Fisiología respiratoria
zadas a la CRF para que el trabajo de expansión de la superficie alveolar sea el menor posible, al mismo tiempo que se evita el colapso alveolar. 3.1. Presión pleural y presión de retracción elástica: Gradiente de presión
En condiciones de apnea, al nivel de la CRF existe en el espacio pleural una presión subatmosférica de aproximadamente –5 hPa (1 hPa 5 1 cmH2O) correspondiente a la presión de retracción transpulmonar (Ptp: diferencia entre la presión pleural, Ppl, y la presión alveolar, Palv, que en apnea es igual a la presión atmosférica) y a la presión de expansión transtorácica (Pcw, diferencia entre la presión atmosférica, Patm, y la presión pleural). Por esta razón, la comunicación del espacio pleural con el exterior origina la entrada de aire a aquel y la producción de neumotórax. La presión pleural, sin embargo, no es constante a lo ancho de toda la superficie pleural. Existe un gradiente hidrostático, generado principalmente por el peso del pulmón que, actuando como una columna de agua, genera un gradiente vertical de presión positiva que va desde cero a nivel del ápex, hasta alcanzar un máximo al nivel de la base del pulmón a razón de 0,31 hPa por cm lineal de altura, aumentando desde el ápex hasta la base. Ello significa que la presión pleural varía desde un valor de unos –8 hPa a nivel del ápex a –3 hPa en las bases pulmonares. La presión de retracción elástica del pulmón in situ, de –5 hPa, es una presión promedio. También contribuyen al gradiente gravitacional el peso de las vísceras abdominales y el acoplamiento anatómico entre el espacio torácico y el pulmón4. El gradiente gravitacional de la CRF tiene consecuencias biomecánicas, anatómicas y para la distribución del aire inspirado. El estrés mecánico a que está sometido el parénquima pulmonar será inferior en la base que en el ápex. El diámetro alveolar será mayor en el ápex al estar el parénquima pulmonar sometido a una mayor presión negativa. Finalmente, la distribución del aire inspirado se verá afectada por la diferente biomecánica regional entre el ápex pulmonar y la base, como se verá más adelante.
3.2. Volúmenes pulmonares «estáticos»: factores limitantes
La CRF es el volumen de reposo elástico del sistema respiratorio. A este nivel el pulmón posee una presión de retracción, lo cual indica que su nivel de reposo es muy inferior. Por otro lado, el pulmón es un órgano distensible, cuyo volumen es capaz de incrementarse si se aplica una presión de inflación. Además, el pulmón se halla indisolublemente ligado, in situ, a la caja torácica que, a su vez impone determinadas limitaciones. Nos podemos preguntar, tal como hicieron los fisiólogos de mediados del siglo XIX, cuáles son los límites de la inflación y deflación del sistema respiratorio y de qué dependen. La inflación del sistema respiratorio, mediante la contracción de los músculos inspiratorios, llega hasta un punto máximo de volumen o capacidad pulmonar total (CPT), a cuyo nivel la presión necesaria para distender el sistema está en equilibrio con la presión máxima que los músculos inspiratorios son capaces de desarrollar (teniendo en cuenta que, a medida que el volumen pulmonar aumenta y las fibras musculares se acortan, la fuerza muscular es cada vez menor). Así pues, la CPT se encuentra en el punto de equilibrio entre la presión de retracción elástica del sistema respiratorio y la presión pleural máxima desarrollada por los músculos inspiratorios a ese volumen. La presión necesaria para incrementar el volumen pulmonar a niveles próximos a la CPT aumenta exponencialmente, por lo que variaciones grandes de presión originan modificaciones muy pequeñas de la CPT. Ello hace que a menudo se considere la CPT como un volumen de referencia para maniobras máximas5. El sistema respiratorio puede ser desinflado hasta alcanzar un valor mínimo, inferior a la CRF, llamado volumen residual (VR), que suele contener aproximadamente algo más de un tercio de la CRF. Los factores limitantes del VR son menos claros que en el caso de la CPT, ya que juegan aquí varios factores. Por un lado, la compresibilidad de la caja torácica que limita la excursión espiratoria. Por otro lado, la actuación del surfactante alveolar que impide el vaciamiento de los alveolos. 27