NEUMOLOGÍA PEDIÁTRICA

Órgano of icial de di fusión de la Sociedad Chi lena de Neumología Pediátr ica (SOCHINEP) y de la Sociedad Lat inoamer icana de Neumología Pediátr ica (SOLANEP) S O C I E D A D C H I L E N A D E N E U M O L O G Í A P E D I ÁT R I C A NEUMOLOGÍA PEDIÁTRICA ISSN 0718-333X (versión en línea, derechos reservados) VO L U M E N 1 7 | N Ú M E R O 3 | P á g i n a s 6 7 - 1 0 8 S E P T I E M B R E 2 0 2 2 D i s pon i b l e en www . neumo l og i a - ped i a t r i c a . c l CONTENIDO • Tuberculosis pediátrica en Chile EDITORIAL • Transporte de gases en sangre • La hipoxia SERIE FISIOLOGÍA RESPIRATORIA • Oscilometría de Impulso en pediatría SERIE FUNCIÓN PULMONAR • Tuberculosis congénita • Terapias biológicas en tuberculosis pediátrica • Actualización de la norma técnica para el control y eliminación de la tuberculosis MINSAL 2022 ARTÍCULOS DE REVISIÓN • Tuberculosis pulmonar y extrapulmonar en niños • Tuberculosis miliar en pacientes en tratamiento con adalimumab CASOS CLÍNICOS • Asma en niños a la luz de Gina 2022 COLUMNA DE OPINIÓN Disponible en LILACS Disponible en LILACS Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Click AQUÍ para más información S e r e n a d e . E l C a n t o d e l C i s n e . F r a n z S c h u b e r t D 9 5 7 . C a r l o s Z y g i e r C l i c k a q u í p a r a e s c u c h a r

67 Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 67 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 70 - 71 Editorial PEDIÁTRICA S O C I E D A D C H I L E N A D E N E U M O L O G Í A P E D I ÁT R I C A NEUMOLOGÍA Órgano of icial de di fusión de la Sociedad Chi lena de Neumología Pediátr ica (SOCHINEP) y de la Sociedad Lat inoamer icana de Neumología Pediátr ica (SOLANEP) Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ “La medicina es arte, el arte es medicina” Serenade. El Canto del Cisne. Franz Schubert D957 Carlos Fabián Zygier Lemelson Esposo de la Dra. Marcela Linares, editora de esta revista Nací en Buenos Aires, Argentina. Estudie Ingeniería Civil en la Universidad de Buenos Aires, soy un activista de los 17 Objetivos Sustentables de las Naciones Unidas, trabajo y desarrollo la industria de las energías renovables y proyectos de hidrógeno verde. Soy un contemplativo y practicante meditativo y me mueve lo SIMPLE. El orgullo en mi familia materna sigue siendo mi abuelito ucraniano Jaime Lemelson, Director de Orquesta, inmigrante judío del 1900 a una tierra bendita: Entre Ríos, Argentina, hijo de un profesor de música en Ucrania. Mi mamá, Sarita, fue pianista hasta convertirse en mamá. Mi papá Marcos tocaba el violín. De ese ambiente de judíos inmigrantes llenos de pasiones y bendecidos por estas tierras, surgió mi amor por el piano, pero las obligaciones en la vida me postergaron esta ilusión. Hoy mi sueño se hace realidad. Les regalo un pasaje de Serenade, de Franz Shubert.

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 68 EDITOR RESPONSABLE Dra. Marcela Linares Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias, Clínica INDISA. Santiago, Chile. COMITÉ EDITORIAL Dra. María Lina Boza Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias. Jefe Unidad Respiratorio Infantil Hospital San Borja-Arriarán. Profesor Adjunto de Pediatría Universidad de Chile. Santiago, Chile. Dra. Solange Caussade Sección Función pulmonar. Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias. Profesor Asociado Adjunto, Facultad de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile. Hospital Dr. Sótero del Río. Santiago, Chile. Dr. Alejandro Colom Médico Neumólogo Pediatra del Hospital de Niños R. Gutiérrez. Docente adscrito de neumonología, Facultad de medicina de la U.B.A. Investigador del CODEI del Ministerio de Salud de CABA. Buenos Aires, Argentina. Dr. Eduardo Lentini Pediatra Neumonólogo. Especialista en Terapia Intensiva infantil. Ex jefe de Servicio de Neumonología y Centro de Fibrosis Quística. Hospital Pediátrico H.J. Notti. Mendoza, Argentina. Dr. Julio Maggiolo Sección Casos clínicos. Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias Hospital Dr. Exequiel González Cortés Santiago, Chile. Dr. Víctor Monreal Pediatra Supervisor de la Unidad del Paciente Crítico Pediátrico, Clínica INDISA. Profesor Asistente, Escuela de Medicina Universidad Andrés Bello Magister en Salud Pública, mención Gestión de Salud. Santiago, Chile. Klgo. Claudio Olmos Magister en Salud Pública. PhD en Investigación Biomedica y Salud Pública. Escuela de Medicina, Universidad Andrés Bello. Unidad de Investigación Clínica, Clínica INDISA. Santiago, Chile. Dra. María Angélica Palomino Sección como leer y generar publicaciones científicas. Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias. Porfesor Titular de Pediatría, Universidad de Chile. Clínica Las Condes y Hospital Roberto del Río. Santiago, Chile. Klgo. Iván Rodríguez Núñez Magíster en Fisiología Humana, PhD en Ciencias Médicas (UFRO). Departamento de Kinesiología, Facultad de Medicina, Universidad de Concepción, Concepción, Chile. Dra. Lilian Rubilar Sección Casos clínicos. Pediatra Especialista en Enfermedades Respiratorias Hospital Dr. Exequiel González Cortés. Santiago, Chile. Luis Enrique Vega -Briceño Pediatra Broncopulmonar, Clínica Alemana de Santiago. Profesor Asociado de Pediatría, Universidad del Desarrollo. Asesor Médico GSK Chile. 68 NEUMOLOGÍA PEDIÁTRICA

69 Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 69 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 70 - 71 Editorial CONTENIDO / CONTENTS LA MEDICINA ES ARTE, EL ARTE ES MEDICINA • Pasaje. Serenade. El Canto del Cisne. Franz Schubert D957 Carlos Zygier ..................................................................................................................................................................................................................................... EDITORIAL • Tuberculosis pediátrica en chile, un desafío vigente Pediatrics tuberculosis in Chile, a current challenge Dra. Nadia Escobar Salinas ............................................................................................................................................................................................................. SECCIÓN SERIE/ SERIES FISIOLOGÍA RESPIRATORIA/RESPIRATORY FISIOLOGY • Transporte de gases en sangre Transport of oxygen and carbon dioxide in the blood Dra. Mónica Saavedra, Dra. Pía Escobar, Dra. Solange Caussade ........................................................................................................................................ • Hipoxemia Hypoxemia Dr. Adolfo Herrera, Dr. Pablo Bertrand ......................................................................................................................................................................................... FUNCIÓN PULMONAR/PULMONARY FUNCTION • Oscilometría de impulso en pediatría. Procedimiento y aplicación clínica Impulse oscillometry in pediatrics. Procedure and clinical application Dra. Cecilia Alvarez, Klgo. Rodolfo Meyer ................................................................................................................................................................................... ARTÍCULOS DE REVISIÓN/REVIEWARTICLES • Tuberculosis congénita, el desafío parte con la madre Congenital tuberculosis, the challenge starts with the mother Dra. Mabel Rivas Quintana .............................................................................................................................................................................................................. • Terapias biológicas y tuberculosis en pediatría Pediatric airway compromise by tumors Biological therapies and tuberculosis in pediatrics Dra. Lilian Rubilar Olivares .............................................................................................................................................................................................................. • Actualización de la norma técnica para el control y eliminación de la tuberculosis del ministerio de salud de Chile (MINSAL 2022) Update of the technical standard for the control and elimination of tuberculosis of Ministerio de Salud de Chile (MINSAL 2022) Dr. Hugo Alejandro Rodríguez Bruna ........................................................................................................................................................................................... CASOS CLÍNICOS/ CLINICAL CASES • Tuberculosis pulmonar y extrapulmonar en niños Pulmonary and extrapulmonary tuberculosis in children Dra. Cecilia Daszenies S. , Vicente González D. ......................................................................................................................................................................... • Tuberculosis miliar en pacientes en tratamiento con adalimumab, una asociación no tan frecuente en pediatría Miliary tuberculosis in patients treated with adalimumab, an association not so frequent in pediatrics Dr. Andrés Aránzazu, Dra. Juliana Quintero, Dra. Andrea Parra, Dr. Leonardo Múnera, Dr. Jorge García Ciro ............................................................ COLUMNA DE OPINIÓN/ OPINION COLUMN • Asma en niños: a la luz de Gina 2022 Asthma in children: under the light of Gina 2022 Dr. Luis Vega-Briceño ...................................................................................................................................................................................................................... 67 70 - 71 72 - 75 76 - 79 80 - 85 86 - 91 92 - 96 97 - 98 99 - 102 103 - 106 107 - 108 S O C I E D A D C H I L E N A D E N E U M O L O G Í A P E D I ÁT R I C A NEUMOLOGÍA PEDIÁTRICA VO L U M E N 1 7 | N Ú M E R O 3 | P á g i n a s 6 7 - 1 0 8 SEPTIEMBRE 2022

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 70 EDITORIAL TUBERCULOSIS PEDIÁTRICA EN CHILE, UN DESAFÍO VIGENTE PAEDIATRIC TUBERCULOSIS IN CHILE, A CURRENT CHALLENGE Durante el año 2021 en Chile se diagnosticaron 82 casos de tuberculosis activa en personas menores de 15 años. De ellos, 34 tenían menos de 5 años de edad al momento del diagnóstico. Este número de casos pediátricos representa sólo el 3,1% del total de casos de tuberculosis en el país, sin embargo, confirma una tendencia al aumento de los casos de tuberculosis infantil que ya se venía observando desde 2018 (1). De los niños y niñas diagnosticados con tuberculosis en Chile el último año, 40 (48,8%) fueron de sexo masculino, 22 (26,8%) fueron de nacionalidad extranjera, y no hubo casos de coinfección con VIH. En más de un tercio de los casos (29) se reportó el antecedente de contacto como factor de riesgo para tuberculosis. En cuanto a la ubicación geográfica, el 59,8% de los casos pediátricos ocurrieron en la Región Metropolitana. La localización pulmonar de la enfermedad se identificó en el 61% de los casos, y de ellos sólo el 56% tuvo confirmación bacteriológica (1). Resulta interesante analizar el comportamiento de estos datos en el contexto de la pandemia por SARS-Cov2. Mientras el número total de casos de tuberculosis diagnosticados en Chile en los primeros dos años de pandemia disminuyó de forma significativa respecto a la tendencia previa, el número de casos pediátricos sostuvo su tendencia al alza, indiferente a la crisis sanitaria (2). Esto se explica, por una parte, porque la mayoría de los casos de tuberculosis en adultos son detectados en actividades de pesquisa que disminuyeron drásticamente en pandemia, mientras que los casos pediátricos resultan de procesos clínicos más individualizados, dada la complejidad de su diagnóstico. Por otra parte, al verse retrasado el diagnóstico de los casos adultos, se obtiene como lamentable resultado un incremento en el número de casos secundarios, muchos de ellos pediátricos, aun con una cobertura de estudios de contactos similar a los años prepandémicos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) reporta que en el año 2020 el 16% de las muertes por tuberculosis en personas VIH negativas fueron niños y niñas menores de 15 años. Entre las muertes por tuberculosis ocurridas en personas viviendo con VIH, el 9,8% fueron pediátricos. Respecto a la incidencia mundial, el 11% de los casos nuevos de tuberculosis notificados en 2020 fueron menores de 15 años (3). Diversos autores han alertado respecto a un importante sub-reporte de casos de tuberculosis en la población infantil, derivado de las dificultades del diagnóstico y la baja frecuencia de esta etiología en comparación con otras patologías respiratorias en niños, lo que disminuye la capacidad de sospecha clínica (4). La Hoja de Ruta para poner fin a la tuberculosis en niños y adolescentes de la OMS/OPS destaca los desafíos quepersistenen la actualidadpara elmanejode la tuberculosis infantil, destacando la falta deenfoques programáticos basados en la evidencia y de estrategias integradas centradas en la familia y la comunidad (5). Adicionalmente, otros autores destacan las brechas pendientes en diagnóstico y tratamiento de la tuberculosis infantil, relevando las dificultades que aún existen a nivel mundial para dar cobertura de tratamiento preventivo a niños y niñas que son contactos intradomiciliarios de tuberculosis (6), y la obtención oportuna de muestras para la confirmación bacteriológica ante la sospecha clínica (7). Este último punto es crítico, ya que la dificultad diagnóstica con frecuencia resulta en sobre-tratamiento o sub-tratamiento, dependiendo de lo que indiquen las guías locales de cada país. Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ Dra. Nadia Escobar Salinas MD MSc. Jefa del Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis, Ministerio de Salud, Gobierno de Chile. Autor para correspondencia: nadia.escobar@minsal.cl

71 Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 71 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 70 - 71 Editorial Si bien la tuberculosis infantil continúa siendo un evento poco frecuente en Chile, su ocurrencia delata una brecha en la oportunidad de diagnóstico y tratamiento de los casos adultos. Mientras la mayoría de los casos en adultos responden a reactivación de infecciones latentes de larga data, en niños y niñas los casos se producen por infecciones adquiridas recientemente, transmitidas por un adulto bacilífero en su entorno más cercano. Por lo tanto, un aumento de casos de tuberculosis pediátrica debe impulsar el reforzamiento de las políticas orientadas al control de la tuberculosis en la comunidad (8). De similar manera, la investigación de los contactos es una actividad esencial de Salud Pública, siendo uno de sus resultados inmediatos la protección de los contactos con tratamientos profilácticos que impidan la progresión a enfermedad. La quimioprofilaxis en tuberculosis es una actividad efectiva para proteger a los niños de la enfermedad, pero debe ofrecerse de manera oportuna. Desde enero de 2022, el Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis (PROCET) cuenta con una nueva Norma Técnica que fortalece el abordaje integral de la tuberculosis infantil. Esta normativa incorpora lineamientos para el estudio de tuberculosis congénita, aumenta la cobertura de quimioprofilaxis para contactos menores de 5 años, aumenta la cobertura de diagnóstico por técnicas de biología molecular, y dispone de una mayor oferta de presentaciones farmacológicas pediátricas, tanto para profilaxis como para tratamiento. Finalmente, la nueva normativa fortalece el abordaje integral de las personas afectadas por la tuberculosis y sus familias, con base en el modelo de Salud Familiar (9) 1. Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis, Ministerio de Salud, Gobierno de Chile. Comunicación personal, pre-publicación en diprece.minsal.cl 2. Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis, Ministerio de Salud, Gobierno de Chile. Informe de situación epidemiológica y operacional Tuberculosis 2020. https://diprece.minsal.cl/wp-content/ uploads/2022/02/INFORME-TUBERCULOSIS-2020. pdf 3. Organización Mundial de la Salud. Global tuberculosis report 2021. https://www.who.int/publications/i/ item/9789240037021 4. Yerramsetti S, Cohen T, Atun R, Menzies N. Global estimates of paediatric tuberculosis incidence in 2013– 19: a mathematical modelling analysis. Lancet Glob Health 2022;10: e207–15 5. Organización Panamericana de la Salud. Hoja de Ruta para poner fin a la tuberculosis en niños y adolescentes, 2° edición 2020. https://iris.paho.org/ bitstream/handle/10665.2/52187/9789275321348_ spa.pdf?sequence=1&isAllowed=y 6. Marais B. et al. Paediatric tuberculosis – new advances to close persistent gaps. International Journal of Infectious Diseases 113S (2021) S63–S67. 7. Reuter A. et al. Challenges and controversies in childhood tuberculosis. Lancet 2019; 394: 967–78. 8. Escobar N, Herrera T. Tuberculosis infantil en Chile ¿De dónde provienen los casos?. Rev Chil Enferm Respir 2021; 37: 325-331. 9. Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis, Ministerio de Salud, Gobierno de Chile. Norma Técnica del PROCET Actualización 2022. https://diprece.minsal.cl/wp-content/ uploads/2022/07/2022.06.30_NORMA-TECNICATUBERCULOSIS-v4.pdf REFERENCIAS

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 72 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75 Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre FISIOLOGÍA RESPIRATORIA TRANSPORTE DE GASES EN SANGRE RESPIRATORY PHYSIOLOGY: TRANSPORT OF OXYGEN AND CARBON DIOXIDE IN THE BLOOD SECCIÓN SERIE / SERIES Dra. Mónica Saavedra B. 1, Dra. Pía Escobar A. 2, Dra. Solange Caussade L. 3 1. Profesor Asistente Departamento de Pediatría y Cirugía Infantil, Sede Norte, Universidad de Chile. Hospital Roberto del Río. Clínica Las Condes. 2. Pediatra Broncopulmonar. Hospital Roberto del Río. Clínica Santa María. 3. Hospital Dr. Sótero del Río. Departamento Cardiología y Enfermedades Respiratorias Universidad Católica de Chile. Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ RESUMEN La sangre normalmente transporta pequeñas cantidades de oxígeno (O2) disuelto en el plasma y altas cantidades combinadas en forma química con la hemoglobina. La presión parcial depende solo del oxígeno disuelto físicamente, lo que determina cuánto oxígeno se combinará con hemoglobina. La curva de disociación de la hemoglobina describe la reversibilidad de la reacción entre oxígeno y hemoglobina. Los factores habituales que aumentan o disminuyen la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno son el pH, presión parcial de CO2, temperatura y 2,3 difosfoglicerato. La sangre también transporta grandes cantidades en forma de bicarbonato y bajas cantidades de CO2 disuelto en plasma y combinado con proteínas como compuestos carbamino. La desoxihemoglobina favorece la formación de compuestos carbamínicos y promueve el transporte del CO2 como bicarbonato uniéndose al hidrógeno proveniente de la disociación del ácido carbónico. A continuación se describe en forma detallada los mecanismos fisiológicos del transporte de gases en sangre. Palabras claves: transporte de oxígeno, transporte de dióxido de carbono, hemoglobina. ABSTRACT Blood normally carries small amounts of oxygen dissolved in plasma and large amounts chemically combined with hemoglobin. Partial pressure of oxygen depends only on physically dissolved oxygen which determines how much oxygen will combine with hemoglobin. The oxygen-hemoglobin dissociation curve (or oxyhemoglobin dissociation curve) describes the reversibility of the reaction between oxygen and hemoglobin. The usual factors that increase or decrease the affinity of hemoglobin for oxygen are pH, CO2 partial pressure, temperature, and 2,3 diphosphoglycerate. Blood also carries large amounts of CO2 as bicarbonate and low amounts dissolved in plasma and combined with proteins as carbamino compounds. Deoxyhemoglobin favors the formation of carbamino compounds and promotes the transport of CO2 as bicarbonate by joining the hydrogen from the dissociation of carbonic acid. The physiological mechanisms of gas transport in blood are described in detail below. Keywords: oxygen transport, carbon dioxide transport, hemoglobin. Autor para correspondencia: Dra. Solange Caussade mcaussa@puc.cl INTRODUCCIÓN El sistema de transporte de gases en sangre constituye la última etapa de la función respiratoria, y requiere la integración de los sistemas respiratorio y circulatorio (sangre y sistema cardiovascular). En esta revisión resumimos cómo llega el oxígeno (O2) a los tejidos, con el objetivo de mantener sus procesos metabólicos, y cómo se elimina el dióxido de carbono (CO2), producto final del metabolismo aeróbico. TRANSPORTE DE OXÍGENO El oxígeno es transportado físicamente disuelto en la sangre y combinado en forma química con la Hemoglobina (Hb) dentro del eritrocito. Oxígeno disuelto en plasma En condiciones normales, con presión parcial de oxígeno arterial (PaO2) cercana a 100 mmHg, la sangre transporta 0,3 ml de oxígeno disuelto por 100ml de sangre por mmHg de presión, a temperatura de 37°C (ley de Henry*). El oxígeno disuelto tiene una importancia fisiológica considerable, ya que su presión es la que determina tanto el grado de saturación de la hemoglobina, como la reversibilidad de la unión del oxígeno y la difusión o movimiento de oxígeno desde la sangre a los tejidos (1). (*) Ley de Henry: la cantidad de gas absorbida por un líquido con el cual no se combina en forma química es directamente proporcional a la presión parcial del gas a la cual se expone el liquido y la solubilidad del gas en este líquido. Sin embargo, esta cantidad es insuficiente para satisfacer las demandas celulares, aún en reposo. En el caso del ejercicio intenso por ejemplo, el consumo de oxígeno puede aumentar 10 veces con respecto al reposo, y ni siquiera alcanzando una frecuencia cardiaca máxima se logra cubrir la demanda metabólica de oxígeno. Claramente se requiere de una forma adicional para llevar oxígeno a las células, siendo ésta la hemoglobina (2-4). Oxígeno combinado con Hemoglobina En condiciones normales, cada gramo de Hb se combina con 1,34 ml de O2. Un sujeto que tiene 15 gr de Hb/100 ml de sangre tiene la capacidad de transportar 20,1 ml de O2 por 100 ml de sangre. El eritrocito no tiene núcleo, ribosomas ni mitocondrias, por lo tanto no puede dividirse, no sintetiza proteínas ni realiza fosforilación oxidativa. Su membrana celular le permite ser un transportador muy efectivo del O2: es plegable, por eso logra atravesar capilares y a la vez es resistente al flujo turbulento de los grandes vasos (3,4). La hemoglobina contenida dentro del eritrocito es la molécula responsable del transporte de casi la totalidad del oxígeno en la sangre. Tiene la particularidad de combinarse en forma muy rápida y reversible con el O2, lo que permite que éste se libere fácilmente. De propiedades notables, la molécula de Hb consiste en 4 cadenas proteicas, cada una de las cuales transporta un grupo HEM (4 moléculas pirrólicas con un Fe2+ al centro). El Fe tiene una unión libre para recibir el O2. Ambas cadenas alfa y beta están unidas al grupo HEM por una histidina. Tienen 141 y 146 aminoácidos respectivamente. Su forma de ovillo es de vital importancia para que se produzca la reacción con el O2. La forma está determinada

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 73 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75 Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre por uniones débiles entre aminoácidos de la misma o diferente cadena. Esto determina que los grupos HEM se ubiquen en las hendiduras formadas por las uniones débiles. La forma de asa hace que se limite y controle la facilidad de acceso del O2 (Figura 1). Una forma de expresar la proporción de Hb que está unida a O2 es su porcentaje de saturación (SpO2). Existe una relación entre la presión del oxígeno plasmático (PO2) y la saturación de la hemoglobina, la cual se grafica en la curva de disociación de la Hb, cuya forma es sigmoidea, como se ve en la Figura 2. Esta forma se debe al efecto cooperativo de las cadenas de la Hb para unirse al O2: la unión de un primer O2 a una molécula HEM en una de las 4 subunidades de la Hb induce un cambio conformacional local cuyo efecto se traslada a las otras subunidades facilitando la unión de más moléculas de O2 a estas subunidades. Para liberar el O2 ocurre lo inverso. Se define como P50 a la presión parcial de O2 necesaria para conseguir una saturación de la Hb del 50% siendo su valor aproximado 26 mmHg. Cuanto más alta sea la P50 menor es la afinidad de la Hb por el O2 (se necesita una PO2 más alta para saturar la Hb al 50%). Existen factores que desplazan la curva de disociación de la Hb hacia una u otra dirección. Los mecanismos y factores involucrados en el desplazamiento de la curva hacia la derecha, es decir, condicionan una menor afinidad de Hb por el O2 son: 1. Aumento de PCO2 2. Descenso del pH (aumento de hidrogeniones). Este factor está relacionado con el anterior ya que al aumentar la pCO2, por acción de la anhidrasa carbónica aumentan los H+, los cuales se fijan a la hemoglobina disminuyendo su afinidad (efecto Bohr). 3. Aumento de temperatura. 4. Aumento de 2,3-difosfoglicerato (2,3DPG): fosfato orgánico presente en los eritrocitos. Su concentración aumenta con el ejercicio intenso, altura, enfermedades crónicas respiratorias. Los 3 primeros factores facilitan la entrega de oxígeno a los tejidos, lugar donde la PCO2, la concentración de H+ y la temperatura son mayores por efecto del metabolismo celular. El desplazamiento de la curva hacia la izquierda, lo que implica una mayor afinidad por el O2, esta dado por: 1. Disminución de la pCO2 y aumento del pH. Es lo que ocurre en los capilares venosos pulmonares, aumentando la afinidad por el O2. 2. Hb fetal: la Hb fetal fija más oxígeno. 3. Inhalación de monóxido de carbono (CO), el cual es 210 veces más afín por la hemoglobina que el oxígeno. Al unirse a la Hb el CO produce cambios en la conformación de ésta, lo que impide la unión del O2 al HEM y a la vez no permite que el O2 sea liberado. TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) El CO2 es un producto final del metabolismo aeróbico y se produce al interior de las mitocondrias. En un adulto, en promedio se producen 200-250ml de CO2 por minuto, el que es transportado desde las células a la sangre y luego llega a los pulmones para su eliminación (2). Gran parte del CO2 que llega a la sangre difunde al interior de los glóbulos rojos, allí una fracción se combina con los grupos amino de la hemoglobina y otra fracción reacciona químicamente con el agua formando bicarbonato y ion carbonato. Por lo tanto, el CO2 se transporta en sangre en 3 formas: 1. Disuelto en el plasma. 2. En forma de bicarbonato y de ion carbonato. 3. En combinación con proteínas (compuestos carbamino). CO2 disuelto en el plasma 5 a 10% del CO2 que se encuentra en la sangre está disuelto en plasma y la cantidad de CO2 disuelto es proporcional a su presión parcial, siguiendo la Ley de Henry mencionada anteriormente. El CO2 es 24 veces más soluble que el oxígeno y tiene una solubilidad de 0,067ml/dL/mmHg, lo que equivale, en una persona promedio a 0,0006 ml de CO2 por mmHg de PCO2 disueltos en cada ml de plasma a 37ºC (5). CO2 en forma de bicarbonato e ion carbonato 60 al 90% del CO2 en la sangre se transporta en forma de bicarbonato (HCO3-) (5), correspondiendo a la principal forma de transporte de CO2. El bicarbonato se genera cuando el CO2 se combina químicamente con agua, según la siguiente secuencia de reacciones: La primera reacción es muy rápida, ocurre dentro del glóbulo rojo por la acción de la anhidrasa carbónica (AC) generando ácido carbónico (H2CO3). La segunda reacción, la disociación iónica del ácido carbónico, ocurre sin acción enzimática y genera bicarbonato (HCO3-) y protones de hidrógeno (H+). Los H+ se unen a los grupos imidazol de la hemoglobina y otros grupos amino terminales de las proteínas sanFigura 1. Esquema de la molécula de hemoglobina. A. Estructura: forma de ovillo con 4 cadenas proteicas cada una con su grupo HEM. B. Oxígeno unido al Fe2+ ubicado en hendidura proteica. Figura 2. Curva de disociación de la hemoglobina. Relación entre la presión parcial de oxígeno en plasma (PaO2) y el grado de saturación de la hemoglobina (SpO2). La P50 indica la presión parcial de oxígeno con la cual la saturación de la Hb es del 50%. Se señalan los factores que aumentan o disminuyen la afinidad de la Hb por el oxígeno (explicación en el texto). CO2 + H2O H+ + HCO3 - H2CO3 anhidrasa carbónica Pa02 (mmHg) Sp02 (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 P50=26 H+ DPG Temp PCO2 H+ DPG Temp PCO2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 74 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75 Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre guíneas amortiguando el pH. El bicarbonato (HCO3) sale del glóbulo rojo y es intercambiado por iones cloruro gracias a la acción de un transportador de membrana como se aprecia en la Figura 3. Así, la concentración de bicarbonato dependerá de la presencia de sustancias tamponadoras (amortiguadoras) del pH. En combinación con proteínas (compuestos carbamino) 5-30% del total de CO2 se transporta en la sangre en forma de compuestos carbamino (2). Los compuestos carbamino se producen al combinarse el CO2 con los grupos amino terminales de las proteínas sanguíneas, siendo la más importante la globina de la hemoglobina (carbaminohemoglobina). Esta reacción no requiere acción enzimática, y siempre genera un protón (H+) tal como se observa en la Figura 3. La Hb reducida (o desoxihemoglobina) puede unir más CO2 como carbaminohemoglobina que la oxihemoglobina (HbO2). Así, la descarga de O2 o entrega de éste en los capilares facilita la carga de CO2 (Efecto Bohr) y viceversa, la oxigenación entonces (carga de O2) facilita la descarga de CO2 (5). La sangre tiene capacidad para captar importantes cantidades de dióxido de carbono, al transportarse la mayor parte en forma de ión bicarbonato. Según la ley de acción de masas [HCO3–] [H+][CO2] =K, donde K es una constante. La [CO2] se mantiene constante, lo que implica que el producto [CO2]xK también lo hace. Así, la concentración del ión bicarbonato en la sangre estará determinada por la concentración de protones. El HCO3– se encuentra en concentraciones muy bajas y la concentración de CO2 dependerá de la presencia de sustancias tamponadoras del pH. Al disminuir la concentración de H+ debido a la acción de sustancias tamponadoras, la concentración de HCO3– será relativamente mayor. La sangre de los mamíferos es muy eficaz amortiguando el pH ya que contiene abundantes grupos tampón en los grupos amino terminales de las proteínas sanguíneas y principalmente en la hemoglobina. Así, a pesar de que la concentración de CO2 en forma de carbaminos es relativamente baja, su contribución al transporte es mayor. Curva de disociación de CO2 Similar a lo que ocurre con el O2, existe la curva de disociación o curva de equilibrio del CO2, aunque su forma y significado varían. La curva de disociación de CO2 es mucho más lineal que la curva de disociación del O2 (Figura 4). Esto explica el hecho que la diferencia arterio-venosa mixta de O2 (PO2) sea habitualmente mayor (aproximadamente 60mmHg) que la de CO2 (PCO2) (diferencia aproximada de 5-7mmHg) (Figura 4). La curva de disociación del CO2 es dependiente del grado de oxigenación de la sangre para facilitar la descarga de CO2 (Efecto Haldane: ver más adelante). Efecto Haldane. Este fenómeno ocurre en capilares pulmonares en que la elevada concentración de O2 hace que se reduzca la afinidad de la hemoglobina por el CO2, desplazando la curva hacia la izquierda, así la sangre no oxigenada que llega al sistema respiratorio empieza a captar oxígeno y ceder el CO2. Así entendido, la sangre oxigenada tiene menos capacidad amortiguadora que la desoxigenada, por lo que también tiene menos capacidad para contener iones bicarbonato. Efecto Bohr. Fenómeno que ocurre en los tejidos y favorece la liberación de oxígeno por parte de la hemoglobina. Este efecto es producido por los protones [H+] liberados por la disociación del ácido carbónico y por la formación de compuestos carbaminos. Ellos se unen a residuos de aminoácidos específicos en las cadenas de globina, que promueve la liberación de oxígeno (6). CONCLUSIÓN El proceso de transporte de gases en sangre está diseñado de forma que el oxígeno sea llevado en forma muy eficiente hasta los tejidos, donde es imprescindible para el metabolismo celular, y a la vez sea eliminado de la misma forma el CO2 por el pulmón, evitando sus consecuencias al descender el pH sanguíneo. Figura 3. Relación esquemática de transporte de CO2 en capilares sistémicos. La dirección contraria de reacciones ocurre en los capilares pulmonares. Cuando entra el CO2 en la sangre una pequeña parte estará disuelta, y la restante (más significativa) difundirá rápidamente al glóbulo rojo. Dentro del glóbulo rojo, una fracción se combina con los grupos amino de la hemoglobina para formar carbaminohemogloobina y otra se convertirá a bicarbonato con la acción de la anhidrasa carbónica (AC). De estos procesos se generan H+ que se unen a grupos de la hemoglobina amortiguando el pH del interior de los eritrocitos. El bicarbonato generado sale del eritrocito intercambiado por iones cloruro (Cl-) vía un transportador de membrana. Si se acumulará en el eritrocito se disminuye la velocidad de la reacción a cargo de la AC. Adaptado de West JB, et al (5). Figura 4. Curva de disociación de CO2 en sangre con diferente saturación de O2. Adaptado de West JB, et al (5). glóbulo rojo plasma pared capilar disuelto AC: antihidrasa carbónica disuelto carbamino Hb tejido O2 O2 Cl - - Na + + Cl - Hb - HbO2 HHb K + H + H2O H2O H2O AC CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 H2CO3 HCO3 - HCO3 O2 O2 disuelto concentración de CO2 % HbO2 PO2 PCO2 Presión parcial de CO2 (mmHg) Concentración de CO2 (ml/100ml) 0 20 20 40 60 40 40 40 100 45 50 55 50 60 80 0 75 97,5 V

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 75 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75 Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre Los autores declaran no presentar conflicto de intereses. 1. Gisela Borzone.2007. Cap 5. Transporte de gases. Ediciones UC. Cruz Mena yMoreno Bolton. Aparato Respiratorio 2. Michael G. Levitsky, 2017. Ch 7. The transport of oxygen and carbon dioxid in the blood. Mcgraw Hill Medical. Pulmonary Physiology, Ninth Edition. 3. Andrew B Lumb. 2000. Ch 11. Oxygen. Butterworth-Heinemann Ed. Fifth Edition. Nunn´s Applied Respiratory Physiology 4. Gregory Tino and Michael A Grippi. 1995. Ch 10. Gas transport to and from peripheral tissues. Lippincort. Pulmonary Pathophysiology 5. West JB, Luks AM. Fisiología Respiratoria - Fundamentos. 10o. Kluwer W, editor. Vol. 55, Physical Therapy. 2016. 563–564 p. 6. Morrison W, Nelson K, Shaffner D. Capítulo 20. Fisiología Respiratoria. In: Manual de Cuidados Intensivos Pediátricos. 5a edición. Lippincott Williams &Wilkins; 2017. p. 118–26. REFERENCIAS

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 76 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 76 - 79 Fisiología Respiratoria: Hipoxemia FISIOLOGÍA RESPIRATORIA HIPOXEMIA HYPOXEMIA SECCIÓN SERIE / SERIES Dr. Adolfo Herrera Jofré 1, Dr. Pablo Bertrand Navarrete 2 1. Residente en Enfermedades Respiratorias Pediátricas. Pontificia Universidad Católica de Chile. 2. Profesor Asociado. Jefe Programa Enfermedades Respiratorias Pediátricas. Escuela de Medicina. Pontificia Universidad Católica de Chile. Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ RESUMEN La hipoxemia ocurre producto de una inadecuada captación de oxígeno a nivel pulmonar y semanifiesta como presión arterial de oxígenomenor a 60mmHg o saturación arterial de oxígeno menor de 90%. Los mecanismos fisiopatológicos por los cuales se puede producir hipoxemia son hipoventilación, alteración del equilibrio ventilación perfusión, shunt cardiaco, alteración de la difusión y disminución de la presión inspirada de oxígeno. La comprensión de estos mecanismos es fundamental para entender su presentación clínica en distintas enfermedades. Palabras claves: Hipoxemia, hipoventilación, ventilación perfusión, shunt, difusión. ABSTRACT Hypoxemia is the name given to inadequate uptake in the lung and is defined as an arterial oxygen pressure less than 60 mmHg or arterial oxygen saturation less than 90%. The pathophysiological mechanisms that can produce hypoxemia are: hypoventilation, ventilation perfusion mismatch, cardiac shunt, diffusion impairment and decreased inspired oxygen pressure. Full comprehension of these mechanism facilitates the understanding of hypoxemia among different diseases. Keywords: Hypoxemia, hypoventilation, ventilation perfusion, shunt, diffusion, altitude sickness. Autor para correspondencia: Dr. Pablo Bertrand Navarrete pbertrand@med.puc.cl INTRODUCCIÓN El oxígeno es un elemento esencial para la función celular que permite una eficiente producción de energía a través de la respiración celular aeróbica, la que es capaz de generar una producción neta de 38 moléculas de ATP por molécula de glucosa. El oxígeno que es captado en el Sistema Respiratorio es transportado principalmente por la hemoglobina a los tejidos, lo que permite mantener la homeostasis celular. Cuando el organismo no logra aportar la demanda de oxígeno a los tejidos de forma adecuada debido a una insuficiente captación del gas en el pulmón se produce hipoxemia, y en forma consecuente disminución del oxígeno tisular denominado hipoxia. Esta situación a nivel tisular activará cambios en el metabolismo celular que solo permiten la producción de energía anaeróbica que resulta en 2 moléculas de ATP por molécula de glucosa. En estas condiciones, la célula puede adaptarse de forma transitoria a condiciones de menor entrega de oxígeno, pero la persistencia de este déficit lleva a la muerte celular. En este artículo se revisan las causas de hipoxemia agrupadas por mecanismos fisiopatológicos, de manera de favorecer su comprensión desde el punto de vista clínico. Definición Se define hipoxemia a la inadecuada captación de oxígeno en el pulmón que se manifiesta como presión arterial de oxígeno (PaO2) por debajo de 60 mm de Hg o una saturación arterial de oxígeno por debajo de 90%, ambos valores relacionados estrechamente a través de la curva de disociación de la hemoglobina y representados también en la fórmula de contenido arterial de oxígeno. Hb: Cantidad de hemoglobina en sangre (g/dL). SaO2: Saturación de hemoglobina (%). PaO2: Presión arterial de oxígeno (mm Hg). Es posible observar de esta fórmula que la hipoxemia está relacionada directamente con el contenido arterial de oxígeno cuando la hemoglobina se encuentra en rangos normales. Así, un niño normal que presenta hemoglobina de 13 g/dL, PaO2 de 110 mm Hg y SaO2 de 95% tiene un contenido arterial de 16.88 ml/dL comparado con un niño que presenta hipoxemia producto de una crisis de asma que con hemoglobina de 13 gr/dL, PaO2 de 50 mm Hg y SaO2 de 83% tiene un contenido arterial de 14.6 ml/dL. Causas de hipoxemia Podemos enumerar cinco mecanismos fisiopatológicos que producen hipoxemia: 1. Hipoventilación 2. Alteración en el equilibrio ventilación-perfusión 3. Shunt cardíaco 4. Alteración de la difusión 5. Disminución de la presión inspirada de oxígeno 1.- Hipoventilación: La hipoventilación se establece cuando el volumen de aire que llega a los alveolos por unidad de tiempo está disminuido ante las demandas de un individuo, por lo tanto, si el paciente mantiene el mismo consumo de oxígeno se producirá hipoxemia. Al disminuir la ventilación alveolar también habrá un efecto directo sobre la presión arterial de dióxido de carbono (PaCO2). La ecuación de la ventilación alveolar expresa claramente esta relación. PaCO2: Presión arterial de dióxido de carbono. VCO2: Producción de dióxido de carbono producto del metabolismo celular. VA: Ventilación alveolar. K: coeficiente para expresar presión de CO2 en milímetros de mercurio (0.865). La resultante neta de la hipoventilación será hipoxemia e hipercarbia en forma proporcional. Este comportamiento es posible de comprobar usando la ecuación de aire alveolar dado que este mecanismo de hipoxemia es el único que no altera la diferencia alveolo arterial de oxígeno. De esta forma, la ecuación resulta muy útil en clínica para discriminar entre mecanismos de hipoxemia. PAO2: Presión alveolar de oxígeno. PiO2: Presión inspirada de oxígeno. PACO2: Presión alveolar de dióxido de carbono. R: Cociente respiratorio. A modo de ejemplo, en un lactante que ha desarrollado obstrucción aguda de la vía aérea superior (hipoventilación) y que presenta gases arteriales con pH: 7.2, PaO2: 55, PaCO2:

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 77 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 76 - 79 Fisiología Respiratoria: Hipoxemia 60, la PAO2 calculada mientras respira aire ambiental en Santiago (PiO2 149 mm Hg) será de 74 mm Hg y una diferencia alvéolo-arterial relativamente normal, cercana a 20. En comparación con otro niño que ha desarrollado neumonía (alteración en la relación ventilación – perfusión) y que presenta gases arteriales con pH: 7.2, PaO2: 55, PaCO2: 35, donde la PAO2 calculada mientras respira aire ambiental en Santiago (PiO2 149mmHg) será de 106mmHg y una diferencia alvéolo-arterial aumentada de 51. También podemos concluir de la ecuación que es posible corregir la hipoxemia aumentando la presión parcial de oxígeno inspirado (con aporte de oxígeno 35% la PiO2 sube a 250 mm Hg), pero esto no corrige la hipoventilación y por lo tanto, tampoco la hipercarbia que de forma consecuente condiciona acidosis respiratoria. Causas de hipoventilación Las causas de hipoventilación se pueden agrupar de forma fisiopatológica como lo muestra la Figura 1. 2.- Alteración del equilibrio ventilación-perfusión: Para que ocurra un adecuado intercambio de oxígeno es indispensable que dentro de la unidad alveolo-capilar se mantenga una adecuada proporción entre ventilación y perfusión. De forma normal, esta relación no es uniforme a lo largo del pulmón y el cociente ventilación-perfusión (V/Q) es más alto en los vértices disminuyendo progresivamente hacia las bases con zonas intermedias donde esta relación es cercana a lo ideal (1/1). La distribución fisiológica de estas zonas de diferente relación V/Q da lugar a las llamadas zonas de West en un individuo en posición de pie (Figura 2). Existe gran variedad de enfermedades que pueden alterar la relación V/Q, tanto hacia el extremo de espacio muerto con relación V/Q infinito (zonas ventiladas pero no perfundidas) o hacia el extremo de shunt intra pulmonar con relación V/Q igual a cero (zonas perfundidas pero no ventiladas). Es importante mencionar que estas alteraciones pueden ser dinámicas dentro de su espectro y por ejemplo pasar de ser un shunt intra pulmonar completo en el caso de una atelectasia total, a una alteración con V/Q bajo cuando la atelectasia está parcialmente reexpandida. Causas de alteración ventilación perfusión Ejemplos de enfermedades que producen espectros variables de alteración V/Q están representadas en la Figura 3. Las alteraciones del equilibrio V/Q expliFigura 1. Esquema de posibles causas de hipoventilación. Desde alteraciones del centro respiratorio, pasando por alteraciones de la conducción nerviosa, músculos respiratorios, caja torácica y permeabilidad de vía aérea. Modificado de West J. (3). Figura 2. Zonas de West determinadas por la posición del pulmón respecto a la fuerza de gravedad. PA: Presión alveolar. Pa: Presión arterial pulmonar. Pv: Presión venosa pulmonar. Zona 1: Presión alveolar sobrepasa a presión arterial y presión venosa. Restricción al flujo sanguíneo. (V/Q alta o espacio muerto). Zona 2: Presión arterial es mayor a presión alveolar y esta a su vez es mayor que persión venosa (V/Q intermedia). Zona 3: Presión arterial y venosa esmayor a presión alveolar (V/Qbaja). Flechasmuestran como el flujo sanguíneo disminuye amayor distancia respecto al piso. Modificado deWest J. (3). 1. Alteraciones del centro respiratorio 2. Enfermedades del tronco encefálico 3. Alteraciones de la médula espinal 4. Alteración de la célula de asta anterior 5. Enfermedad de los nervios de la respiración 6. Enfermedades de la unión neuromuscular 7. Enfermedades de los músculos respiratorios 8. Alteraciones de la caja torácica 9. Obstrucción de la vía aérea superor o central Enfermedades que producen hipoventilación Malformaciones del sistema nervioso central, depresión farmacológica Encefalitis, hemorragia, neoplasia Lesión medular cervical superior Atrofia muscular espinal, poliomielitis Síndrome de Guillain Barré Miastenia gravis, intoxicación con anticolinesterasas Distrofia muscular de Duchenne Escoliosis severa, trauma torácico Atresia de coanas, laringomalacia severa, malacia traqueal o bronquio principal 1,2 3 4 5 7 6 9 8 PA PA > Pa > Pv ZONA 1 Pa > Pv > PA ZONA 3 Pa > PA > Pv ZONA 2 Distancia Flujo sanguíneo Pa Pv

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 78 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 76 - 79 Fisiología Respiratoria: Hipoxemia Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ can de forma parcial o total muchas de los mecanismos de hipoxemia en las enfermedades pediátricas y es importante distinguir el shunt intra pulmonar, que representa una alteración extrema de la relación V/Q, de forma separada al shunt cardiaco que se explica a continuación. 3.- Shunt cardiaco: Un shunt cardíaco (o shunt extrapulmonar) permite que parte de la sangre no oxigenada proveniente de los tejidos alcance la circulación arterial sistémica sin pasar a través de una región de intercambio gaseoso. Esto ocurre ante la presencia de una alteración anatómica que permite el paso de sangre de derecha a izquierda al interior del corazón o cuando no existe un adecuado retorno de sangre oxigenada a la circulación sistémica. Estas alteraciones suelen ser evidentes desde el nacimiento. La hipoxemia producida por un shunt extrapulmonar no se logra corregir en forma proporcional con la administración de oxígeno en altas concentraciones. Basta que una pequeña cantidad de sangre participe en el shunt para que esta sangre no oxigenada disminuya de forma importante la concentración de oxígeno disuelto en la mezcla resultante. Esta característica es orientadora del punto de vista clínico y es lo que clásicamente se conoce como Test de Hiperoxia. La magnitud del shunt se puede calcular utilizando la ecuación del shunt. Qs: Flujo por el shunt. Qt: Flujo total. Cc: Concentración de O2 en el capilar que sale del pulmón. Ca: Concentración arterial de O2. Cv: Concentración venosa de O2. La fracción resultante representa la cantidad de sangre del gasto cardiaco total que participa en el shunt. Causas de shunt cardiaco Las enfermedades que producen shunt cardiaco pueden ser divididas en ductus dependiente o independiente y se muestran en la tabla 1. 4.- Alteración de la difusión: La difusión es el movimiento de moléculas de un gas a través de una membrana (alveolocapilar) debido a la diferencial de presión parcial de este gas en cada compartimiento. La cantidad de oxígeno que difundirá a través de la membrana alveolocapilar por unidad de tiempo está determinada por la ecuación de Fick. En el pulmón sano el intercambio de oxígeno y su equilibrio a través de lamembrana se produce en aproximadamente 0.25 segundos, lo que corresponde a un tercio del tiempo total que demora la sangre en transitar por la zona disponible de intercambio. Esto y con algunos límites permite la mantención de presiones de oxígeno normales en condiciones fisiológicas donde la sangre debe transitar más rápido por la unidad alveolocapilar como ocurre con la actividad física. Una alteración de la difusión quiere decir que se dificulta el equilibrio de presión alveolocapilar de oxígeno debido al aumento de grosor de la membrana de intercambio. Cuando la vía de difusión está engrosada, el equilibrio de oxígeno toma más tiempo e incluso puede no llegar a producirse, ya que dependerá directamente del tiempo de tránsito de la sangre por la unidad alveolar, generando hipoxemia en reposo o intolerancia al ejercicio según la severidad y extensión de este engrosamiento. Las enfermedades que producen alteración de la difusión (ejemplos de ellas se enumeran en la tabla 2), suelen producir un compromiso heterogéneo de zonas pulmonaFigura 3. En rojo: Alteraciones con V/Q alto representadas por la proporción 10/1. En azul: Alteraciones con V/Q bajo representadas por la proporción 1/10. Tromboembolismo Compresión vascular extrínseca Sobredistensión alveolar (aumento de la zona 1 de West) Atelectasias Crisis de asma, bronquitis, neumonía Enfisema, fibrosis Neumotórax Edema pulmonar, distrés respiratorio Enfermedades con V/Q alto Enfermedades con V/Q bajo Vgas: Difusión total del gas. A: área de intercambio gaseoso. D: constante de difusión de cada gas. P1: Presión parcial del gas en su sitio inicial de difusión (presión alveolar). P2: Presión parcial del gas en su sitio final de difusión (presión capilar). T: Grosor de membrana de intercambio. Tabla 1. Enfermedades que producen shunt cardíaco. Transposición de grandes vasos Drenaje venoso pulmonar total Coartación aórtica Tetralogía de Fallot Anomalía de Ebstein Tronco arterioso Comunicación interauricular o interventricular con presiones derechas ↑ ↑ aumentadas Ductus dependiente Ductus independiente

Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 79 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 76 - 79 Fisiología Respiratoria: Hipoxemia res, lo que, sumado al gran tiempo de reserva de la sangre capilar, hace que su capacidad de producir hipoxemia sea menos de lo esperado. Gran parte de los pacientes que tienen alteraciones de la difusión también tienen desequilibrio V/Q, lo que influirá de forma más relevante y marcada en la producción de hipoxemia. 5.- Disminución de la presión inspirada de oxígeno: En la medida que aumenta la altura geográfica, disminuye la presión atmosférica y de esta forma disminuye también la presión parcial total de cada uno de los gases individuales, manteniendo sin cambios la fracción de oxígeno atmosférico inspirado (0.21) (Tabla 3). La presión atmosférica a nivel del mar es de 760 mmHg traduciéndose en una presión parcial de oxígeno inspirado de 160 mmHg. De forma normal esta presión parcial de oxígeno disminuye al mezclarse con vapor de agua y aire del espacio muerto anatómico en la vía aérea y resulta en una presión de oxígeno alveolar de 100 mmHg, la que alcanza equilibrio con la presión de oxígeno capilar. A dos mil metros de altura, la presión atmosférica disminuye a 596 mmHg, resultando en una presión inspirada de oxígeno de 125 mmHg. De esta misma forma a cuatro mil metros de altura la presión atmosférica es de 462 mmHg y la presión inspirada de oxígeno es de 97 mmHg. Se entiende por lo tanto que la presión de oxígeno alveolar será aún menor y disminuirá el diferencial de presión alveolocapilar de oxígeno. Como nos muestra la ecuación de Fick, la difusión de oxígeno a través de la membrana será menor, se realizará de forma más lenta y por lo tanto disminuirá la presión parcial de oxígeno arterial y la saturación de hemoglobina. Al observar la ecuación de contenido arterial de oxígeno mostrada anteriormente, podemos ver que, si disminuye la presión parcial de oxígeno y la saturación, se producirá también una disminución del contenido arterial de oxígeno al menos que aumente la hemoglobina. Este cambio adaptativo clave para las personas que viven en altura se produce con el tiempo, para lograr mantener una entrega de oxígeno tisular adecuada a pesar de que la hemoglobina (ahora en mayor cantidad) se encuentre solo parcialmente saturada. Causas mixtas de hipoxemia: Con frecuencia ocurre que el fenómeno causante de hipoxemia no es solo uno, sino que dos o varios. Por ejemplo, un paciente con un trauma torácico grave y neumotórax a tensión puede tener cortocircuito por un pulmón no ventilado y además un grave desequilibrio V/Q. Un paciente con enfermedad pulmonar intersticial puede tener una pequeña alteración de la difusión y su hipoxemia estar determinada en gran medida por desequilibrio V/Q y eventualmente también cortocircuito. Aun así, la clasificación de los mecanismos de hipoxemia resulta muy útil en clínica para la orientación diagnóstica (Tabla 4) y terapéutica en distintas enfermedades y nos parece fundamental su conocimiento para los especialistas en la materia. CONCLUSIONES La hipoxemia puede ser causada por diferentes mecanismos fisiopatológicos que, de forma individual o asociados, producen una disminución del contenido arterial de oxígeno. La comprensión de estos mecanismos es indispensable para el adecuado enfoque diagnóstico y terapéutico de esta condición frecuente en el paciente pediátrico. Tabla 2. Ejemplos de enfermedades que producen alteración de la difusión. Asbestosis Sarcoidosis Fibrosis intersticial difusa Neumonía Intersticial Enfermedades del tejido conectivo: Esclerodermia Pulmón reumatoide Lupus eritematoso Granulomatosis con poliangeitis (Wegener) Síndrome de Goodpasture Tabla 3. Presión atmosférica en diferentes alturas geográficas y la correspondiente presión parcial inspirada de oxígeno (PpO2). Tabla 4. Características de las principales causas de hipoxemia. Nivel mar (0 m) 2000 m 4000 m 6000 m Everest (8850 m) Hipoventilación Alteración V/Q Shunt cardiaco Alteración difusión ↓ disminuido, ↑ aumentado, ↑↑ muy aumentado 760 596 462 354 247 ↓ ↓ ↓ ↓ ↑↑ Normal o ↑ Normal o ↓ Normal o ↓ Normal ↑↑ ↑ ↑ 159 125 97 74 51 Altura geográfica Mecanismo Presión atmosférica (mmHg) PaO2 PaCO2 Diferencia A-a de O2 PpO2 inspirada (mmHg) (21%) 1. Hall J. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. Elsevier, 14th Edition, Chapter 68Metabolismof Carbohydrates and Formation of Adenosine Triphosphate, 2021. 2. Levitsky M. Pulmonary Physiology. McGraw-Hill Education, 9th Edition, 2018. 3. West J. Pulmonary Pathophysiology. Wolters Kluwer, 9th Edition, Chapter 2 Gas Exchange, 2017. 4. SarkarM, NiranjanN, Banyal PK. Mechanisms of hypoxemia. Lung India. 2017 Jan-Feb;34(1):47-60. 5. Belda, F. Pathophysiology of respiratory failure. Trends in Anaesthesia and Critical Care. 2013. 3. 265–269. 6. Henig NR, Pierson DJ. Mechanisms of hypoxemia. Respir Care Clin NAm. 2000Dec;6(4):501-21. 7. Cruz Mena E. Aparato Respiratorio: Fisiología y Clínica. Escuela de Medicina Universidad Católica. Capítulo 3 Ventilación e intercambio gaseoso. 2008. REFERENCIAS

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