUYEPOR LOS PULMONES
- 6. LA CIRCULACION PULMONAR UNAVEZ OXIGENADA LA SANGRE RETORNA AL CORAZON
- 7. Hay alrededorde 250 a 300 ml de sangre por metro cuadrado de área de superficie corporal en la circulación pulmonar. Acerca de 60 a 70 mL/m2 de esta sangre se encuentra en los capilares pulmonares. Se necesita un glóbulo rojo de 4 a 5 segundos en recorrer a través de la circulación pulmonar en reposo gasto cardíaco; alrededor de 0,75 de un segundo de este tiempo se gasta en los capilares pulmonares. Capilares pulmonares tienen diámetros promedio de alrededor de 6 m; es decir, que son un poco más pequeño que el de eritrocitos media, que tiene un diámetro de alrededor de 8 m. Por lo tanto, los eritrocitos deben cambiar su forma ligeramente a medida que pasan a través de los capilares pulmonares. LA CIRCULACIÓN PULMONAR
- 8. CIRCULACION PULMONAR Uneritrocito pasa a través de una serie de capilares pulmonares a medida que viaja a través del pulmón. El intercambio gaseoso comienza a tener lugar en los vasos arteriales pulmonares más pequeñas, que no son realmente los capilares. Estos segmentos arteriales y capilares sucesivos pueden considerarse capilares pulmonares funcionales.
- 9. CIRCULACION PULMONAR Sobre280,000,000,000 capilares pulmonares suministran los aproximadamente 300 millones de alvéolos, lo que resulta en una superficie potencial para el intercambio de gas estimado en 50 a 100 m2. Los alvéolos están completamente envueltos en los capilares pulmonares. Los capilares se encuentran tan cerca uno del otro que algunos investigadores han descrito el flujo de sangre capilar pulmonar como parecido a la sangre que fluye a través de dos hojas paralelas de endotelio se mantienen unidos por apoyos ocasionales del tejido conectivo.
- 10. CIRCULACIÓN BRONQUIAL Lasarterias bronquiales surgen de forma variable, ya sea directamente de la aorta o de las arterias intercostales.
- 11. CIRCULACIÓN BRONQUIAL El flujode sangre en la circulación bronquial constituye alrededor del 2% de la salida del ventrículo izquierdo.
- 12. CIRCULACIÓN BRONQUIAL El drenajevenoso de la circulación bronquial es inusual. Aunque parte de la sangre venosa bronquial entra en la vena ácigos y hemiácigos, una parte sustancial de la sangre venosa bronquial entra en las venas pulmonares.
- 13. CIRCULACION BRONQUIAL Histólogos hanidentificado anastomosis, o conexiones entre algunos capilares bronquiales y los capilares pulmonares y entre arterias bronquiales y ramas de la arteria pulmonar.
- 14. ANATOMÍA FUNCIONAL DELA CIRCULACIÓN PULMONAR Las delgadas paredes y una pequeña cantidad de músculo liso que se encuentra en las arterias pulmonares tienen importantes consecuencias fisiológicas. Los vasos pulmonares ofrecen mucho menos resistencia al flujo de sangre que los de los vasos arteriales sistémicos. Son mucho más distensible y compresible que los vasos arteriales sistémicas. Estos factores conducen a presiones intravasculares mucho más bajos que los encontrados en las arterias sistémicas. Los vasos pulmonares se encuentran en el tórax y están sujetos a presiones alveolares y intrapleural que pueden cambiar en gran medida.
- 15. FUNCIONES DE LACIRCULACIÓN PULMONAR Intercambio gaseoso o hematosis Filtración Los finos vasos pulmonares cumplen también con una función de filtro para la sangre venosa, reteniendo, mecánicamente o por adherencia, células sanguíneas envejecidas, microcoágulos, células adiposas, células placentarias, etc., elementos que normalmente se están formando en o incorporándose al torrente circulatorio.
- 16. FUNCIONES DE LACIRCULACION PULMONAR Nutrición del parénquima pulmonar Proporcionando los substratos necesarios para sus requerimientos metabólicos. Producción y metabolización de sustancias humorales Las células del endotelio capilar pulmonar son responsables de los cambios que experimentan algunas sustancias vasoactivas en la circulación: por ejemplo, la angiotensina I, polipéptido relativamente inactivo, al pasar a través de la circulación pulmonar se convierte en angiotensina II, que es un potente vasoconstrictor. El pulmón también puede inactivar la serotonina, acetilcolina, bradicinina, prostaglandinas, etc.
- 17. ECUACIÓN DE POISEUILLE: Es igual a la presión arterial pulmonar media (MPAP) menos la presión de la auricula izquierda media (MLAP), dividido por el flujo de sangre pulmonar (PBF), que es igual al gasto cardiaco. DETERMINACION DE LA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 18. DETERMINACION DE LARESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 19. DISTRIBUCION DE LARESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 20. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR La presión de la parte basal de una columna de liquido es proporcional a la altura de la columna por la densidad del liquido por la gravedad. Cuando se determina que la presión arterial sistémica media es mas o menos de 100 mmHg, la presión desarrollada en la aorta es equivalente a la presión de una columna de 100 mm de altura. (empujara una columna de mercurio 100 mm hacia arriba)
- 21. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR Cuando se afirma que la presión arterial media es de 100 mmHg, en forma especifica se hace referencia al nivel de la aurícula izquierda.
- 22. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR La presión sanguínea en los pies de una persona sentada es muy superior a los 100 mmHg. (debido a la presión adicional ejercida por la columna de sangre del corazón a los pies)
- 23. La presión sanguíneaen los pies de una persona talla promedio que esta de pie con una presión arterial media de 100 mmHg es probable que este cerca de 180 mmHg. CONSECUENCIAS DE LAS DIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR
- 24. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR Por el contrario la presión desciende con la distancia por encima del corazón. En el vértice de la cabeza la presión sanguínea puede ser tan sólo de 40 a 50 mmHg
- 25. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR Los vasos sanguíneos que irrigan al musculo se dilatan El flujo sanguíneo hacia la piel se incrementa La presión sanguínea se mantiene En la circulación pulmonar las redistribuciones del gasto del ventrículo derecho suelen ser innecesarias Incremento de la resistencia al flujo sanguíneo en otros lechos vasculares Resulta necesario un frente de alta presión para redistribuir flujo sanguíneo a los diferente organos Todas las UNIDADES ALVEOLOCAPILARES que participan en el intercambio gaseoso realizan la misma función. El frente de presión es bajo (vasos pulmonares tienen menos musculo liso), dichas redistribuciones son improbables.
- 26. CONSECUENCIAS DE LASDIFERENCIAS EN LA PRESIÓN ENTRE CIRCULACIÓN SISTÉMICA Y PULMONAR
- 27. RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR EFECTOSPASIVOS ELEVADA DISTENSIBILIDAD ESCASEZ RELATIVA DE MUSCULO LISO BAJAS PRESIONES INTRAVASCULARES MAYOR IMPORTANCIA DE LOS EFECTOS EXTRAVASCULARES
- 28. RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR LAGRAVEDAD LA POSICION CORPORAL EL VOLUMEN PULMONAR EL GASTO DEL VENTRICULO DERECHO PUEDEN INCIDIR EN RVP SIN MODIFICAR EL TONO DEL MUSCULO LISO VASCULAR PULMONAR LAS PRESIONES ALVEOLARES LAS PRESIONES INTRAPLEURALES
- 29. GRADIENTE DE PRESIONTRANSMURAL Es un determinante importante del diámetro del vaso A medida se incrementa aumenta el diámetro del vaso y desciende la resistencia A medida se reduce diámetro del vaso y aumenta la resistencia vascular Los gradientes de presión transmural negativos provocan la compresión o incluso el colapso de un vaso.
- 30. VOLUMEN PULMONAR YLA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR 2 GRUPOS DE VASOS PULMONARES: ALVEOLARES Y EXTRAALVEOLARES
- 31. VOLUMEN PULMONAR YLA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR A MEDIDA QUE EL VOLUMEN PULMONAR AUMENTA DURANTE LA INSPIRACIÓN A PRESION NEGATIVA LOS ALVEOLOS AUMENTAN VOLUMEN LOS VASOS QUE ESTAN ENTRE ELLOS SE ALARGAN EL DIAMETRO SE REDUCE
- 32. La resistencia alflujo sanguíneo a través de los vasos alveolares aumenta cuando los alveolos se expanden, por que los vasos alveolares se alargan. LA RESISTENCIA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA LONGITUD DEL VASO VOLUMEN PULMONAR Y LA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 33. Los radios delos vasos se reducen LA RESISTENCIA ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL RADIO A LA CUARTA POTENCIA VOLUMEN PULMONAR Y LA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR RADIO DE UN VASO:
- 34. VOLUMEN PULMONAR Y LARESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 35. VOLUMEN PULMONAR YLA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 36. VOLUMEN PULMONAR Y LARESISTENCIA VASCULAR PULMONAR
- 37. VOLUMEN PULMONAR YLA RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR LA EXPANSION DE LOS ALVEOLOS DURANTE LA INSPIRACION AUMENTA LA TENSION PARIETAL DE LOS TABIQUES ALVEOLARES Y LOS VASOS CORNER SE DISTIENDEN POR AUMENTO DE LA TRACCION RADIAL EN TANTO QUE LOS CAPILARES ALVEOLARES SE COMPRIMEN.
- 38. RECLUTAMIENTO Y DISTENSIBILIDAD Lareducción de la presión en la circulación pulmonar es proporcional al gasto cardiaco por la resistencia vascular pulmonar, es decir: ∆P = Q x R. De hecho un descenso de la resistencia vascular pulmonar en respuesta a un aumento de flujo sanguíneo o incluso un aumento en la presión de perfusión puede demostrarse en un pulmón perfundido, aislado de la red vascular.
- 39. RECLUTAMIENTO Y DISTENSIBILIDAD Agastos cardiacos en reposo no todos los capilares pulmonares son perfundidos. Debido a efectos hidrostáticos, a una presión critica de apertura elevada.
- 40. RECLUTAMIENTO El aumento delflujo sanguíneo eleva la presión media en la arteria pulmonar, que se opone a las fuerzas hidrostáticas y excede la presión critica de apertura en vasos antes cerrados. Esta serie de eventos abre nuevas vías paralelas para el flujo de sangre lo cual reduce la resistencia vascular pulmonar.
- 41. DISTENSIBILIDAD Conforme aumenta lapresión de perfusión, el gradiente de presión transmural de los vasos sanguíneos pulmonares se eleva, provocando la distensión de los vasos, con lo cual aumentan sus radios y se reduce su resistencia al flujo sanguíneo.
- 42. Son 2los mecanismos que pueden explicar la disminución de la resistencia vascular pulmonar en respuesta a la elevación del flujo sanguíneo y la presión de perfusión: EL RECLUTAMIENTO LA DISTENSIBILIDAD RECLUTAMIENTO Y DISTENSIBILIDAD
- 43. CONTROL DEL MUSCULO LISO VASCULARPULMONAR Es sensible tanto a influencias nerviosas como humorales. Tanto a factores activos como pasivos. EFECTOS NERVIOSOS EFECTOS HUMORALES Inervada por fibras simpaticas y parasimpaticas del SNA. Las catecolaminas, adreanalina, noradrenalina aumentan la rvp cuando se inyectan en la circulacion pulmonar Es mayor la inervacion en los vasos de mayor calibre y menor en los de menor calibre. La histamina presente en los mastocitos pulmonares es un vasoconstrictor pulmonar. Los vasos menores a 30 µm de diametro carecen de inervación. Las prostaglandinas PGF2α, PGE2, y el tromboxano, endotelina, péptido son vasoconstrictores. La inervacion de las venas y venulas intrapulmonares parece ser escaza. La hipoxia y la hipercapnia producen vasoconstricción pulmonar. La acetilcolina, el agonista beta adrenergico, el isoproterenol, el oxido nítrico, PGE1, PGE2 (prostaciclina) son vasodilatadores pulmonares.
Notas del editor
- #3 El pulmón recibe el flujo de sangre a través de tanto la circulación bronquial y la circulación pulmonar. El flujo de sangre bronquial constituye una porción muy pequeña de la salida del ventrículo y suministros parte izquierda del árbol traqueobronquial de sangre arterial sistémica. 1%.
- #4 El flujo de sangre pulmonar constituye todo aquel que sale del ventrículo derecho y es suministrada por el pulmón (sangre venosa mixta) de drenaje todos los tejidos del cuerpo.
- #5 El circuito pulmonar empieza en la aurícula derecha, donde llega prácticamente toda la sangre venosa del organismo, pasa al ventrículo derecho y desde allí es impulsada al territorio alveolar a través de la arteria pulmonar que termina en una extensa red capilar que envuelve a los alvéolos, quedando la sangre separada del aire alveolar por una membrana de medio a un micrón de espesor.
- #6 El circuito pulmonar empieza en la aurícula derecha, donde llega prácticamente toda la sangre venosa del organismo, pasa al ventrículo derecho y desde allí es impulsada al territorio alveolar a través de la arteria pulmonar que termina en una extensa red capilar que envuelve a los alvéolos, quedando la sangre separada del aire alveolar por una membrana de medio a un micrón de espesor. Es esta sangre que se somete a intercambio de gases con el aire alveolar en los capilares pulmonares. Debido a que los ventrículos derecho e izquierdo están dispuestos en serie en adultos normales, el flujo de sangre pulmonar es aproximadamente igual a 100% de la salida del ventrículo izquierdo. Es decir, el flujo de sangre pulmonar es igual a la salida cardíaca-normalmente de alrededor de 3,5 l/min/m2 de área de superficie corporal en reposo.
- #7 Una vez arterializada, la sangre es llevada por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, donde se incorpora ala circulación mayor. Cabe destacar que las arterias y venas pulmonares reciben su denominación por sus características morfológicas y no por el tipo de sangre que conducen.
- #9 En la mayoría de los casos en este libro, los capilares pulmonares se refieren a los capilares pulmonares funcionales en lugar de a los capilares anatómicas.
- #11 Las arterias bronquiales suministran sangre arterial para el árbol traqueo bronquial y para otras estructuras del pulmón hasta el nivel de los bronquiolos terminales. También proporcionan el flujo de sangre a los ganglios linfáticos hiliares, pleura visceral, arterias y venas pulmonares, vago, y esófago.
- #12 Las estructuras pulmonares distales a los bronquiolos terminales, incluyendo los bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, sacos alveolares y alvéolos, reciben oxígeno directamente por difusión desde el aire alveolar y nutrientes de la sangre venosa mixta en la circulación pulmonar.
- #13 La sangre en las venas pulmonares ha sido objeto el intercambio de gases con el aire-es decir, las venas pulmonares contienen "arterial" sangre alveolar.
- #14 Estas conexiones probablemente juegan un papel muy pequeño en una persona sana, pero pueden abrir en estados patológicos, como cuando se ocluye el flujo sanguíneo sea bronquial o pulmonar a una porción de pulmón. Por ejemplo, si el flujo sanguíneo pulmonar a un área del pulmón es bloqueado por un émbolo pulmonar, el flujo de sangre bronquial produce aumentos en la zona.
- #15 Por lo tanto, los factores distintos del tono del músculo liso vascular pulmonar pueden tener profundos efectos en la resistencia vascular pulmonar (RVP).
- #16 INTERCAMBIO GASEOSO: Su estructura, antes descrita, es especialmente adecuada para esta función, ya que la superficie de contacto aire-sangre tiene en el adulto aproximadamente 70-80 m2(media cancha de tenis) y que los glóbulos rojos pasan por los capilares prácticamente en fila india. FILTRACION: La amplia superficie para el intercambio gaseoso y la extensa reserva vascular permiten que la función se mantenga normal, aun cuando más de la mitad de los vasos se ocluyeran. Además, impide la necrosis del parénquima correspondiente a los capilares obstruidos, salvo que esta sea muy extensa.
- #17 NUTRICION: Las arterias bronquiales, originadas en la aorta, nutren normalmente las vías aéreas sólo los bronquíolos terminales, pero la existencia de anastomosis precapilares entre la circulación bronquial y pulmonar permite, con frecuencia, que los alvéolos reciban al menos la séptima parte del flujo sanguíneo pulmonar normal que necesitan para sobrevivir . Si las células alveolares reciben un flujo menor se altera la cantidad y calidad de la sustancia tensoactiva, con producción de microatelectasias, y aumenta la permeabilidad capilar con desarrollo de edema y hemorragias. PRODUCCION Y METABOLISMO: El pulmón es el único órgano que aparte del corazón, recibe la totalidad del Gasto cardíaco, por lo que presenta condiciones muy adecuadas para regular la calidad y cantidad de algunas sustancias circulantes.
- #18 Esta fórmula es sólo una aproximación ya que la sangre no es un fluido newtoniano, porque el flujo de la sangre pulmonar es pulsátil (y también puede ser turbulento), y la circulación pulmonar es distensible (y compresible), además la circulación pulmonar es un muy estructura de ramificada muy compleja. (Recuerde que las resistencias en serie se suman directamente. Resistencias en paralelo se suman como recíprocos) Por otra parte, la presión media de la aurícula izquierda puede no ser la presión efectiva a favor de la corriente para el cálculo de Resistencia vascular pulmonar en todas las condiciones de los pulmonares.
- #19 Las presiones intravasculares de la circulación pulmonar son inferiores a las de la circulación sistémica. La circulación derecha y la izquierda están en serie. A largo plazo los gastos de los ventrículos derecho e izquierdo serán casi iguales (de lo contrario la sangre y el liquido se acumularían en los pulmones o la periferia). Si ambos gastos son iguales la presión medida baja en la circulación sistémica 98 mmHg y pulmonar es de cerca de 10 mmHg. Entonces la resistencia vascular periférica debe ser mas o menos una decima parte de la resistencia vascular sistémica. Entonces: Resistencia vascular sistémica se denomina resistencia vascular periférica total. Esta escasa resistencia que la circulación pulmonar ofrece se debe a aspectos estructurales: la vasculatura pulmonar es de paredes delgadas, tiene mucho menos musculo liso vascular y en general es mas distensible que la circulación sistémica.
- #20 Puede observarse prestando atención a cada uno de los tres componentes principales de la vascularización pulmonar: arterias, capilares y venas pulmonares, la RV pulmonar es distribuida con bastante uniformidad entre los tres componentes. Lo cual contrasta con la circulación sistémica donde cerca del 70% de la resistencia al flujo sanguíneo se localiza en las arterias sistémicas, sobre todo en las arteriolas sistémicas con gran componente vascular.
- #21 Para medir presiones se utiliza: el mercurio y el agua El mercurio (para medir presiones elevadas), porque es un liquido denso. En tanto que el agua se utiliza para medir presiones mas bajas. (pleural y alveolar) Pues el mercurio es 13.6 veces más denso que el agua.
- #24 Como la presión venosa aumenta de forma similar en los pies (cerca de 80 mmHg), la diferencia de presión entre arterias y venas no se ve afectada.
- #25 El ventrículo izquierdo debe mantener una presión arterial media hasta cierto punto alta porque dichas presiones elevadas son necesarias para superar las fuerzas hidrostáticas e impulsar la sangre “”cuesta arriba”” hacia el cerebro. Una consecuencia de la presión arterial alta en la circulación sistémica es que permite la redistribución del gasto del ventrículo izquierdo y el control del flujo sanguíneo a los diferentes tejidos.
- #27 Una ultima consecuencia de la diferencia de presión entre la circulación sistémica y la pulmonar es que la sobrecarga del ventrículo izquierdo (trabajo sistólico), es muy superior a la del ventrículo derecho. La demanda metabolica del ventrículo izquierdo es mayor. La diferencia de grosor de la pared del ventrículo izquierdo es mayor.
- #35 FACTORES QUE TIENDE A REDUCIR LA RESISTENCIA AL FLUJO SANGUINEO 1 Los vasos extra alveolares están expuestos a la presión intrapleural. A medida que el volumen pulmonar aumenta hace que la presión intrapleural se vuelva mas negativa. El gradiente de presión transmural de las arterias y venas de mayor calibre aumenta de modo que se distienden.
- #36 FACTORES QUE TIENDE A REDUCIR LA RESISTENCIA AL FLUJO SANGUINEO 2 Tracción radial: ejercida por el tejido conectivo y los tabiques alveolares, la cual mantiene los vasos grandes en su sitio en el pulmón. Micrografía electrónica de barrido del parénquima pulmonar humano A=ALVEOLO, S=TABIQUES, D=CONDUCTO ALVEOLAR, PK=PORO DE KOHN, PA=RAMA PEQUEÑA DE LA ARTERIA PULMONAR.
- #37 A volúmenes pulmonares ALTOS que se alcanzan mediante la respiración a presión positiva normal, decrece la resistencia al flujo sanguíneo de los vasos extra alveolares. Sin embargo durante una espiración forzada hasta volúmenes pulmonares bajos la presión intrapleural se torna mas positiva. Los vasos extra alveolares son comprimidos y a medida que los alveolos disminuyen en tamaño ejercen una menor tracción radial sobre los vasos extra alveolares. Debido a que los vasos alveolares y extra alveolares pueden considerarse como 2 grupos de resistencias en serie sus resistencias pueden sumarse a cualquier volumen pulmonar.
- #38 Los vasos corner son otro tipo de vaso extra alveolar o capilar extra alveolar, estos vasos se encuentran entre los alveolos.
- #39 Durante el ejercicio, el gasto cardiaco puede aumentar varias veces sin que aumente en igual medida la presión media de la arteria pulmonar, y aunque aumente , el incremento será solo de unos milímetros de mercurio, incluso si el gasto cardiaco se duplica o triplica.
- #40 O sea que debido a su tono muscular liso vascular elevado y otros factores como una presión positiva estos vasos requieren una presión de perfusión mas alta que la que necesitan nada mas para superar las fuerzas hidrostáticas. En condiciones normales es muy improbable que las presiones criticas de apertura de los vasos sanguíneos pulmonares sean muy elevadas debido a que el musculo liso es escaso.
- #41 Un descenso del gasto cardiaco o de la presión en la arteria pulmonar puede provocar un desreclutamiento de los capilares pulmonares. El reclutamiento aumenta la superficie alveolar para el intercambio gaseoso y puede reducirse el espacio muerto alveolar. El desreclutamiento causado por un gasto cardiaco bajo del ventrículo derecho o por presiones elevadas disminuye la superficie para el intercambio gaseso y puede aumentar el espacio muerto alveolar.
- #43 La respuesta a la pregunta de si es el reclutamiento o la distensión lo que provoca la reducción de la resistencia vascular pulmonar observada al elevarse la presión de perfusión es que tal vez sean ambos. Quizás el reclutamiento de los capilares se produzca con aumentos pequeños en las presiones vasculares pulmonares, y la distensión con presiones mas elevadas.