¿Qué es la resistencia de las vías respiratorias?
Adivina esto: es algo que no puedes tocar pero que puedes sostener, y todos los animales vivos lo tienen. ¿Qué es?
¡La respuesta es aliento!
Como respiramos Bueno, con nuestros pulmones, por supuesto. Aunque respiramos todo el tiempo, en realidad hay muchos factores involucrados en una simple respiración.
Una es la resistencia al flujo de aire en el pulmón, conocida como resistencia de las vías respiratorias , que en ciencia y medicina se abrevia como Raw . Para que el aire entre o salga de los pulmones, debe querer hacerlo y debe superar la fricción , la fuerza que impide que dos cosas se deslicen una sobre la otra. Sí, incluso el aire tiene fricción. La resistencia de las vías respiratorias es, por tanto, una medida de la resistencia al flujo de aire pulmonar provocado por la fricción.
La resistencia de su pulmón al flujo de aire es un factor determinante de la facilidad para respirar; por lo tanto, a los científicos les gusta medirlo. Conocer la resistencia de las vías respiratorias ayuda a los médicos a saber si sus pulmones funcionan normalmente.
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Primera fórmula para la resistencia de las vías respiratorias
¿Por qué el aire quiere moverse en primer lugar? La respuesta es la diferencia de presión .
Imagínese una banda de goma sosteniendo un manojo de palillos de dientes. ¿Qué sucede si tiras de dos lados de la banda elástica? La presión de la banda elástica que sujetaba los mondadientes juntos disminuye. Esto hace que los palillos se aflojen y se muevan. Si suelta la banda de goma, vuelve a su lugar, ejerciendo presión sobre los mondadientes y apretándolos.
Un evento similar ocurre en sus pulmones. Sus músculos abren el pulmón (banda de goma), disminuyendo la presión y dejando que el aire fluya libremente hacia el interior (los palillos sueltos). Al exhalar, los músculos se relajan, ya no tiran del pulmón, lo que aumenta la presión (volviendo a apretar los mondadientes). El aumento de presión obliga al aire a salir de los pulmones.
La primera fórmula para la resistencia de las vías respiratorias implica determinar el cambio en la presión desde el lugar donde entra el aire (su boca) hasta donde termina, la parte del pulmón llamada alvéolos. La presión del pulmón por donde entra el aire es la misma que la presión de la atmósfera (PB), mientras que la presión de los alvéolos (Palv) está determinada por otros factores.
La unidad de presión más común que se usa para el pulmón son los centímetros de agua (cmH2O).
Resistencia Muscular y Fuerza: Evaluación y diferencias
Entonces, ahora conocemos una parte de la ecuación: cambio de presión. La otra parte involucra la tasa de flujo (punto V) o qué tan rápido fluye el aire.
Imagina que estás en una habitación llena de gente y ves una habitación vacía cercana. Entras allí para escapar de la multitud, pero la gente te sigue. Si mide la cantidad de personas que se han mudado a la habitación a lo largo del tiempo, obtendrá la tasa de flujo de personas. Por ejemplo, 10 personas en 10 minutos = 1 persona por minuto. Dado que el aire no es un sólido, la mayoría de las veces se mide por la cantidad de volumen en litros (L) que ocupa y, dado que se mueve tan rápido, el tiempo generalmente se mide en segundos (segundos).
Entonces, una fórmula para la resistencia de las vías respiratorias es una relación entre el cambio de presión y el caudal de aire. Para calcular el cambio de presión, todo lo que necesitamos hacer es restar la presión alveolar de la presión atmosférica. La resistencia normal de las vías respiratorias es de alrededor de 2 cmH2O por L por segundo.
Segunda fórmula para la resistencia de las vías respiratorias
¿Qué sucede si no puede medir el flujo o la presión?
El físico francés Jean Léonard Marie Poiseuille desarrolló una ecuación para describir el flujo en un tubo. Dado que analiza los cambios en la presión y la tasa de flujo, y sus pulmones son un montón de tubos de conexión, la ecuación se puede adaptar para determinar la resistencia de las vías respiratorias en función de la estructura pulmonar. Los principales factores involucrados son la longitud del tubo (l), el radio del tubo (r) y otro factor llamado viscosidad (mu).
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La viscosidad es como un factor de pegajosidad. Imagina la diferencia entre agua y almíbar. El jarabe es más viscoso que el agua. Es más difícil pasar los dedos por el almíbar que por el agua, ¿verdad?
Ahora que conocemos a los jugadores principales, todo lo que necesitamos es la ecuación básica, que es: 8 veces la longitud multiplicada por la viscosidad, todo dividido por pi multiplicado por el radio a la cuarta potencia. La viscosidad permanece prácticamente igual en todo el pulmón, por lo que 8, pi y mu son básicamente constantes. Los únicos factores que afectarán principalmente a la resistencia son la longitud y el radio.
Problemas con las fórmulas
Hay algunos problemas con estas fórmulas. Primero, las fórmulas se basan en un flujo de aire liso, uniforme y recto o en un flujo laminar . Sin embargo, el aire no fluye por un camino recto, sino que tiene que dar muchos giros y vueltas dentro del pulmón, creando un flujo caótico y turbulento . Se han desarrollado otras ecuaciones más complejas que involucran más variables como la densidad del aire para tener en cuenta esta variación de flujo.
En realidad, hay más resistencia en las vías respiratorias más grandes (tráquea y bronquios) que en las más pequeñas, por lo que incluso dentro de las vías respiratorias pulmonares varía la resistencia. Otros factores, como la elasticidad pulmonar y la obstrucción, también afectan la resistencia. Incluso cada respiración altera múltiples factores y cambia la resistencia de las vías respiratorias. Por tanto, las ecuaciones dan una idea simplificada de la verdadera resistencia de las vías respiratorias.
Resumen de la lección
La resistencia de las vías respiratorias (Raw) es la resistencia del pulmón al flujo de aire debido a la fricción. Hay dos ecuaciones que pueden usarse para medir la resistencia. La primera ecuación es una relación entre el cambio de presión y el caudal de aire. El cambio de presión (deltaP) es la presión por donde entra el aire (presión atmosférica o PB) menos la presión final o alveolar (Palv) .La primera ecuación es:
Raw = (deltaP) / V punto.
La segunda ecuación involucra la longitud de la vía aérea (l), la viscosidad (mu) y el radio (r) y es:
Sin procesar = 8 * l * (mu) / (pi) * r ^ 4
Estas ecuaciones suponen un flujo de aire laminar , mientras que en nuestros pulmones, el flujo de aire a veces es turbulento e implica cálculos más complejos. Y, por supuesto, las vías respiratorias más grandes tienen más resistencia que las más pequeñas. Las principales variables que influyen en la resistencia real de las vías respiratorias son los cambios en la presión, el flujo de aire, la viscosidad, la densidad del aire, la longitud y el radio de las vías respiratorias.
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