Distensibilidad y elasticidad pulmonar

La distensibilidad pulmonar se define como el cambio en el volumen pulmonar producido por un cambio unitario en la presión de distensión (transpulmonar), y expresa la facilidad elástica con la que el pulmón puede ser inflado. La elasticidad es la propiedad complementaria —la tendencia del pulmón estirado a retroceder hacia un volumen menor— y, en conjunto, establecen la relación entre la presión aplicada al pulmón y el volumen que este contiene.

Definition

La distensibilidad pulmonar es la relación entre un cambio en el volumen pulmonar y el cambio en la presión transpulmonar que lo produce (la pendiente de la curva presión-volumen); la elasticidad pulmonar, o retroceso elástico, es la presión interna que genera el pulmón distendido a medida que tiende a regresar a un volumen menor.

Scope

Este tema abarca el comportamiento elástico de presión-volumen del pulmón y la pared torácica, los determinantes de dicha elasticidad (fibras elásticas tisulares y tensión superficial alveolar), el papel del surfactante en la reducción de la tensión superficial, y la forma en que la distensibilidad se interpreta a partir de la pendiente de la curva presión-volumen. Se trata de una descripción de referencia de las propiedades mecánicas, no de una guía clínica.

Core questions

• ¿Cómo se define la distensibilidad como la pendiente de la curva presión-volumen, y en qué se diferencia de la elastancia?
• ¿Qué contribuye al retroceso elástico pulmonar —fibras elásticas tisulares versus tensión superficial alveolar?
• ¿Cómo altera el surfactante la tensión superficial y, por lo tanto, la distensibilidad y la estabilidad alveolar?
• ¿Cómo se combinan las propiedades elásticas del pulmón y la pared torácica para establecer el volumen pulmonar de reposo?

Key concepts

• Distensibilidad y elastancia
• Curva presión-volumen
• Retroceso elástico
• Histéresis
• Tensión superficial
• Surfactante pulmonar
• Distensibilidad específica

Key theories

Modelo de continuo elástico del pulmón

Mead, Takishima y Leith trataron el pulmón como una estructura elástica interdependiente en la que la presión de retroceso en cada región depende del volumen local al que se estira, explicando cómo se distribuyen las tensiones y la expansión a través del parénquima.

Tensión superficial y contribución del surfactante al retroceso

Una parte sustancial del retroceso elástico pulmonar surge de la tensión superficial en la interfaz aire-líquido alveolar; el surfactante pulmonar reduce y estabiliza esta tensión, aumentando la distensibilidad y evitando que los alvéolos pequeños colapsen.

Mechanisms

El volumen del pulmón en reposo se determina por el equilibrio entre la presión transpulmonar de distensión y su retroceso elástico. Al graficar el volumen frente a la presión transpulmonar, se obtiene una curva presión-volumen sigmoidea cuya pendiente es la distensibilidad; la curva difiere en la inflación y la deflación (histéresis), en gran parte debido al comportamiento de la tensión superficial en la interfaz alveolar. Dos factores generan el retroceso: las fibras elásticas del tejido pulmonar y la tensión superficial de la delgada película líquida que recubre los alvéolos. El surfactante pulmonar reduce la tensión superficial, lo que aumenta la distensibilidad y, dado que el efecto es mayor a volúmenes bajos, estabiliza los alvéolos de diferentes tamaños. Dado que el pulmón retrocede hacia adentro y la pared torácica tiende a retroceder hacia afuera, sus fuerzas elásticas opuestas se encuentran en el volumen pulmonar de reposo.

Clinical relevance

La distensibilidad y el retroceso definen la facilidad con la que el pulmón se infla, y la elasticidad alterada subyace a amplias categorías mecánicas de enfermedades pulmonares —por ejemplo, la pérdida de retroceso aumenta la distensibilidad, mientras que la fibrosis o la deficiencia de surfactante la reducen. Estos conceptos informan la interpretación de las mediciones de presión-volumen y la justificación de la ventilación protectora pulmonar. Esta entrada describe propiedades fisiológicas y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Evidence & guidelines

La descripción cuantitativa de la elasticidad pulmonar se basa en estudios clásicos de mecánica respiratoria y se consolida en manuales y textos de fisiología; la medición clínica de la distensibilidad se realiza dentro de marcos estandarizados de función pulmonar y mecánica respiratoria.

History

La medición sistemática de la elasticidad pulmonar se desarrolló junto con técnicas para estimar la presión pleural a mediados del siglo XX, lo que permitió definir la curva presión-volumen y cuantificar la distensibilidad. El modelado de la distribución del estrés por parte de Mead y sus colegas, y el reconocimiento del papel de la tensión superficial, refinaron la comprensión de lo que hace que el pulmón sea elástico, un trabajo sintetizado en el volumen del Handbook of Physiology sobre mecánica respiratoria.

Key figures

• Jere Mead
• Peter Macklem
• John B. West

Seminal works

• mead-1970
• mead-1967

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre distensibilidad y elastancia?

La distensibilidad es el volumen ganado por unidad de aumento en la presión de distensión, mientras que la elastancia es su recíproco —la presión necesaria por unidad de cambio de volumen. Un pulmón altamente distensible es fácil de inflar; un pulmón rígido, de alta elastancia, resiste la inflación.

¿Por qué es importante el surfactante pulmonar para la mecánica pulmonar?

El surfactante reduce la tensión superficial de la película líquida alveolar, lo que aumenta la distensibilidad pulmonar y, dado que su efecto es mayor a volúmenes pulmonares bajos, ayuda a evitar que los alvéolos pequeños colapsen y estabiliza los alvéolos de diferentes tamaños.