Relación Ventilación-Perfusión

La relación ventilación-perfusión (V/Q) es la proporción entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo capilar pulmonar en una región pulmonar. Es la única cantidad que mejor resume qué tan bien se adapta una unidad pulmonar para el intercambio de gases: una unidad debe recibir aire fresco y sangre, en proporción, para cargar oxígeno y descargar dióxido de carbono de manera eficiente.

Definition

La relación ventilación-perfusión es la proporción entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo pulmonar para una unidad pulmonar; determina las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono en el gas y la sangre que salen de esa unidad.

Scope

Este tema cubre el significado de la relación V/Q, su valor idealizado para todo el pulmón, los gradientes gravitacionales y regionales que la hacen variar dentro del pulmón, y los dos extremos de desequilibrio: V/Q alta (similar al espacio muerto) y V/Q baja (similar al cortocircuito). Es fisiología de referencia y no proporciona consejos de manejo clínico.

Core questions

• ¿Qué significa una relación V/Q alta versus baja para el gas que sale de una unidad pulmonar?
• ¿Por qué la relación V/Q varía de la parte superior a la inferior de un pulmón en posición vertical?
• ¿Cómo reduce la desigualdad de V/Q la eficiencia general del intercambio de gases?
• ¿Por qué el desequilibrio V/Q afecta más la oxigenación que la eliminación de dióxido de carbono?

Key concepts

• Relación ventilación alveolar-perfusión
• Unidades con V/Q alta (similares al espacio muerto)
• Unidades con V/Q baja (similares al cortocircuito)
• Gradiente regional de V/Q en el pulmón en posición vertical
• Desigualdad de V/Q y eficiencia del intercambio de gases
• Vasoconstricción pulmonar hipóxica

Key theories

Distribución continua de las relaciones V/Q

En lugar de tres compartimentos discretos, el pulmón se describe mejor como una distribución continua de las relaciones V/Q; el análisis ideal del aire alveolar proporcionó el punto de partida cuantitativo que los métodos posteriores de gases inertes extendieron a distribuciones completas.

Mechanisms

En un pulmón en posición vertical, la gravedad hace que tanto la ventilación como la perfusión sean mayores en la base que en el vértice, pero la perfusión aumenta de forma más pronunciada, por lo que la relación V/Q es alta en el vértice y baja en la base. Una unidad con V/Q alta tiene un gas que se aproxima a la composición inspirada y se comporta como ventilación desperdiciada; una unidad con V/Q baja produce sangre que se aproxima a la composición venosa y se comporta como un cortocircuito parcial. Debido a que la curva de disociación de la oxihemoglobina se aplana a altas tensiones de oxígeno, las unidades bien ventiladas no pueden compensar completamente las mal ventiladas, por lo que la desigualdad de V/Q disminuye el contenido arterial de oxígeno; el dióxido de carbono, con una relación de contenido más lineal y el estímulo de la ventilación impulsada por quimiorreceptores, se ve menos afectado. La vasoconstricción pulmonar hipóxica local tiende a desviar la sangre de las regiones mal ventiladas, preservando parcialmente el emparejamiento.

Clinical relevance

El desequilibrio V/Q es el mecanismo dominante de hipoxemia en la mayoría de las enfermedades pulmonares, y el marco explica por qué el oxígeno suplementario ayuda más a la hipoxemia por V/Q baja que al cortocircuito verdadero. Esta entrada describe la fisiología para orientación y no es una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Evidence & guidelines

Los conceptos se basan en la fisiología respiratoria establecida, anclada por el análisis ideal del aire alveolar y las revisiones contemporáneas de las relaciones ventilación-perfusión, incluida la imagen regional. Esta es fisiología descriptiva en lugar de práctica basada en guías.

History

El concepto de V/Q fue cuantificado por el análisis compartimental de Riley y Cournand a mediados de siglo, luego enriquecido por la descripción de West de las zonas gravitacionales del pulmón y por la técnica de eliminación de múltiples gases inertes, que resolvió las distribuciones continuas de V/Q. Las imágenes modernas confirman una variación regional sustancial más allá de los gradientes gravitacionales simples.

Key figures

• Richard Riley
• André Cournand
• John B. West
• Peter Wagner

Seminal works

• riley-cournand-1949
• petersson-glenny-2014

Frequently asked questions

¿Cuál es una relación ventilación-perfusión normal?

Para el pulmón en su conjunto, la relación es del orden de aproximadamente 0.8, lo que refleja una ventilación alveolar ligeramente inferior al flujo sanguíneo pulmonar total, pero las regiones individuales varían ampliamente por encima y por debajo de este valor.

¿Por qué el desequilibrio ventilación-perfusión disminuye más el oxígeno que el dióxido de carbono?

La curva de disociación de la oxihemoglobina se aplana a altas tensiones de oxígeno, por lo que las regiones sobreventiladas no pueden compensar el déficit de oxígeno de las subventiladas, mientras que la relación de contenido más lineal del dióxido de carbono y los aumentos reflejos en la ventilación mantienen su nivel arterial más cerca de lo normal.