Volúmenes y capacidades pulmonares

Un método simple para estudiar la ventilación pulmonar consiste en registrar el volumen de aire que entra y sale de los pulmones. Es lo que se llama realizar una espirometría, que mide los volúmenes, la capacidad y la velocidad de flujo pulmonar. Los resultados se basan en el grado de desviación de la normalidad, teniendo en cuenta la edad, la altura, el peso y el sexo de la persona. Se emplea para el diagnóstico de la enfermedad pulmonar. Se valoran 4 volúmenes diferentes y 4 capacidades diferentes.

Al final del registro espirométrico, la persona hace un esfuerzo inspiratorio máximo y, a continuación, espira tan rápida y completamente como pueda. El volumen de aire exhalado en un segundo, bajo estas condiciones, se llama volumen espiratorio forzado en un segundo (FEV1, siglas en inglés). En los adultos sanos el FEV1 es de alrededor del 80% de la capacidad vital, es decir, que el 80% de la capacidad vital se puede espirar forzadamente en un segundo. El FEV1 constituye una medida muy importante para examinar la evolución de una serie de enfermedades pulmonares. En las enfermedades pulmonares obstructivas, por ejemplo, el FEV1 disminuye.

Ventilación alveolar

La importancia final de la ventilación pulmonar reside en la renovación continua del aire en las unidades respiratorias, que es donde el aire está en estrecha proximidad con la sangre.

La ventilación pulmonar total representa el movimiento físico del aire dentro y fuera del tracto respiratorio, pero no es necesariamente un buen indicador de la cantidad de aire fresco que alcanza la superficie de intercambio alveolar, porque parte del aire que respira una persona nunca llega a las regiones de intercambio de gases sino que permanece en las vías respiratorias como la tráquea y los bronquios.

Como consecuencia, un indicador más adecuado de la eficiencia de la ventilación es la ventilación alveolar o la cantidad de aire que alcanza los alvéolos en un minuto. Se observa que la ventilación alveolar puede ser afectada drásticamente por cambios tanto en la frecuencia respiratoria como en la profundidad de la respiración.

Difusión de Gases

Una vez que los alvéolos se han ventilado con aire nuevo, el siguiente paso en el proceso respiratorio es la difusión del oxígeno (O2) desde los alvéolos hacia la sangre y del dióxido de carbono (CO2) en dirección opuesta.

Membrana respiratoria o membrana alvéolo-capilar

Las paredes alveolares son muy delgadas y sobre ellas hay una red casi sólida de capilares interconectados entre sí. El recambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre pulmonar se produce a través de una serie de membranas y capas que se denominan, en conjunto, membrana respiratoria o membrana alveolo - capilar.

Relación ventilación alveolar/perfusión

Para que la ventilación alveolar y la difusión de gases sean correctas, es necesario que todos los alvéolos se ventilen por igual y que el flujo de sangre por los capilares pulmonares sea el mismo para cada alvéolo. La perfusión pulmonar es el flujo sanguíneo pulmonar (Q).

Para representar posibles variaciones, se ha desarrollado el concepto de relación ventilación alveolar-perfusión (VA/Q) o relación entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo pulmonar. El valor normal del cociente VA/Q es 0,8.

Transporte de oxígeno por la sangre

Una vez que el oxígeno (O2) ha atravesado la membrana respiratoria y llega a la sangre pulmonar, tiene que ser transportado hasta los capilares de los tejidos para que se pueda difundir al interior de las células. El transporte de O2 por la sangre se realiza principalmente en combinación con la hemoglobina (Hb), aunque una pequeña parte de oxígeno se transporta también disuelto en el plasma.