Resistencia y Dinámica de las Vías Respiratorias

La resistencia de las vías respiratorias es la oposición que las vías respiratorias conductoras ofrecen al flujo de aire, definida como la diferencia de presión que impulsa el flujo dividida por el flujo que produce. La dinámica de las vías respiratorias —cómo su calibre cambia con el volumen pulmonar, el caudal y la presión transmural— determina dónde reside la mayor parte de la resistencia y por qué el flujo se limita durante una espiración forzada.

Definition

La resistencia de las vías respiratorias es la relación entre la diferencia de presión motriz entre los alvéolos y la abertura de las vías respiratorias y el flujo de aire que produce; refleja la oposición friccional y geométrica al movimiento del gas a través de las vías respiratorias conductoras y depende en gran medida del radio de las vías respiratorias.

Scope

Este tema abarca la definición y los determinantes de la resistencia de las vías respiratorias, la distribución de la resistencia a lo largo del árbol bronquial, la dependencia del calibre de las vías respiratorias del volumen pulmonar y la compresión dinámica que limita el flujo espiratorio. Es una descripción de referencia de la mecánica de las vías respiratorias y no proporciona consejos de manejo clínico.

Core questions

• ¿Cómo se define la resistencia de las vías respiratorias en términos de presión motriz y flujo?
• ¿Por qué el radio de las vías respiratorias tiene un efecto tan grande en la resistencia?
• ¿Dónde reside la mayor parte de la resistencia de las vías respiratorias a lo largo del árbol bronquial?
• ¿Cómo produce la compresión dinámica de las vías respiratorias la limitación del flujo espiratorio?

Key concepts

• Resistencia de las vías respiratorias
• Flujo laminar y turbulento
• Dependencia del radio
• Distribución de la resistencia
• Dependencia del calibre del volumen pulmonar
• Compresión dinámica de las vías respiratorias
• Punto de presión igual

Key theories

Dependencia de la resistencia del radio

Para el flujo laminar, la resistencia varía inversamente con una potencia elevada del radio de las vías respiratorias, por lo que pequeños cambios en el calibre —debido al tono del músculo liso, secreciones o engrosamiento de la pared— producen grandes cambios en la resistencia; la resistencia también disminuye a medida que aumenta el volumen pulmonar y las vías respiratorias se abren.

Compresión dinámica y el punto de presión igual

Durante la espiración forzada, la presión pleural puede exceder la presión dentro de las vías respiratorias en un punto aguas abajo de los alvéolos; más allá de este punto de presión igual, la vía respiratoria se comprime, por lo que el flujo máximo está determinado por el retroceso pulmonar y la resistencia del segmento aguas arriba en lugar de por el esfuerzo espiratorio.

Mechanisms

El flujo de aire a través de las vías respiratorias se opone a la resistencia que, para el flujo laminar, depende muy fuertemente del radio de las vías respiratorias, por lo que el calibre de las vías respiratorias es el determinante dominante de la resistencia. Aunque las vías respiratorias pequeñas individuales son estrechas, son tan numerosas y su sección transversal combinada es tan grande que la mayor parte de la resistencia medible en el pulmón normal reside en los bronquios de tamaño mediano en lugar de en las vías respiratorias más pequeñas. El calibre de las vías respiratorias aumenta a medida que el pulmón se infla, porque el parénquima circundante ejerce una tracción radial que mantiene las vías respiratorias abiertas, por lo que la resistencia disminuye a volúmenes pulmonares más altos. Durante una espiración forzada, el aumento de la presión pleural que expulsa el aire también comprime las vías respiratorias; aguas abajo del punto donde las presiones de las vías respiratorias y pleurales se igualan, la vía respiratoria se estrecha dinámicamente, y desde allí el flujo máximo está determinado por el retroceso elástico del pulmón y la resistencia aguas arriba —la base de la limitación del flujo espiratorio.

Clinical relevance

El aumento de la resistencia de las vías respiratorias, debido a broncoconstricción, hinchazón de la mucosa, secreciones o pérdida de la tracción parenquimatosa que mantiene abiertas las vías respiratorias, es el sello mecánico de los patrones ventilatorios obstructivos y aumenta el trabajo respiratorio resistivo. La compresión dinámica explica por qué las mediciones espiratorias forzadas reflejan la función de las vías respiratorias. Esta entrada describe la fisiología y la medición y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Evidence & guidelines

Los métodos para medir la resistencia de las vías respiratorias y los flujos relacionados se establecieron en estudios pletismográficos y de oscilación forzada clásicos y se aplican dentro de marcos estandarizados de función pulmonar; la interpretación de las mediciones de resistencia y flujo se establece en declaraciones internacionales sobre la función pulmonar.

History

La medición directa de la resistencia de las vías respiratorias fue posible en la década de 1950 con la pletismografía corporal y las técnicas de oscilación forzada introducidas por DuBois y sus colegas. En la década de 1960, Mead, Macklem y sus colaboradores explicaron la limitación del flujo espiratorio a través de la compresión dinámica de las vías respiratorias, vinculando la resistencia de las vías respiratorias, el retroceso pulmonar y el flujo máximo en una descripción coherente de la dinámica de las vías respiratorias.

Key figures

• Arthur B. DuBois
• Jere Mead
• Peter Macklem

Seminal works

• dubois-1956
• mead-1967

Frequently asked questions

¿Por qué un pequeño cambio en el diámetro de las vías respiratorias provoca un gran cambio en la resistencia?

Para el flujo laminar, la resistencia varía inversamente con una potencia elevada del radio de las vías respiratorias, por lo que incluso un estrechamiento modesto —debido a la contracción del músculo liso, hinchazón o secreciones— aumenta drásticamente la resistencia al flujo de aire.

¿Dónde se localiza la mayor parte de la resistencia de las vías respiratorias en el pulmón?

En el pulmón normal, la mayor parte de la resistencia medible se encuentra en los bronquios de tamaño mediano. Las vías respiratorias más pequeñas son individualmente estrechas pero tan numerosas, con un área de sección transversal combinada tan grande, que en conjunto contribuyen relativamente poco a la resistencia.