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Fases de la ventilación pulmonar
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 alveolocapilar.
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.
Curva de disociación de la hemoglobina
La hemoglobina (Hb) es una proteína unida a un pigmento responsable del color rojo de la sangre, y situada en el interior de los hematíes.
Cada molécula de hemoglobina está formada por 4 subunidades proteicas consistentes, cada una de ellas, en un grupo hemo (pigmento) unido a una globina (cadena polipeptídea), y posee 4 átomos de hierro (Fe), cada uno de los cuales está localizado en un grupo hemo. Como cada átomo de hierro puede fijar una molécula de oxígeno (O2), en total 4 moléculas de oxígeno pueden ser transportadas en cada molécula de hemoglobina.
La unión entre el hierro y el oxígeno es débil, lo que significa que se pueden separar rápidamente en caso necesario. La combinación de la hemoglobina con el oxígeno constituye la oxihemoglobina.
