Flujo de aire, presión y resistencia

Este movimiento de aire es impulsado por la diferencia de presión entre los dos sitios; el aire fluye de un área de mayor presión a un área de menor presión.

Sin embargo, el viaje del aire dentro de las vías respiratorias no es fácil, debido a la presencia de resistencia en las mismas.

La diferencia de presión y la resistencia de las vías respiratorias determinan la cantidad de aire que fluye a través de las vías respiratorias en un periodo de tiempo, lo que se conoce como flujo de aire.

El flujo de aire puede medirse en litros por minuto.

La relación entre el flujo de aire y la diferencia de presión es directamente proporcional, que se puede representar como flujo de aire, o Q, y que es directamente proporcional, (que parece una letra griega alfa estirada), a ∆P, que es la diferencia de presión.

Q ∝ ∆P significa que cuanto mayor sea la diferencia de presión entre dos sitios, más aire fluye entre ellos.

Por otro lado, la relación entre el flujo de aire y la resistencia de las vías respiratorias es inversamente proporcional, representada como Q ∝ 1R , donde R es la resistencia de las vías respiratorias, lo que significa que si la resistencia de las vías respiratorias aumenta, el flujo de aire disminuye.

Al establecer estas dos relaciones en una ecuación, obtendremos la ley de Ohm, que establece que el flujo de aire Q, es igual a la diferencia de presión ∆P, dividida entre la resistencia de las vías respiratorias R.

Q = ΔPR Ahora, la diferencia de presión, o ∆P, entre la atmósfera y los alvéolos se puede crear cambiando el volumen de los pulmones durante la inspiración y la espiración.

Durante la inspiración, la contracción del diafragma y de los músculos del pecho hace que los pulmones se expandan, aumentando su volumen y el de los alvéolos.

Ahora bien, si observamos un solo alvéolo, como su volumen ha aumentado, ahora hay más espacio en su interior para las partículas de gas, por lo que la presión en su interior desciende y se vuelve más baja que la presión atmosférica.

Como resultado, el aire fluye desde la atmósfera hacia el alvéolo.

Al final de la inspiración, el alvéolo se llena de aire rico en oxígeno de la atmósfera, lo que aumenta la presión en su interior hasta que se iguala con la presión de la atmósfera.

En este punto, no hay diferencia de presión para conducir más aire al alvéolo.

Ahora, durante la espiración, los músculos se relajan permitiendo que los pulmones vuelvan a su tamaño normal, lo que provoca una disminución de su volumen.

Por lo tanto, a medida que el volumen del alvéolo disminuye, la presión en su interior aumenta hasta ser superior a la presión atmosférica.

Esto crea de nuevo un gradiente de presión, que empujará el aire de los alvéolos hacia la atmósfera.

Mientras que el flujo de aire se incrementa al aumentar la diferencia de presión, sin embargo, disminuye al aumentar la resistencia de las vías respiratorias.

La resistencia de las vías respiratorias está influida por tres factores principales.

El primer factor es la viscosidad del aire, representada por la letra griega eta η.

La viscosidad del aire significa la dificultad que tienen las partículas de gas en el aire para deslizarse entre sí.

La relación entre la resistencia de las vías respiratorias y la viscosidad del aire es directamente proporcional, R ∝ η.

Por lo tanto, al aumentar la viscosidad del aire, aumenta la resistencia de las vías respiratorias.

El segundo factor que afecta a la resistencia de las vías respiratorias es la longitud de las mismas, representada por la letra l.

Aspectos destacados

en inglés

Airflow is the measure of the movement of air through a given space. Usually, airflow is measured in cubic feet per minute (cfm). Pressure is the force that drives air through a space. Resistance is the opposing force to pressure; it's what makes it difficult for air to flow through a space. The higher the resistance, the lower the airflow. Resistance can be caused by many things, including friction, obstructions, and temperature differences. To improve airflow, you need to either reduce resistance or increase pressure.

Fuentes

"Medical Physiology" Elsevier (2016)

"Physiology" Elsevier (2017)

"Human Anatomy & Physiology" Pearson (2018)

"Principles of Anatomy and Physiology" Wiley (2014)

"The Number of Alveoli in the Human Lung" American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (2004)

"Cellular structure, function and organization in the lower respiratory tract." Environmental Health Perspectives (1984)

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