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UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE MEDICINA HUMANA

“ESPIROMETRIA FORZADA”

AUTORES Andrea Bustios Ahumada Karina Correa Carlos Castilla Espinoza Elsa Castañeda Coronel Hussein Bazoun Bazan Gianfranco Cotrina Susanibar

I.

INTRODUCCIÓN

¿QUE ES LA RESPIRACIÓN? La respiración es el proceso fisiológico por el cual se proporciona oxígeno a los tejidos y retira el dióxido de carbono. Las cuatro funciones principales de la respiración son: 1) ventilación pulmonar, que se refiere al flujo de entrada y salida de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares; 2) difusión de oxígeno y de dióxido de carbono entre los alvéolos y la sangre; 3) transporte de oxígeno y de dióxido de carbono en la sangre y los líquidos corporales hacia las células de los tejidos corporales y desde las mismas, y 4) regulación de la ventilación y otras facetas de la respiración.(1) VENTILACIÓN PULMONAR Es una de las funciones de la respiración. La ventilación pulmonar es el proceso mecánico cíclico que consiste en el movimiento de entrada (inspiración) y salida (espiración) de aire hacia adentro y fuera de los pulmones. El ciclo respiratorio es iniciado por la expansión del tórax y la contracción del diafragma. El incremento resultante en el volumen torácico, crea una presión negativa que mueve aire hacia el interior. La espiración pulmonar es pasiva, resultado de un retroceso de la pared torácica, diafragma y tejido pulmonar. REGISTRO DE LAS VARIACIONES DEL VOLUMEN PULMONAR: ESPIROMETRÍA La ventilación pulmonar puede estudiarse registrando el movimiento del volumen del aire que entra y sale de los pulmones, un método que se denomina espirometría. (2) Está formado por un tambor invertido sobre una cámara de agua, con el tambor equilibrado por un peso. En el tambor hay un gas respiratorio, habitualmente aire u oxígeno; un tubo conecta la boca con la cámara de gas. Cuando se respira hacia el interior y el exterior de la cámara, el tambor se eleva y desciende, y se hace un registro adecuado en una hoja de papel en movimiento. El espirograma indica los cambios del volumen pulmonar en diferentes condiciones de respiración. (1) Para facilitar la descripción de los acontecimientos de la ventilación pulmonar, el aire de los pulmones se ha subdividido en este diagrama en cuatro volúmenes y cuatro capacidades, que son el promedio de un varón adulto joven. (2)

Volúmenes pulmonares Se presentan cuatro volúmenes pulmonares que, cuando se suman, son iguales al volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones. El significado de cada uno de estos volúmenes es el siguiente: (1)

a) El volumen corriente es el volumen de aire que se inspira o se espira en cada respiración normal; es igual a aproximadamente 500 ml en el varón adulto. b) El volumen de reserva inspiratoria es el volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y por encima del mismo cuando la persona inspira con una fuerza plena; habitualmente es igual a aproximadamente 3.000 ml. c) El volumen de reserva espiratoria es el volumen adicional máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración forzada después del final de una espiración

a

volumen

corriente

normal;

normalmente

es

igual

a

aproximadamente 1.100 ml. d) El volumen residual es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada; este volumen es en promedio de aproximadamente 1.200 ml. Los valores normales dependen de la edad, el sexo, la estatura del paciente, y es muy posible que intervengan otros factores como la raza y la altura sobre el nivel del mar. Se acepta como límite inferior normal hasta 75% para la relación VEF/CEF. (3)

Capacidades pulmonares En la descripción de los acontecimientos del ciclo pulmonar a veces es deseable considerar dos o más de los volúmenes combinados. Estas combinaciones se denominan capacidades pulmonares que se pueden describir como se señala a continuación:

(1)

a) La capacidad inspiratoria es igual al volumen corriente más el volumen de reserva inspiratoria. Esta es la cantidad de aire (aproximadamente 3.500 ml) que una persona puede inspirar, comenzando en el nivel espiratorio normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima cantidad. b) La capacidad residual funcional es igual al volumen de reserva espiratoria más el volumen residual. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal (aproximadamente 2.300 ml).

c) La capacidad vital es igual al volumen de reserva inspiratoria más el volumen corriente más el volumen de reserva espiratoria. Es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona desde los pulmones después de llenar antes los pulmones hasta

su

máxima

dimensión

y

después

espirando

la

máxima

cantidad

(aproximadamente 4.600 ml). d) La capacidad pulmonar total es el volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible (aproximadamente 5.800 mi); es igual a la capacidad vital más el volumen residual. Todos los volúmenes y capacidades pulmonares son aproximadamente un 20-25% menores en mujeres que en varones, y son mayores en personas de constitución grande y atléticas que en personas de constitución pequeña y asténicas.

(3)

Espirometría forzada La espirometría forzada es aquella en que, tras una inspiración máxima, se le pide al paciente que realice una espiración de todo el aire, en el menor tiempo posible (es decir, hasta que en los pulmones sólo quede el volumen residual). El flujo de aire es graficado por la curva volumen flujo en la cual el flujo de aire es graficado en función del volumen. En pulmones normales, el aire es rápidamente expelido en forma temprana durante una espiración forzada, con una reducción del flujo conforme los pulmones quedan vacíos. Esta última parte de la curva de espiración representa el vaciamiento de las pequeñas vías aéreas (bronquiolos terminales). De esta gráfica pueden obtenerse los siguientes datos: a) Capacidad Vital Forzada (FVC): Representa el Volumen total que expulsa el paciente desde la inspiración máxima hasta la espiración máxima. Su valor normal es mayor del 80% del valor teórico. b) Volumen máximo espirado en el primer segundo de una espiración forzada (FEV1): representa el volumen que se expulsa en el primer segundo de una espiración forzada. Su valor normal es mayor del 80% del valor teórico. c) Relación FEV1/ FVC: Indica el porcentaje del volumen total espirado que lo hace en el primer segundo. Su valor normal es mayor del 70-75%. d) Flujo espiratorio pico (PEF): el punto más alto en el gráfico de espiración. e)

II.

OBJETIVOS

 Obtener la representación gráfica y medir los volúmenes y capacidades pulmonares durante una respiración normal y con el máximo esfuerzo.  Comparar volúmenes pulmonares entre hombres y mujeres.  Correlacionar los volúmenes pulmonares tras el ejercicio.  Obtener la representación gráfica de la curva flujo volumen, encontrando el volumen espiratorio forzado al primer segundo (VEF1) y la capacidad vital forzada (CVF). 

Calcular VEF1/CVF III.

MATERIALES Y EQUIPOS

 Estudiante Equipo Vernier Pinzas nasales  Espirómetro Boquilla para espirómetro Retrorpoyector  Filtro contra bacterias y virus

IV.

PROCEDIMIENTO

A. Conectar el espirómetro al equipo Vernier. Abrir el archivo correspondiente. B. Conectar el espirómetro al filtro bacteriano, y éste a su vez a la boquilla. C. En posición de pie (para obtener la máxima expansión torácica). Aflojar la ropa demasiado ajustada. D. Sostener el espirómetro con una o ambas manos. Sostener los brazos contra la mesa. Click “cero” el sensor. No mover el espirómetro durante la recolección de datos. E. Colocarse las pinzas nasales. F. Con la boca libre de comida u otros obstáculos, se colocará la boquilla entre los labios, cerrando estos perfectamente sobre aquélla.

G. Click “collect” para recolectar los datos. H. Tomando respiraciones normales, comenzar la recolección de datos con una inhalación y continuar durante 4 ciclos respiratorios. I. A continuación, realizar una inspiración máxima y una espiración máxima. J. Continúa con al menos 1 respiración adicional normal. K. Click “stop” para finalizar la recolección de datos. L. Click “next page” para visualizar la gráfica de volúmenes pulmonares. Ajustar la línea basal. M. Repita el paso (F) luego de 40 seg de actividad física. N. Realice un esquema y anote sus resultados en tablas correspondientes.

V.

RESULTADOS

1. Analice los resultados de la Tabla 1 en cuanto a semejanzas y diferencias.

2. Analice los resultados de la tabla 2 en cuanto a semejanzas y diferencias.

Los parámetros de las pruebas de función pulmonar presentan una gran variabilidad interindividual y dependen de las características antropométricas de los pacientes (sexo, edad, talla, peso y raza). La interpretación de la espirometría se basa en la comparación de los valores producidos por el paciente con los que teóricamente le corresponderían a un individuo sano de sus mismas características antropométricas. Este valor teórico o valor de referencia se obtiene a partir de unas ecuaciones de predicción. Se recomienda considerar la utilización de los valores de referencia de Casan (rango 6-20años). (4) Talla: 144 cm Peso: 58.25 kg Años: 20 años

Autor SEXO

Parámetro

Ecuación

(rango edad)

Valores de Predicción

0.03049 T + FVC

0.02220 P

3.353

+0.03550 E -3.04

Casan F (6-20 años)

0.02483 T + FEV

0.02266 P +0.07148 E -2.91

3.415

TABLA II (Valores obtenidos)

ESPIROMETRÍA FORZADA FVC (Capacidad vital forzada) FEV1 (volumen espiratorio forzado en el primer segundo) FEV1 % (FEV1 /FVC x 100)

2,226 l/s 1,863 l/s 83.69 %

En condiciones normales, durante el primer segundo de la espiración forzada se expulsa el 70-75% de la CVF. Si el VEF1% es menor de ese porcentaje, significa que existe una obstrucción al flujo espiratorio; un VEF1% que es demasiado alto es un indicio de una restricción del volumen pulmonar. Una circunstancia inusual es cuando disminuyen el FEV1 y la FVC de forma concomitante y la FEV1/FVC es normal o casi normal. Este patrón puede reflejar la incapacidad del paciente para inhalar o exhalar completamente, o bien un colapso irregular de las pequeñas vías aéreas en las fases iniciales de la espiración. En esta situación, puede ser útil sustituir la FVC por la VC lenta y calcular el cociente de Tiffeneau (FEV1/VC). (4) 3. ¿Cuál sería el volumen tidal si inhalas un objeto extraño que obstruye completamente el bronquio derecho?

4. La exposición ocupacional al polvo de carbón, sílice o asbesto puede llevar a fibrosis pulmonar. Los pulmones se vuelven rígidos y tienen mayor retroceso elástico. Qué pasará con la capacidad pulmonar total (CPT) y la capacidad vital (CV)? La fibrosis pulmonar es una enfermedad que se caracteriza por la presencia de una respuesta fibroproliferativa pulmonar difusa con pocos signos de inflamación y que conduce a una rápida destrucción del parénquima neumónico. Esta es una enfermedad conocida como alveolitis fibrosante criptógena. Se relaciona con exposiciones a polvo metálico, polvo de madera, etc. (5) El asbesto es un mineral silicato fibroso que fue usado de manera amplia en los edificios entre 1890 y 1970, como un material aislante y resistente al fuego. La asbestosis puede causar fibrosis pulmonar y es causada por exposición intensa al asbesto, que por lo general representa un periodo latente de 25 años. (6)

En la actualidad se conocen varias enfermedades asociadas por la inhalación de asbesto. La asbestosis es causada por exposición intensa al asbesto. (7) También se puede observar silicosis la cual se cree que tiene un efecto tóxico sobre los macrófagos que estimula la generación de citosinas precipitando la fibrogénesis. (6) La asbestosis se conoce desde hace décadas, caracterizándose por la aparición de una fibrosis pulmonar difusa que origina rigidez de los tejidos pulmonares, lo que restringe la función respiratoria. (7) Una de las funciones principales del pulmón es la ventilación pulmonar, que es el mecanismo respiratorio que permite el intercambio de gases entre la sangre y el aire atmosférico (hematosis).

(8)

Entonces al omitirse esta

función debido a la inhalación de sustancias extrañas como el asbesto lo que sucede con la Capacidad pulmonar total (CPT), la cual el volumen máximo que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible, es que se va a ver disminuida ya que el pulmón no contará con la elasticidad de antes debido a la rigidez que causó

la fibrosis en los tejidos pulmonares. Asimismo la Capacidad vital (CV) se verá también disminuida ya que el daño en la fibrosis es al nivel de alveolo, y en el alveolo es donde ocurre todo el intercambio gaseoso, y al estar afectada la estructura que regula esta función va haber una disminución en la inspiración y espiración; el asbesto causa injuria directa ya que al inhalarse va a ir directamente hacia los alveolos, causando su acumulación en este.

5. En el enfisema severo por un tabaquismo crónico, hay destrucción del tejido pulmonar con retroceso elástico disminuido. Como esperaría encontrar la CPT y la CV? En el enfisema, la elastolisis pulmonar produce un aumento en la capacidad pulmonar total (CPT), de la capacidad residual funcional (CRF) y del volumen residual (VR). En la obstrucción de la vía aérea se produce una disminución acelerada de la presión intraluminal que provoca el cierre precoz de dicha vía. Este mecanismo de aumento del VR puede acompañarse de un aumento proporcional de la CPT, lo que determina una caída de la capacidad vital (CV). El aumento de la CPT, la CRF y el VR indican la severidad de la hiperinflación estática. En adición, durante la hiperventilación del ejercicio, se suma un componente dinámico con consecuencias muy desfavorables sobre la mecánica respiratoria. (9) 6. Esquematice la curva volumen flujo para los siguientes patrones de

enfermedades pulmonares: a) Obstructivo CURVA VOLUMEN-FLUJO EN ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA (10)

CURVA VOLUMEN-TIEMPO EN ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA (10)

b) Restrictivo CURVA VOLUMEN-FLUJO EN ENFERMEDAD PULMONAR RESTICTIVA (10)

CURVA VOLUMEN-TIEMPO EN ENFERMEDAD PULMONAR RESTICTIVA (10)

VI.

CONCLUSIONES

 El registro de las variaciones de los volúmenes pulmonares es un examen fundamental

en

la

evaluación

de

la

función

pulmonar.

Tiene

buena

reproducibilidad, facilidad de su medición, y grado de correlación con la etapa de la enfermedad, condición funcional, morbilidad y mortalidad. Tiene un protocolo y pautas a seguir. Hay que ser minuciosos y basarnos primeramente en una buena anamnesis.  Con el uso del Espirómetro se permite unificar criterios de diagnóstico en la red asistencial, lo cual posibilita extender y generalizar la experiencia de especialistas en función pulmonar a Instituciones de

Salud que no cuentan con estas

especialidades. Este equipo médico permite además disminuir el tiempo invertido y los errores ocasionados en el análisis de los resultados espirométricos de cada paciente, en el momento de realizar el diagnóstico espirométrico.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Hall E. Guyton y Hall Tratado de Fisiología Médica. 12ª ed. Madrid-España: Elsevier; 2011. 2. Segarra E. Fisiología de los aparatos y sistemas. Ecuador: Universidad de Cuenca; 2006. 3. López J, Fernández A. Fisiología del ejercicio. 3ª ed. Buenos Aires-Argentina: Panamericana; 2006. 4. Burgos F., Casan P., Del Campo F., Gáldiz J., Giner J., González N. Normativa sobre la espirometría (revisión 2013). Barcelona: Editorial Respira; 2013. 5. Sánchez R. Bases dela neumología clínica. 2 ed. Venezuela: Univ. Central de Venezuela: Consejo de desarrollo científico y humanístico; 2004. 6. Stevens A, Lowe J, Scott I. Patología Clínica. 3 ed. México: Manual moderno; 2011. 7. Rubio J. Manual para la formación de nivel superior en prevención de riesgos laborales. España: Díaz de santos; 2005. 8. Guerra M. Fernández V. Silva L. Pont C. Delgado M. Millán F. Ramos F. et al. Enfermeros: Cuerpo Técnico. Escala de Diplomados de Salud Pública Volumen II.3 ed. España: MAD; 2006. 9. Haluzka J, Chartrand DA, Grassino AE, Milic-Emili J. Intrinsic PEEP and arterial PCO2 in stable patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis 1990; 141:1194-7. 10. Centros para el control y la prevención de enfermedades; Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional/ NIOSH; Instituto nacional de enfermedades respiratorias. Guía de NIOSH sobre entrenamiento en espirometría. México: Centros para el control y la prevención de enfermedades; Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional/ NIOSH; Instituto nacional de enfermedades respiratorias. Guía de NIOSH sobre entrenamiento en espirometría; 2007.