Dinámica de fluidos en un tubo colapsable. Concepto de resistor Starling ::: roncar.es

De forma sencilla podemos decir que para que el aire entre en los pulmones hace falta un Generador de presión, en realidad de depresión o de succión (el Conjunto Toracopulmonar), y un Conducto o vector que vehiculice el aire desde el exterior hasta el interior del alveolo pulmonar (VAS y Tráquea). Durante la Inspiración entran en juego las siguientes presiones (figura 1):

-En el Segmento Proximal o Fosas Nasales: la Presión Nasal (Pn) o Presión corriente arriba (Pcar), equivalente a la Presión atmosférica (Patm) al estar en contacto con el exterior, relativamente estable, a no ser que la modifiquemos con la CPAP. Por definición se considera 0 y todas las demás Presiones se valoran con respecto a la Patm.

-En el Segmento Distal:

   -En el Árbol tráqueobronquial se crean presiones Pleurales (Ppl-) inferiores a la Patm, es decir, negativas con respecto a la Patm. Esta depresión pleural(Ppl-) se transmite a los alveolos pulmonares, por lo que en el compartimento alveolar existe, durante la inspiración, una presión alveolar (Palv) subatmosférica, negativa con relación a la Patm.

   -En la Tráquea existe una presión traqueal (Ptr-) o presión corriente-abajo (Pcab), que está en equilibrio con la Palv, siendo por tanto negativa durante la Inspiración.

   -En en el segmento Intermedio o Faringe existe una presión lateral (Plat) cerca de su pared, siempre menor que la presión total en el centro del conducto ( efecto Bernouille), y una presión total intraluminal( Pl-), que es intermedia entre la Palv y la Patm, por tanto inferior a la atmosférica y negativa. Cuando hablamos de presión en la faringe nos referimos a esta presión total intraluminal (Pl). Durante la inspiración la Pl va a bajar al mismo ritmo que baja la Palv y por tanto que la Pcab. Pero además, alrededor de la faringe existe un presión tisular (Ptis), cuyo valor depende de factores anatómicos y dinámicos que regulan la tensión de la pared faríngea.

En síntesis, durante la Inspiración se genera una Palv negativa (menor que Patm) y esto tiene dos consecuencias:

-Se establece una corriente de aire desde exterior hacia interior del alveolo pulmonar: débito o flujo inspiratorio.

- Se crea un gradiente de Ptm (entre Ptis y Pl) a favor de Pl que es negativa. Si la Faringe fuera un tubo rígido, capaz de resistir este gradiente de Ptm, no habría problema para el flujo de aire; pero la Faringe es un tubo colapsable como hemos visto. Vamos a ver pues cómo es la dinámica de los fluidos en un tubo colapsable.

Para explicar la dinámica de los fluidos en un tubo colapsable se recurre a un modelo de tubo colapsable, que se conoce como Resistor Starling: se trata de 2 tubos rígidos unidos por un tubo simple colapsable (Penrose), es decir, con una pared sin fuerzas estructuralmente intrínsecas, que está en el interior de un cubo, al que se le puede añadir agua para aumentar la presión de fuera, provocando un mayor o menor colapso del mismo. Hay tres posibles estados del tubo y condiciones de flujo, en función de la magnitud de las diferentes presiones que actúan sobre dicho tubo: tubo “rígido” y flujo libre (cuando la presión dentro del tubo sea muy superior a la presión de fuera y Pcar>Pcrit), tubo parcialmente colapsable y vibración (cuando la presión dentro del tubo esté próxima a la presión de fuera y Pcar>Pcrit), y tubo muy colapsable y flujo obstruido (cuando la presión dentro del tubo sea muy inferior a la presión de fuera y Pcar<Pcrit).

De igual modo, las VAS pueden comportarse durante el sueño como:

1. Tubo rígido y Flujo Libre, cuando, durante la inspiración, la Presión dentro del segmento colapsable (Pl) sea muy superior a Pcrít y Pcar > Pcrit. Es decir: Pcar>Pcab >Pcrit. Esto sucederá en los sujetos NORMALES (figura 2).

2. Tubo parcialmente colapsable y Vibración: cuando, durante la inspiración, la Presión dentro del segmento colapsable(Pl) esté próxima a Pcrít y Pcar > Pcrit. Es decir: Pcar>Pcrit >Pcab.

Al ser Pcar>Pcrit habrá flujo, pero si aumentan las resistencias de la VAS (por ej: durante el sueño en RS) tendrá que aumentar el esfuerzo de la bomba inspiratoria, con lo que la Presión inspiratoria, y por tanto la Pcab, será más negativa. Cuando se haga más negativa que la Pcrit se producirá el colapso del segmento intermedio, quedando así aislado y sometido sólo a la Pcar.

La presión en el segmento colapsable se equilibrará poco a poco con la Pcar, que es superior a la Pcrit, con lo que el segmento colapsado se abrirá quedando de nuevo expuesto a la Pcab. En síntesis, el área de cierre estará expuesta a presiones alternantes corriente arriba y corriente abajo, según que haya o no flujo, dando lugar a ciclos de rápida apertura-cierre que provocan vibración-ronquido. Esto sucederá en los sujetos con Ronquido Rimple (figura 3).

3. Tubo muy colapsable y flujo obstruido: cuando, durante la inspiración, la Presión en el segmento colapsable(Pl) sea muy inferior a Pcrít y Pcar < Pcrit. Es decir: Pcab<Pcar<Pcrit. Esto sucederá en pacientes con SAOS (figura 4).