Storyboard

La ventilación pulmonar es el proceso mecánico de renovar el gas alveolar. Los pulmones se modelan como circuitos RC equivalentes: la complianza C_L (análoga a la capacitancia) almacena energía elástica; la resistencia de vías aéreas R_VA (análoga a la resistencia) disipa energía. La constante de tiempo = R·C determina la velocidad de llenado y vaciado: si es largo (obstrucción: R o hiperinsuflación: C), la espiración incompleta genera atrapamiento aéreo.

La ecuación de ventilación alveolar (V_A = k·V_CO/PaCO) es la ley fundamental de la ventilación: el PaCO depende únicamente de la ventilación alveolar (no de la total: el espacio muerto anatómico, ~150 mL, no participa). Hipoventilación PaCO (hipercapnia, acidosis respiratoria); hiperventilación PaCO (hipocapnia, alcalosis respiratoria). La ventilación mecánica ajusta V_A para normalizar PaCO.

La ecuación de Young-Laplace explica por qué el surfactante es imprescindible: sin él, la presión de colapso alveolar (2/r) sería 2×70/75×10 1867 Pa = 19 cmHO, imposible de superar con la musculatura respiratoria. El surfactante reduce a ~5 mN/m (y baja aún más en espiración conforme r), estabilizando los alvéolos y previniendo el colapso (atelectasia). Su ausencia en el prematuro causa el síndrome de distrés respiratorio neonatal.

El cociente de Tiffeneau (FEV/FVC) es el parámetro espirométrico central: < 0.70 define obstrucción (asma, EPOC); FVC disminuida con FEV/FVC normal define restricción (fibrosis pulmonar, debilidad muscular). El trabajo respiratorio total (W_elást + W_resist) refleja el costo energético de la ventilación: en el pulmón normal es el 12% del gasto energético total; en la EPOC grave puede alcanzar el 3040%, contribuyendo a la fatiga y la hipercapnia.

La resistencia de vías aéreas R_VA 1/r (Poiseuille) es extremadamente sensible al calibre bronquial: una reducción del 20% del radio cuadruplica R_VA. En el asma, el broncoespasmo reduce r, eleva R_VA, aumenta el trabajo respiratorio y puede provocar insuficiencia respiratoria. Los broncodilatadores (-agonistas) relajan el músculo liso bronquial, aumentando r y reduciendo R_VA.

>Modelo

ID:('ky', 38)

Descripción

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

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Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar

Variables

$FEV_1/FVC$

FEV1_FVC

Cociente de Tiffeneau

1

$k_{CO2}$

k_CO2

Constante ventilatoria CO?

1

$f_{resp}$

f_resp

Frecuencia respiratoria

Hz

$eta_{air}$

eta_air

Viscosidad dinámica del aire

Pa·s

$PaCO_2$

PaCO2

Presión arterial de CO?

Pa

$Delta P_{alv}$

DeltaP_alv

Presión de colapso alveolar

Pa

$P_{el}$

P_el

Presión elástica pulmonar

Pa

$P_{mus}$

P_mus

Presión muscular respiratoria

Pa

$R_{VA}$

R_VA

Resistencia vía aérea

Pa·s/m³

$gamma_{surf}$

gamma_surf

Tensión superficial

N/m

$W_{elast}$

W_elast

Trabajo elástico

J

$W_{resist}$

W_resist

Trabajo resistivo

J

$L_{airway}$

L_airway

Longitud vía aérea

m

$r_{alv}$

r_alv

Radio alveolar

m

$r_{airway}$

r_airway

Radio vía aérea

m

$V_{FRC}$

V_FRC

Capacidad residual funcional

m³

$V_D$

V_D

Espacio muerto

m³

$V_T$

V_T

Volumen corriente

m³

$V_0$

V0

Volumen inicial

m³

$V$

V

Volumen pulmonar

m³

$Q_{air}$

Q_air

Flujo aéreo

m³/s

$dot V_{CO2}$

Vdot_CO2

Producción de CO?

m³/s

$dot V_A$

Vdot_A

Ventilación alveolar

m³/s

$C_{wall}$

C_wall

Complianza pared torácica

m³/Pa

$C_{lung}$

C_lung

Complianza pulmonar

m³/Pa

$C_L$

C_L

Complianza total

m³/Pa

$ au_{lung}$

tau_lung

Constante de tiempo pulmonar

s

$t$

t

Tiempo

s

$t_{insp}$

t_insp

Tiempo inspiratorio

s

ID:(0, 38)