Lunes, 15 Febrero 2021 08:27


En pláticas con diversos conocidos me doy cuenta que para muchos lo que está pasando con el COVID, el oxímetro de pulso, la terapia con oxígeno, la intubación y la ventilación asistida es un enigma, por lo que este editorial tiene como objetivo explicar la fisiología básica pulmonar para poder entenderlo.

Los pulmones se inician con vías aéreas de gran tamaño que se van dividiendo siempre en forma dicotómica. La tráquea se divide en dos bronquios primarios, uno para cada pulmón. A su vez, cada uno se divide en dos bronquios secundarios y luego en dos terciarios y así, durante 17 generaciones. Cada vez son más pequeños hasta llegar a los que se llaman bronquiolos terminales, que ya son microscópicos, de los cuales nacen los alveolos, que es una especie de saco que contiene aire. Estos últimos son parte de la unidad funcional del pulmón y tenemos aproximadamente 300 millones en cada pulmón. Cada alveolo está en contacto intimo con un capilar que viene de la circulación pulmonar. La sangre que sale del ventrículo derecho lo hace por la arteria pulmonar, la cual se divide en dos, una para cada pulmón y de ahí se arboriza en múltiples arterias y arteriolas cada vez más pequeñas hasta dar origen a los capilares pulmonares, también microscópicos. La unidad funcional del pulmón es entonces un alveolo que está en contacto íntimo con el capilar pulmonar (Figura A).

Con cada ventilación metemos aire para intercambiar el de la tráquea con el del medio ambiente. En la atmósfera el 21% de la presión de gas es por el oxígeno. Así, a nivel del mar, en donde la atmósfera pesa 760 mmHg, la presión de oxígeno es de 160 mmHg (21 % de 760). Si en la tráquea hay 160 mmHg de oxígeno, este se moverá por gradiente de difusión hacia donde esté menos concentrado, que es en los alveolos, en donde la presión de oxígeno es de 104 mmHg. Entonces, la ventilación sirve para mantener constante la presión de oxígeno en los alveolos.

Por otro lado, la sangre que llega por el capilar pulmonar viene con una presión de oxígeno de 40 mmHg (sangre venosa). Como el alveolo y el capilar están en contacto íntimo y los gases atraviesan las membranas celulares, como los fantasmas las paredes, al haber más oxigeno en el alveolo que en la sangre, el oxígeno se mueve del alveolo hacia el capilar y es atrapado por la hemoglobina de los glóbulos rojos. La sangre entra al capilar con 40 y sale con 104 mmHg de oxígeno (Figura A). Por eso la unidad funcional es el alveolo junto con el capilar, porque uno sin el otro no cumpliría la función de oxigenar la sangre que va hacia el corazón izquierdo. Hay que considerar que ya oxigenada, en su camino al corazón izquierdo, la sangre se mezcla con una muy pequeña cantidad que viene de la circulación bronquial, que tiene 40 mmHg de oxígeno, por lo que la concentración final en la sangre baja un poco y llega al ventrículo izquierdo con 95 mmHg, que es la que medimos con el oxímetro digital de pulso.

Para que esto ocurra adecuadamente necesitamos: 1) aire ambiente con suficiente oxígeno, 2) mover adecuadamente los músculos que permiten la ventilación, 3) que las vías aéreas estén permeables, 4) que la unidad alveolo-capilar esté integra y 5) que la sangre se mueva constantemente del corazón derecho al izquierdo. En ese mismo orden, causas de insuficiencia respiratoria grave serían: 1) estar abajo del agua, 2) muerte cerebral (desconexión entre el sistema nervioso y los músculos respiratorios), 3) un objeto obstruyendo la tráquea, 4) fibrosis o inflamación de la unidad alveolo-capilar y 5) trombo embolia pulmonar que tape la circulación. El resultado de cualquiera de estas es que baje la oxigenación de la sangre.

En el COVID lo que sucede es que el virus infecta a las células del epitelio respiratorio y al parecer, por un estudio recientemente publicado en Nature el 11 de enero, también infecta a los macrófagos que habitan en el alveolo, con lo que se genera una respuesta inmunológica intensa, que resulta en inflamación del espacio alveolar. Dado el proceso inflamatorio, se acumula agua entre el capilar pulmonar y el alveolo, o inclusive el alveolo mismo se llena de agua (Figura B), con lo que la distancia entre al aire del alveolo, que contiene 104 mmHg de oxígeno, y la sangre del capilar pulmonar que tiene 40 mmHg, aumenta considerablemente y compromete la difusión del oxígeno a la sangre que va pasando por el capilar. Por lo tanto, la sangre llega con 40, pero no logra salir con 104, sino con menos.

Si esto ocurre en el 10 o 20 % de los pulmones (neumonía leve) no pasa a mayores porque el otro 80 % lo compensa simplemente ventilando más seguido. Pero, si ocurre en más del 50 o 60 % de los alveolos (neumonía grave), eso compromete la oxigenación de la sangre. La manera fácil de darnos cuenta de que esto está pasando es con un oxímetro digital de pulso. Si la concentración de oxígeno es menor de 90 nos indica que está comprometida la oxigenación de la sangre en los alveolos. Por diversas razones, la baja oxigenación, que por un tiempo puede ser tolerada, de no corregirse, activa una serie de señales que terminan por generar un circulo vicioso de mayor inflamación. Por eso aumentamos la cantidad de oxígeno que respira el enfermo, para que aumente la concentración en el alveolo, digamos a 600 mmHg, con lo que la difusión será mayor y se podrá contrarrestar la hipoxemia. El peligro es que el enfermo se canse de respirar y por eso llega un momento en que hay que intubarlo para ayudarle con un ventilador mecánico.

En resumen, el COVID es una infección viral autolimitada. Se cura sola. Pero en algunos casos produce una inflamación generalizada que compromete la oxigenación de la sangre, lo que complica el cuadro y puede llevar a la muerte. Múltiples investigadores trabajan en el mundo para entender por qué en algunos casos pasa esto, pero en la mayoría no ocurre.



Miembro del Consejo Consultivo de Ciencias

Director de Investigación, Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán y Unidad de Fisiología Molecular, Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM

Premio Nacional de Ciencias y Artes 2010

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