En la fisiología respiratoria , las vías respiratorias resistencia es la resistencia del tracto respiratorio al flujo de aire durante la inhalación y la exhalación . La resistencia de las vías respiratorias se puede medir mediante pletismografía .
Definición
De manera análoga a la ley de Ohm :
Dónde:
Entonces:
Dónde:
- = Resistencia de las vías respiratorias
- = Diferencia de presión impulsando el flujo de aire
- = Presión atmosférica
- = Presión alveolar
- = Flujo de aire volumétrico (no ventilación por minuto que, de manera confusa, puede estar representada por el mismo símbolo)
NB P A y cambian constantemente durante el ciclo respiratorio.
Determinantes de la resistencia de las vías respiratorias
Hay varios determinantes importantes de la resistencia de las vías respiratorias que incluyen:
- El diámetro de las vías respiratorias.
- Si el flujo de aire es laminar o turbulento
Ecuación de Hagen-Poiseuille
En dinámica de fluidos , la ecuación de Hagen-Poiseuille es una ley física que indica la caída de presión en un fluido que fluye a través de una tubería cilíndrica larga. Los supuestos de la ecuación son que el flujo es viscoso laminar e incompresible y el flujo es a través de una sección transversal circular constante que es sustancialmente más larga que su diámetro. La ecuación también se conoce como ley de Hagen-Poiseuille , ley de Poiseuille y ecuación de Poiseuille .
Dónde:
- = Diferencia de presión entre los extremos de la tubería
- = Longitud de la tubería
- = la viscosidad dinámica
- = la tasa de flujo volumétrico (Q se usa generalmente en dinámica de fluidos, sin embargo, en fisiología respiratoria denota gasto cardíaco )
- = el radio de la tubería
Dividiendo ambos lados por y dada la definición anterior muestra: -
Si bien las suposiciones de la ecuación de Hagen-Poiseuille no son estrictamente ciertas para el tracto respiratorio, sirve para mostrar que, debido a la cuarta potencia, cambios relativamente pequeños en el radio de las vías respiratorias provocan grandes cambios en la resistencia de las vías respiratorias.
Una vía respiratoria pequeña individual tiene una resistencia mucho mayor que una vía aérea grande, sin embargo, hay muchas más vías respiratorias pequeñas que grandes. Por tanto, la resistencia es mayor en los bronquios de tamaño intermedio, entre la cuarta y la octava bifurcación. [1]
Flujo laminar versus flujo turbulento
Donde el aire fluye de manera laminar tiene menos resistencia que cuando fluye de manera turbulenta . Si el flujo se vuelve turbulento y la diferencia de presión aumenta para mantener el flujo, esta respuesta en sí aumenta la resistencia. Esto significa que se requiere un gran aumento en la diferencia de presión para mantener el flujo si se vuelve turbulento.
Si el flujo es laminar o turbulento es complicado, sin embargo, generalmente el flujo dentro de una tubería será laminar siempre que el número de Reynolds sea inferior a 2300. [2]
dónde:
- es el número de Reynolds
- es el diámetro de la tubería.
- es la velocidad media.
- es la viscosidad dinámica .
- es la densidad .
Esto muestra que las vías respiratorias más grandes son más propensas al flujo turbulento que las vías respiratorias más pequeñas. En los casos de obstrucción de las vías respiratorias superiores, el desarrollo de flujo turbulento es un mecanismo muy importante de aumento de la resistencia de las vías respiratorias, esto se puede tratar administrando Heliox , un gas respiratorio que es mucho menos denso que el aire y por lo tanto más conductor del flujo laminar.
Cambios en la resistencia de las vías respiratorias.
La resistencia de las vías respiratorias no es constante. Como se muestra arriba, la resistencia de las vías respiratorias se ve notablemente afectada por cambios en el diámetro de las vías respiratorias. Por lo tanto, las enfermedades que afectan al tracto respiratorio pueden aumentar la resistencia de las vías respiratorias. La resistencia de las vías respiratorias también puede cambiar con el tiempo. Durante un ataque de asma , las vías respiratorias se contraen y aumentan la resistencia de las vías respiratorias. La resistencia de las vías respiratorias también puede variar entre la inspiración y la espiración: en el enfisema hay destrucción del tejido elástico de los pulmones que ayuda a mantener abiertas las pequeñas vías respiratorias. Por lo tanto, durante la espiración, en particular la espiración forzada, estas vías respiratorias pueden colapsar provocando una mayor resistencia de las vías respiratorias.
Parámetros derivados
Conductancia de las vías respiratorias (G AW )
Esto es simplemente el inverso matemático de la resistencia de las vías respiratorias.
Resistencia específica de las vías respiratorias (sR aw )
- Donde V es el volumen pulmonar al que se midió R AW .
También se llama resistencia volumétrica de las vías respiratorias. Debido a la naturaleza elástica del tejido que sostiene las vías respiratorias pequeñas, la resistencia de las vías respiratorias cambia con el volumen pulmonar. No es prácticamente posible medir la resistencia de las vías respiratorias a un volumen pulmonar absoluto establecido, por lo tanto, la resistencia específica de las vías respiratorias intenta corregir las diferencias en el volumen pulmonar al que se realizaron diferentes mediciones de la resistencia de las vías respiratorias.
La resistencia específica de las vías respiratorias a menudo se mide en FRC, en cuyo caso:
Conductancia específica de las vías respiratorias (sG aw )
- Donde V es el volumen pulmonar al que se midió G AW .
También se llama conductancia volumétrica de las vías respiratorias. De manera similar a la resistencia específica de las vías respiratorias, la conductancia específica de las vías respiratorias intenta corregir las diferencias en el volumen pulmonar.
La conductancia específica de las vías respiratorias a menudo se mide en FRC, en cuyo caso:
Ver también
Referencias
- ^ Nosek, Thomas M. "Sección 4 / 4ch2 / s4ch2_51" . Fundamentos de la fisiología humana . Archivado desde el original el 3 de enero de 2016.
- ^ "Número de Reynolds" .
- ^ a b "Glosario de términos de la EPA de EE. UU . " .
- ^ Kirkby, J .; et al. (2010). "Ecuaciones de referencia para la resistencia específica de las vías respiratorias en los niños: la iniciativa del Reino Unido para el asma" . Revista respiratoria europea . 36 (3): 622–629. doi : 10.1183 / 09031936.00135909 . PMID 20150205 .
enlaces externos
- Calculadora en medstudents.com.br