EVALUACIÓN DE LA FUNCIÓN PULMONAR by Maribel Pereyra Robles

MANUAL SEPAR DE PROCEDIMIENTOS

SOCIEDAD ESPAﾃ前LA DE NEUMOLOGIA Y CIRUGIA TORACICA (SEPAR)

Manual SEPARde Procedimientos Coordinador general de la obra: Luis Puente Maestu Comité editorial SEPAR: José María Marín Trigo Fellip Burgos Rincón Nicolás Cobos Barroso Ciro Casanova Macario Antonio Cueto Ladrón de Guevara Javier de Miguel Díez Victoria Villena Garrido Carlos Zamarrón Sanz Edición realizada para: Novartis Farmacéutica S.A. Gran Vía de les Corts Catalanes, 764 08013 Barcelona Editado por: LUZÁN 5, S. A. de Ediciones Pasaje de la Virgen de la Alegría, 14 28027 Madrid e-mail: luzan@luzan5.es http://www.luzan5.es

Título original: Manual SEPAR de Procedimientos. Módulo 3. Procedimientos de evaluación de la función pulmonar ©Copyright, 2002. SEPAR ISBN Obra completa: 84-7989-152-1 ISBN Módulo 3: 84-7989-155-6 Depósito legal: Imprime: EGRAF, S. A. Madrid Editado y coordinado por Luzán 5, S. A. de Ediciones para Novartis Farmacéutica S.A. Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida ni transmitida en ninguna forma o medio alguno, electrónico o mecánico, incluyendo las fotocopias, grabaciones o cualquier sistema de recuperación de almacenaje de información, sin el permiso escrito del titular del copyright.

Procedimientos de evaluación de la función pulmonar

1. Espirometría

P. Casan, F. Burgos, J.A. Barberà, J. Giner

2. Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

B. Galdiz, C. Gistau, E. López de Santamaría, G. Peces-Barba

3. Volúmenes pulmonares

L. Compte, V. Macián, M. Blanco, M. Rodríguez

4. Gasometría arterial J.A. Barberà, J. Giner, P. Casan, F. Burgos

Espirometría

P. Casan Hospital de Santa Creu i Sant Pau. Barcelona F. Burgos Hospital Clínic. Barcelona J.A. Barberà Hospital Clínic. Barcelona J. Giner Hospital de Santa Creu i Sant Pau. Barcelona 1. INTRODUCCIÓN La espirometría es una prueba básica para el estudio de la función pulmonar. Para garantizar su correcta realización e interpretación, las diferentes sociedades médicas neumológicas, nacionales e internacionales, han editado en los últimos años diversas recomendaciones y normativas que garantizan los mínimos necesarios para poder comparar sus resultados en cualquier parte del mundo. La Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (SEPAR) editó, ya en 1985 (Sanchis et al.), una “Normativa para la espirometría forzada”. Este hecho, unido a la presencia de una industria nacional que facilitó la adquisición de espirómetros y a la coincidencia de contar en el mismo tiempo con valores de referencia de la propia población española, constituyeron un trípode necesario que popularizó la realización de espirometrías en todo el ámbito médico nacional. A pesar de ello, la espirometría sigue siendo un procedimiento teóricamente fácil de realizar, pero, en la práctica, difícil de hacerlo con corrección. Quince años más tarde, la SEPAR se propone con esta monografía actualizar de nuevo este procedimiento y hacer llegar a todos los rincones de habla hispana unas recomendaciones sencillas y básicas para estandarizar la espirometría en toda su área de influencia. 2. FUNDAMENTOS La espirometría es una prueba que mide el volumen de aire que los pulmones pueden movilizar en función del tiempo. La representación gráfica puede ser entre estas variables (volumen/tiempo) o entre sus derivadas (flujo/volumen). La paulatina sustitución de los viejos espirómetros de campana, que medían el volumen de aire y su velocidad de salida mediante un quimógrafo, por los neumotácometros, que permiten

Espirometría

relacionar la lectura instantánea de flujo con el cálculo diferencial del volumen, ha popularizado la denominada curva flujo/volumen (espiratoria/inspiratoria), que representa la forma actual de realizar la espirometría convencional en todo el mundo. 3. ESPACIO FÍSICO Es recomendable un espacio físico individualizado, cerrado y aislado acústicamente, con una superficie mínima capaz de reunir a dos personas, el espirómetro y las herramientas accesorias necesarias. La paulatina incorporación de equipos portátiles permite realizar la espirometría en un ambulatorio, a la cabecera del paciente y, en un futuro inmediato, podrán realizarse desde el propio domicilio. 4. EQUIPOS Los espirómetros constan de dos grandes compartimentos: el dedicado a la adquisición de la señal y el conjunto de instrumentos que se encargan de procesar, almacenar, calcular y registrar los datos adquiridos. En función del tipo de sensor utilizado para adquirir la señal de aire en movimiento, podemos clasificarlos en espirómetros de volumen o de flujo. 4.1. Tipos de espirómetros 4.1.1. Espirómetros de volumen Fueron los espirómetros iniciales y siguen utilizándose como elemento patrón para las calibraciones. Son equipos cerrados, con una campana conectada a las vías aéreas y sellada mediante un recipiente de agua. La campana se conecta a un quimógrafo, montado sobre un sistema de inscripción, que se desplaza a una velocidad conocida y permite derivar el cálculo de flujo a partir de la señal de volumen obtenida. Estos equipos fueron sustituidos progresivamente por sistemas de pistón o de fuelle (espirómetros secos) que permitieron prescindir del recipiente de agua y hacer el equipo mucho más sencillo y portátil. Muchos de estos equipos utilizan un potenciómetro para generar una señal analógica proporcional al volumen desplazado, y a través de un convertidor analógico-digital puede almacenarse en un ordenador. 4.1.2. Espirómetros de flujo (neumotacómetros) Miden inicialmente el flujo a partir de una resistencia conocida que produce una diferencia de presión entre uno y otro lado del paso del aire (neumotacómetro tipo Fleish). Actualmente es el más popular y habitual de los sistemas utilizados, aunque existe otro tipo de tacómetros que están comercializados y se usan en diferentes espirómetros del mercado (ej. turbina, pistón, alambre caliente, ultrasonidos, etc.). 4.2. Requerimientos mínimos Los requerimientos mínimos que debe poseer un espirómetro son los siguientes:

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Márgenes de lectura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.5-8 litros Exactitud: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5% o 100 ml Precisión: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3% o 50 ml Linealidad: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3% Resolución: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-50 ml Resistencia: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . < 1.5 cmH 2O/l/s entre 0-14 l Volumen mínimo detectable: . . . . . . . . . . . . 30 ml Tiempo cero: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extrapolación retrógrada Tiempo de lectura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 s Señal de prueba: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Jeringa de 3 l y señal eléctrica de 24 curvas flujo/volumen

5. PERSONAL: CUALIFICACIÓN Y PREPARACIÓN • Cualificación académica de diplomado de enfermería o similar. • Habilidad en el trato con enfermos. • Conocimientos de cálculo, electrónica, informática y representación gráfica de señales. • Responsabilidad, hábito de toma de decisiones, capacidad de resolver problemas técnicos. • Mínimo de 6 meses de entrenamiento en un centro reconocido. 6. INDICACIONES, CONTRAINDICACIONES Y COMPLICACIONES 6.1. Indicaciones • Evaluar la capacidad respiratoria ante la presencia de síntomas relacionados con la respiración (tos, expectoración, disnea, sibilancias, etc.) o signos de enfermedad (malformaciones torácicas, radiografía de tórax alterada, etc.). • Valorar el impacto respiratorio de las enfermedades de otros órganos o sistemas (patología cardiaca, renal, hepática, neuromuscular, etc.). • Cribaje de alteración funcional respiratoria ante pacientes de riesgo (tabaco, agentes laborales, procesos alérgicos, etc.). • Evaluar el riesgo de procedimientos quirúrgicos. • Evaluar la presencia de alteración respiratoria ante solicitudes de incapacidad profesional u otras evaluaciones médico-legales. • Valorar la respuesta terapéutica frente a diferentes fármacos o en ensayos clínicos farmacológicos. • Estudios epidemiológicos que incluyan patología respiratoria. 6.2. Contraindicaciones Siempre son relativas y dependen de cada paciente y de cada circunstancia:

Espirometría

• Falta de comprensión o de colaboración en el entendimiento y la realización de la prueba. • Enfermedades que cursan con dolor torácico inestable (neumotórax, angor, etc.). • Hemoptisis reciente. • Aneurisma torácico o cerebral. • Infarto reciente. • Desprendimiento de retina o cirugía de cataratas reciente. • Traqueostomía, ausencia de piezas dentales (precauciones especiales). 6.3. Complicaciones • Accesos de tos. • Broncoespasmo. • Dolor torácico. • Aumento de presión intracraneal. • Neumotórax. • Síncope. 7. ÁMBITOS DE REALIZACIÓN 7.1. Hospital El ámbito habitual para realizar la espirometría es el hospitalario, en el contexto de los servicios o departamentos de Neumología. La espirometría se realiza en los laboratorios de función pulmonar, en las unidades de hospitalización, en las consultas externas, en hospitales de día y en aquellos ambientes que se consideren de utilidad para cumplir las indicaciones mencionadas. 7.2. Ambulatorio La espirometría ambulatoria añade información importante en el seguimiento de los procesos respiratorios crónicos susceptibles de control ambulatorio (asma, EPOC, enfermedades ocupacionales, etc.). 7.3. Domicilio La incorporación de equipos portátiles y muy fáciles de manejar, así como la transmisión telefónica de señales informáticas, facilitarán en un futuro inmediato la realización de espirometrías en el propio domicilio del paciente o en el lugar de trabajo. 8. RECOMENDACIONES PREVIAS • No fumar, al menos en las 24 horas previas. • Evitar la comida abundante (2-3 horas antes). • Abstenerse de bebidas estimulantes (café, té, cola, etc.).

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• No haber realizado ejercicio vigoroso (al menos 30 minutos antes). • No haber tomado broncodilatadores (avisar en caso imprescindible) (*). • No llevar ropas ajustadas que dificulten la respiración. (*)Administración previa de broncodilatadores. Considerar la duración de cada fármaco: Fármaco

Horas

• Agonistas beta2 de acción corta • Agonistas beta2 de acción prolongada • Anticolinérgicos • Teofilina retardada

6 12 6 36-48

9. PREPARACIÓN DEL PACIENTE Registrar la edad (años), talla (cm) y peso (kg) de cada paciente. La talla debe obtenerse mediante un tallímetro, con el paciente descalzo, el cuerpo estirado y la cabeza erguida. El peso se conseguirá mediante una báscula adecuada, tambien sin zapatos y con ropa ligera. En los pacientes con deformidades torácicas o con defectos importantes en las extremidades inferiores, la talla puede sustituirse por la envergadura, obtenida midiendo la distancia máxima entre las puntas de los dedos mayores, tras colocar los brazos en cruz. En este caso debe anotarse claramente. El paciente debe estar sentado y relajado, al menos unos 5-10 minutos antes de la prueba. En este periodo, deberá recibir las explicaciones necesarias sobre el procedimiento que va a realizarse y cómo deberá colaborar. Realizar una breve historia clínica del paciente, especialmente del diagnóstico y motivo del estudio, de la medicación e interrogar sobre la existencia de enfermedades infecciosas (TBS, VIH+, hepatitis). 10. PREPARACIÓN DEL EQUIPO • Tener el espirómetro perfectamente preparado y calibrado. • Disponer de una silla cómoda con el respaldo vertical para sentar al paciente. • Tener las pinzas nasales al alcance de la mano. • Disponer de la báscula y tallímetro para efectuar las determinaciones antropométricas. • Disponer de un filtro adecuado para utilizar si el paciente lo requiere. • Disponer de un broncodilatador de acción rápida en aerosol. • Anotar las variables atmosféricas necesarias para la correcta determinación de la espirometría: presión atmosférica (mmHg), temperatura ambiente (°C), humedad relativa (%).

Espirometría

11. SISTEMAS DE CALIBRACIÓN • Jeringa de 3 litros para calibración diaria (obligatoria). • Control de flujos. Puede realizarse mediante un “descompresor explosivo” y es recomendable al menos cada 15 días. • Control de tiempo. Mediante cronómetro. Recomendable también cada 15 días. 12. PROCEDIMIENTO 12.1. Generalidades • Instruir adecuadamente al paciente sobre las maniobras que van a realizarse y qué se espera de su colaboración. • Colocar al paciente cómodamente sentado y situado frente al espirómetro. • En el caso de realizar la maniobra en decúbito debe anotarse oportunamente. El valor puede ser hasta un 10% inferior al habitual en sedestación. • Solicitarle que se desabroche el cinturón o la faja o cualquier cosa que pueda dificultar su respiración. • Mantener la dentadura postiza, en el caso de utilizarla, a menos que impida la realización de la prueba. 12.2. Maniobra correcta. Criterios de aceptación • Colocar las pinzas nasales. • Realizar una maniobra inspiratoria máxima, lenta y progresivamente, no de manera forzada (pausa a capacidad pulmonar total TLC < 1 s). • Colocar la boquilla (indeformable) en el interior de la boca, con los labios alrededor. • Realizar una maniobra espiratoria máxima, de forma rápida y forzada, hasta completar el vaciado de los pulmones. • Realizar una maniobra inspiratoria máxima, también de forma rápida y con esfuerzo máximo. (Esta maniobra sólo será necesaria en el caso de querer disponer de inspirometría). • Repetir las instrucciones las veces que sean necesarias y conseguir un mínimo de tres maniobras (con un máximo de 8 intentos) que sean técnicamente satisfactorias, dos de ellas reproducibles. • Comprobar la corrección de los trazados y obtener los registros. Los criterios de aceptación de una maniobra son los siguientes, tomados de las recomendaciones ATS y ERS (American Thoracic Society; European Respiratory Society), actualmente vigentes. Estas sociedades están actualizando alguno de estos puntos (#): • Los trazados no deben contener artefactos. • Debería incluirse el trazado de los 0.25 segundos iniciales anteriores a la espiración, para poder evaluar la calidad de la maniobra (#).

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• No debe producirse amputación en el final de la espiración. • Inicio de maniobra mediante extrapolación retrógrada (fig. 1). El volumen extrapolado deberá ser menor del 5% FVC o 150 ml (#). • Tiempo de espiración preferiblemente superior a 6 segundos (#). • Final de la maniobra cuando el cambio de volumen en un segundo no supera los 25 ml (#). Los criterios de reproducibilidad de una maniobra son los siguientes: • Variabilidad en la FVC y el FEV 1 < 200 ml o el 5%, al menos en dos de las maniobras (#). 12.3. Errores más frecuentes • No cumplir con el criterio de espiración durante 6 o más segundos. Sin embargo, por sí sola, esta razón no debe llevar a eliminar la maniobra. • Finalización brusca o defectuosa de la maniobra. • Defectos en el inicio de la maniobra espiratoria. 12.4. Cálculos • Cada equipo dispone de varios modelos de ecuaciones de predicción susceptibles de ser incorporadas al protocolo de funcionamiento. • Los equipos pueden disponer de notas de advertencia sobre el cumplimiento o incumplimiento de los criterios de aceptación y reproducibilidad de las maniobras. 12.5. Representación gráfica • Extrapolación retrógrada para el inicio de la maniobra (fig. 1). • Curva flujo/volumen y volumen/tiempo de una maniobra correcta (fig. 2).

2.0

Línea de extrapolación posterior

1.5

13. EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS

1.0

Los resultados de la espirometría deben expresarse en forma numérica y gráfica. Para la expresión numérica suelen utilizarse tres columnas: en la primera se anotan los valores de referencia para cada variable, en la segunda, los valores

0.5

Volumen de extrapolación

0.0

0.5

1.0

1.5

Tiempo (segundos)

Figura 1. Extrapolación retrógrada para el inicio de la maniobra.

Espirometría

obtenidos en el paciente, y en la tercera, el porcentaje de los valores medidos con relación a los de referencia. En el futuro debería incorporarse el criterio de límite inferior de normalidad. Para anotar los resultados en hojas complementarias, deben tenerse en cuenta las siguientes instrucciones:

1 seg.

Flujo PEF FEF25-75% MEF50% FVC

FVC FEV1

Tiempo

• Se anotarán los valores FVC: Capacidad vital forzada más altos de FVC y de FEV : Volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEMS) : Flujo espiratorio forzado entre el 25% y el 75% de la FVC FEF FEV1, aunque no pertenezPEF: Ápice de flujo (flujo máximo espiratorio) can al mismo trazado. : Flujo espiratorio máximo cuando queda en el pulmón el 50% de la FVC MEF • Los flujos medios (MMEF) y el PEF se obtendrán de la Figura 2. Curva flujo/volumen y volumen/tiempo de una mejor curva que cumpla los maniobra correcta. criterios de aceptabilidad y que tenga un valor más alto como suma de FVC+FEV1. • Los valores se expresarán como “valor absoluto” y como porcentaje del valor de referencia. 1

25-75%

50%

Para la representación gráfica es mejor el trazado de flujo/volumen, con el bucle completo, que el de volumen/tiempo. 14. VALORES DE REFERENCIA Cada laboratorio utilizará los valores de referencia que decida previamente y hará constar la referencia bibliográfica más adecuada. La SEPAR recomendó ya en 1985 la utilización de los valores de referencia para la espirometría forzada obtenidos en el estudio multicéntrico de Barcelona y que han sido ampliamente validados(Roca et al.). Las ecuaciones propuestas son las que se indican en la tabla I. 15. CONTROL DE CALIDAD El usuario debe establecer dentro de la rutina de funcionamiento: • Un programa de mantenimiento preventivo. • Una sistemática de control de calidad que asegure que las mediciones obtenidas diariamente con el equipo son exactas y reproducibles dentro de los rangos establecidos.

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Tabla I

Ecuaciones propuestas por la SEPAR

Ecuación

SEE

0.947 0.945 0.832 0.907 0.856

0.443 0.378 0.796 1.073 0.811

0.935 0.64 0.789 0.879 0.803

0.313 0.263 0.651 0.831 0.669

– 1.1574 – 5.77 – 2.4

0.72 0.75 0.40 0.55 0.47 0.47

0.53 0.451 5.36 1.0 1.47 1.30

0.0454A– 0.0211E – 2.8253 0.0326A– 0.0253E – 1.2864 –0.2240E – 0.1126P + 94.88 0.0230A– 0.0456E + 1.1055 0.0448A– 0.0304E + 0.35 0 0.0242A– 0.0418E + 1.62

0.75 0.82 0.54 0.70 0.47 0.56

0.403 0.315 5.31 0.68 1.04 0.925

Sexo masculino (6-20 años): FVC (l) FEV 1 (l) FEF 25-75% (l/s) PEF (l/s) FEF 50% FVC (l/s)

0.0280A+ 0.03451P + 0.05728E – 3.21 0.02483A+ 0.02266P + 0.07148E – 2.91 0.038A+ 0.140E – 4.33 0.075A+ 0.275E – 9.08 0.017A+ 0.157E + 0.029P – 2.17

Sexo femenino (6-20 años): FVC (l) FEV 1 (l) FEF 25-75% (l/s) PEF (l/s) FEF 50% FVC (l/s)

0.03049A+ 0.02220P+ 0.03550E – 3.04 0.02866A+ 0.01713P + 0.02955E – 2.87 0.046A+ 0.051E – 4.30 0.073A+ 0.134E – 7.57 0.046A+ 0.067E – 4.17

Sexo masculino (>20 años): FVC (l) FEV 1 (l) FEV 1/FVC,% FEF25-75% (l/s) PEF (l/s) FEF50% FVC (l/s)

0.0678A– 0.0147E 0.0514A– 0.0216E –0.1902E + 85.58 0.0392A– 0.0430E 0.0945A– 0.0209E 0.0517A– 0.0397E

– 6.0548 – 3.9548

Sexo femenino (>20 años): FVC (l) FEV 1 (l) FEV1/FVC,% FEF 25-75% (l/s) PEF (l/s) FEF 50% FVC (l/s)

A: altura en cm; E: edad en años; P: peso en kg; R: coeficiente de correlación múltiple; SEE: error estándar estimado.

Un aspecto esencial del programa de control de calidad es disponer de un libro de registro de las calibraciones e incidencias del equipo de medición o cambios en los procedimientos de realización de la espirometría.

Espirometría

• Control mediante “personas patrón”. Es recomendable cada 30 días y siempre que se sospeche algún problema. • Revisión del software, registro de las fechas de cambio y en función de las modificaciones del fabricante. 16. LIMPIEZA DE LOS EQUIPOS Las partes expuestas a la respiración del paciente deben poder lavarse con agua y jabón y esterilizarse con métodos físicos o químicos. A ser posible las boquillas serán desechables. 17. MANTENIMIENTO • Se realizará de acuerdo con las instrucciones del fabricante. • Libreta de mantenimiento. 18. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Existen numerosos algoritmos para interpretar los resultados de la espirometría. Desde un punto de vista práctico, podemos clasificar la espirometría en: 1. Valores en el margen de referencia (“normal”): 100% y sus márgenes de confianza. 2. Alteración ventilatoria obstructiva: FEV 1/FVC < al valor de referencia. 3. Alteración ventilatoria “no obstructiva”: FEV1/FVC > al valor de referencia. Una vez determinado el tipo de alteración ventilatoria, puede graduarse su intensidad a partir de la propuesta de la American College of Chest Physicians (Snider et al.). En la práctica clínica, el valor observado en un paciente suele expresarse como porcentaje del valor de referencia (%Vref = V obs/Vref x 100). En la actualidad se plantean nuevas formas de expresión de los parámetros de función pulmonar en relación a los valores de referencia. Se asume que la utilización de ecuaciones de predicción implica una definición de salud y/o patología en términos estadísticos. El límite inferior de normalidad (LIN) se definirá, también con criterios estadísticos, como aquel que presentan menos del 5% de los individuos sanos no fumadores (intervalo de confianza del 95% [IC95%] o percentil 95 [P95]). Si la distribución de los individuos de referencia alrededor de la ecuación de predicción es de tipo normal, el IC95% y el P95 son equivalentes. En este caso, para establecer el LIN es mucho más práctico el IC95%, de tal manera que LIN = VR – (SEE x 1.645). Dado que cualquier cambio sería difícil por lo arraigado que está en la práctica diaria, una solución es la de seguir empleando la expresión porcentual de los resultados, e incorporar el criterio de LIN (IC95%) al mismo tiempo que se indica la dispersión respecto al valor de referencia.

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Intensidad

FVC, FEV1 o ambos expresado como % del valor de referencia

Ligera Moderada Intensa Muy intensa

Hasta el 65% Entre el 64% y el 50% Entre el 49% y el 35% < 35%

19. SÍMBOLOS, CONCEPTOS Y UNIDADES (tabla II)

Símbolos, conceptos y unidades

Tabla II

Símbolo

Unidades

Concepto

ATPS

Medición del volumen de gas en condiciones ambientales de temperatura, presión atmosférica ambiental y vapor de agua.

BTPS

Medición del volumen de gas a temperatura corporal (37°C), presión atmosférica ambiental y vapor de agua a temperatura corporal (PH2O = 47 mmHg). Centímetro de agua de presión. 10 cmH2O ≈ 1 kPa.

cmH2O FEV1

litros

FEV1/FVC

Relación entre el FEV1 y la FVC.

FVC

litros

Capacidad vital forzada. (El mayor volumen de aire que puede ser expulsado de los pulmones en una maniobra forzada)

MMEF o FEF25-75%

l/min

Flujo espiratorio forzado entre el 25% y el 75% de la FVC.

MEF50%FVC

l/min

Flujo espiratorio máximo en el 50% de la FVC.

PEF

l/min

Flujo espiratorio máximo.

LIN

Volumen espirado en el primer segundo. (El mayor volumen de aire que puede ser expulsado de los pulmones en el primer segundo de una espiración forzada)

Límite inferior de normalidad. LIN = VR – (SEE x 1.645).

Coeficiente de correlación múltiple.

SEE

Error estándar estimado.

TLC

litros

Capacidad pulmonar total.

litros

Capacidad vital. (El mayor volumen de aire que puede ser expulsado de los pulmones en una maniobra lenta, no forzada)

Valores de referencia.

Espirometría

BIBLIOGRAFÍA 1. Sanchis J, Casan P, Castillo J, González N, Palenciano L, Roca J. Normativa para la espirometría forzada. Recomendaciones SEPAR núm. 1. Barcelona: Ediciones Doyma S.A.; 1985. Arch Bronconeumol 1989; 25: 132-142. 2. American Thoracic Society. Standardization of spirometry 1994 update. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152: 1107-1136. 3. Quanjer PhH. Standardization of lung function tests-1993 update. Report working party for the European Community for Steel and Coal. Eur Respir J 1993; 5 Suppl 16. 4. Roca J, Sanchis J, Agustí-Vidal A, et al. Spirometric reference values for a mediterranean population. Bull Eur Physiopathol Respir 1986; 22: 217-224. 5. Snider GL, Kory RC, Lyons HA. Grading of pulmonary function impairment by means of pulmonary function tests. Dis Chest 1967; 52: 270-271.

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO) B. Galdiz Hospital de Cruces. Bilbao C. Gistau Hospital Clínic. Barcelona E. López de Santamaría Hospital de Cruces. Bilbao G. Peces-Barba Fundación Jiménez Díaz. Madrid

1. INTRODUCCIÓN El test de difusión es una prueba funcional respiratoria que intenta aproximarnos al estado del intercambio de gases. Concretamente, aporta información acerca de la cuantía de lecho capilar pulmonar que permanece en contacto con los alvéolos ventilados. Para facilitar su medición, esta prueba se realiza con el monóxido de carbono (CO), pero la utilización de este gas produce una serie de diferencias con la difusión del oxígeno, por lo que hay que tener claro qué estamos midiendo y cómo interpretarlo. Esta técnica fue introducida por Marie Krogh en 1910. Su intención inicial fue valorar el transporte de gases por “secreción” o por difusión. Clínicamente no fue utilizada hasta medio siglo después, tras los trabajos de Forster y Ogilvie, que adaptaron la técnica al uso clínico. 2. FUNDAMENTOS Con esta prueba se mide la cantidad de CO transferido desde el alvéolo a la sangre, por unidad de tiempo y unidad de presión parcial del CO. Se utiliza el CO como alternativa a la medición de la capacidad de difusión del O2, porque este último gas plantea problemas técnicos de muy difícil solución en la práctica clínica. El principal problema radica en el conocimiento del gradiente real de PO2 entre el alvéolo y el capilar, que no es constante en el recorrido del hematíe desde que entra en el alvéolo hasta que lo deja (fig. 3). El CO atraviesa la barrera alveolocapilar de una manera similar a la del O2, pero dada su alta afinidad por la hemoglobina, unas 210 veces la del O2, el CO se fija rápidamente a la Hb y su presión parcial en sangre puede considerarse constante y cercana a cero a lo largo de todo el recorrido por el capilar pulmonar. Ello permite estimar el gradiente de difusión con sólo medir la presión del CO alveolar.

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

Roughton y Forster separaron los dos componentes analizados: el componente de membrana y el capilar (fig. 4). Los consideraron como resistencias en serie para llegar a la fórmula:

LIMITACIONES TÉCNICAS DE LA CAPACIDAD DE DIFUSIÓN DEL O2 Entrada del capilar

Salida del capilar

N 2O ALVEOLAR

1/DL = 1/DM + 1/θ · VC Donde DM es considerada la capacidad de difusión CO de la membrana pulmonar. VC es el volumen de san0 0,25 0,50 0,75 gre en los capilares pulmoTiempo en el capilar (seg) nares y θ es la tasa a la que se combina el gas con Figura 3. En esta figura podemos observar la evolución de prela hemoglobina. sión parcial de distintos gases (N2O, O2 y CO) con el Debido a que la tasa de transcurso de la sangre a través del capilar pulmonar. reacción del CO con la Vemos cómo la presión parcial de N2O y O2 va aumentando sensiblemente con el tiempo de consangre varía con la PO2, tacto de la sangre con el gas alveolar, lo que dificules posible experimentalta notablemente la estimación del gradiente entre el mente separar los compoalvéolo y la sangre ya que éste cambia con el tiemnentes de membrana y po. Debido a la gran afinidad de la hemoglobina por capilar de la DLCO midienel CO, la presión parcial de este gas en la sangre do la DLCO a distintos niveaumenta poco y se puede considerar a efectos prácles de FIO2. En sujetos ticos igual a cero. normales, cada componente contribuye en el 50% del total y el valor de VC es aproximadamente de 80 ml. El componente de membrana incluye la llegada del gas a través del espacio aéreo hasta el alvéolo y atravesar la membrana para llegar al hematíe. Puede descender por dificultad de acceso del gas debido a alteraciones en la distribución de la ventilación o por descenso de la superficie de intercambio. El componente capilar depende del volumen de sangre capilar en contacto con el alvéolo y de la cantidad de Hb. 3. TÉCNICAS DE MEDICIÓN 3.1. Respiración única con apnea La técnica más extendida en clínica es la de respiración única con apnea, que introdujeron Forster y Ogilvie en los años 60. Está bien estandarizada por diferentes nor-

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Pared alveolar

Hematíe He

Alvéolo

mativas y supone la técnica de referencia para el cálculo de la DLCO en las pruebas de función pulmonar. Están descritas algunas variantes técnicas que se resumen en la figura 5. Las limitaciones de esta técnica se resumen en la tabla III. 3.2. Espiración única

La introducción de los analizadores rápidos ha permitido cambiar el planteamiento. Esta técnica utiliza el valor del CO a lo largo de la espiración (fig. 6). Ya no se hace imprescindible recoger una muestra llamada “alveolar” para analizar, sino que el análisis es continuo a lo largo de toda la espiración. Estos analizadores permiten utilizar los métodos clásicos de respiración única con apnea o analizar sólo la fase espiratoria, despreciando así la influencia de la parte inspiratoria y de la apnea. Figura 4. Esta figura muestra el recorrido del CO hasta combinarse con la hemoglobina. La resistencia al movimiento del gas comprende por una parte el componente de la barrera alvéolo-sanguínea (DM) y por otra el de la combinación química con la hemoglobina; esta última reacción comprende la resistencia impuesta por el volumen de sangre capilar (VC) y la velocidad de combinación química (θ).

3.3. Reinhalación Es una técnica no estandarizada que puede ser útil para casos de reducida capacidad vital y puede ser realizada durante el ejercicio. Consiste en la reinhalación del gas de una bolsa que contiene los gases habituales: CO y un gas inerte (fig. 7). 3.4. Estado estable Técnica en desuso. Viene a medir el consumo de CO respiración a respiración. Se respira múltiples veces de una muestra de gas (muestra inicial) y se va analizando el contenido en el gas espirado (muestra final o alveolar). 4. ESPACIO FÍSICO Es recomendable un espacio físico individualizado cerrado y aislado acústicamente. La incorporación de sistemas cada vez más compactos permite que el

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

espacio requerido pueda ser cada vez más reducido. Éste debe ser capaz de permitir la estancia de dos personas, el equipo, así como las botellas (balas) necesarias para la ejecución de la prueba. Al tratarse de una prueba que utiliza sustancias potencialmente tóxicas e inflamables es imprescindible que dicho espacio físico se encuentre bien ventilado y protegido contra posibles fuentes inflamatorias. 5. EQUIPOS Los equipos que se utilizan en el estudio de la transferencia del monóxido de carbono (CO) constan de:

RESPIRACIÓN ÚNICA CO Tiempo efectivo de apnea

1/2 1/3

1/2

Muestra de gas

E.S.P. Ogilvie Jones-Meade

Figura 5. Ilustración esquemática de los diferentes métodos de medir el tiempo de apnea de la DLCO por el método de respiración única. El método de Ogilvie o clásico mide el tiempo de apnea desde el principio de la inspiración al principio de la colección de la muestra alveolar. El método de Jones y Meade incluye un 70% del tiempo inspiratorio y la mitad del tiempo de recogida de muestra. El “Epidemiology Standardization Project” mide la apnea desde el momento en el que se alcanza el 50% del volumen inspiratorio al principio de la colección de muestra alveolar.

a) Sistema de función pulmonar con bolsa para la toma de aire inicial (gas control), bolsa de recogida del volumen alveolar, espirómetro y analizador de infrarrojos de CO. b) Cilindro de gas comprimido con concentraciones utilizadas en la prueba: p. ej. CO 0,3%, helio 10%, oxígeno 21%, resto nitrógeno. 6. PERSONAL: CUALIFICACIÓN Y PREPARACIÓN Cualificación académica de diplomado de enfermería o similar. Habilidad en el trato con enfermos. Conocimiento de cálculo, electrónica, informática y representación gráfica de señales. Responsabilidad, hábito de toma de decisiones, capacidad de resolver problemas técnicos. Mínimo 6 meses de entrenamiento en un centro reconocido.

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Factores que afectan al resultado de la DLCO por respiración única

Tabla III

Debidos al paciente

Debidos a la técnica • Cronometraje de la apnea.

• Cambios en el volumen alveolar.

• Tamaño de la muestra alveolar.

• Cambios en la concentración de hemoglobina.

• Espacio muerto del aparato.

• Cambios por alteraciones hemodinámicas.

• Flujos inspiratorio y espiratorio.

• Cambios por la posición corporal.

• Gas inerte (He, Ar, etc.).

• Cambios con el ejercicio. • Otras variables: espacio. muerto, retrotensión . de CO, alteraciones de VA/Q, etc.

7. APLICACIÓN CLÍNICA 7.1. Indicaciones 7.1.1. Enfermedades obstructivas Para el diagnóstico diferencial del enfisema pulmonar. Indicado en los casos de EPOC moderada o grave: • Enfisema pulmonar: presenta una reducción del valor de la DLCO por: – Reducción inicial del área de intercambio. – Reducción del lecho capilar pulmonar. – Limitación del mezclado intrapulmonar. El test de difusión del CO es la mejor prueba funcional de diagnóstico y valoración del enfisema pulmonar y el que mejor correlaciona con la severidad del mismo. Al igual que el FEV1, desciende progresivamente en el tiempo como consecuencia de la progresión de la enfermedad y puede incluso detectar casos de enfisema que mantienen unos valores normales en la espirometría. • Asma bronquial: puede presentar un incremento en el valor de la DLCO durante las crisis severas. Las causas no están aclaradas, pero parece que pueden ser responsables: – El aumento del VC (por incremento de la presión inspiratoria). – La mejor distribución de la perfusión en las zonas pulmonares altas.

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

7.1.2. Enfermedades restrictivas Indicado en todos los casos de restricción parenquimatosa por su valor pronóstico. Enfermedades intersticiales: se acompañan generalmente de un descenso del valor de la DL CO en sus componentes de VC y DM por: • Pérdida de superficie alveolocapilar de intercambio. • Incremento del grosor de la membrana alveolocapilar. • Reducción del volumen sanguíneo del capilar pulmonar. • Tránsito rápido de sangre a través de los capilares pulmonares. Este descenso no correlaciona con la severidad, aunque puede tener valor pronóstico y no permite diferenciar entre patologías. La reducción es usualmente mayor en el componente DM que en el VC. Esto se debe a que la pérdida de capilares reduce el tamaño de la superficie de intercambio (DM). Aunque siempre se afectan los dos componentes, la DLCO puede llegar a estar disminuida sin

RESPIRACIÓN ÚNICA

Metano

Volumen

Figura 6. Registro de una prueba de difusión con un equipo con analizador rápido. Este equipo mide la concentración de CO y metano (gas trazador) de forma continua y permite decidir la concentración que vamos a considerar representativa del gas alveolar dependiendo del perfil de la curva espiratoria.

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afectarse el componente capilar, como se ha observado en pacientes con sarcoidosis en estadios I y II. Lo mismo puede encontrarse en casos de esclerosis sistémica con radiografía de tórax normal. Esto puede sugerir que las anomalías de membrana podrían preceder a la reducción del tamaño del lecho capilar. El componente de membrana puede reducirse por un engrosamiento de la misma o por una disminución de la superficie total disponible para el intercambio. 7.1.3. Enfermedades vasculares Indicado para determinar el grado de lesión funcional.

REINHALACIÓN Volumen Argón Acetileno Monóxido Carbono

tiempo (seg)

Figura 7. Medición de la difusión de monóxido de carbono y acetileno por el método de reinhalación. Las mediciones se hacen reinhalando rápida y profundamente una mezcla con una concentración inicial de gases conocida. DLCO = VA/(PB-47) x ln (FACO(0)/ FACO(t)). Donde VA, el volumen alveolar se calcula sumando el volumen respiratorio durante la maniobra al volumen residual medido por el método de dilución de un gas trazador, en este caso argón. PB es la presión barométrica. Las fracciones alveolares de CO iniciales y finales (FACO(0) y FACO(t)) se obtienen, bien analizando muestras de gas de la bolsa de recogida en dos momentos separados por un intervalo de tiempo conocido o bien midiendo la concentración de un gas inerte al principio y final de la maniobra. FACO(0) se calcula de la concentración inspiratoria de monóxido de carbono y el factor de dilución obtenido del gas inerte, y se equipara con la concentración de CO la final del periodo de reinhalación.

• Hipertensión pulmonar (HTP): la DLCO está disminuida tanto en la HTP primaria como en la secundaria al tromboembolismo pulmonar (TEP) crónico. La reducción de la difusión es más marcada en el embolismo pulmonar recurrente que en el TEP agudo. Tras terapia trombolítica, tanto la DLCO como el Vc mejoran claramente. • Estenosis mitral: hay un incremento inicial de la DLCO (VC) con posterior descenso al incrementar la HTP (VC y DM). La DLCO correlaciona con la resistencia arteriolar pulmonar. 7.1.4. Otras • Poliglobulia: incremento de la DLCO por aumento del V C.

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• Anemia: descenso por disminución del VC (deben aplicarse los factores de corrección). • Hemorragias alveolares: incremento de la DLCO en las fases de hemorragia con descensos en las fases intercrisis. • Predicción de riesgo quirúrgico en la cirugía de resección pulmonar: en casos de espirometría patológica, la DL CO llega a ser el indicador funcional más importante de mortalidad y de complicaciones postoperatorias. En resumen, la DLCO debe practicarse en todos los casos de disnea no aclarada, EPOC moderada o grave, enfermedades intersticiales, enfermedades vasculares pulmonares y en la valoración del riesgo quirúrgico en la cirugía de resección pulmonar. 7.2. Contraindicaciones No existen contraindicaciones propias de la técnica, salvo las derivadas de la propia incapacidad del paciente para colaborar con el procedimiento. 7.3. Complicaciones No existen complicaciones directamente relacionadas con la aplicación de esta técnica. 8. ÁMBITO DE REALIZACIÓN Por las características de la prueba, el test de difusión debe ser realizado en un laboratorio de función pulmonar hospitalario dependiente del servicio de Neumología. 9. RECOMENDACIONES PREVIAS • No fumar, al menos en las 24 horas previas o, en su defecto, el menor tiempo posible. • Evitar la comida abundante (2-4 horas antes). • No haber realizado ejercicio vigoroso (al menos 30 minutos antes). • No haber tomado broncodilatadores (*). Si ha tomado, debe constar en las notas técnicas. (*): Administración previa de broncodilatadores. Considerar la duración de cada fármaco. Fármaco

Horas

Agonistas ß2 de acción corta

Agonistas ß2 de acción prolongada

• No llevar ropas ajustadas que dificulten la respiración. • Los pacientes con soporte de O2 pueden disponer de él al menos hasta 10 minutos previos a la realización de la primera maniobra de la prueba (si clínicamente es seguro). Debe quedar constancia en las notas técnicas.

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10. PREPARACIÓN DEL PACIENTE • Al realizar previamente una espirometría forzada ya tenemos registrados los datos antropométricos del paciente. • Introducir el valor de la hemoglobina, si se conoce, para la posterior corrección del valor de la DL CO. • Instruir adecuadamente al paciente sobre las maniobras que van a realizarse y qué se espera de su colaboración. • Se colocará al paciente cómodamente sentado y situado frente al equipo al menos cinco minutos antes de realizar la prueba y ha de permanecer sentado el tiempo que dura todo el proceso. • Se le solicitará que se desabroche el cinturón o la faja o cualquier cosa que pueda dificultar su respiración. • Mantener la dentadura postiza, en el caso de utilizarla, a menos que impida la realización de la prueba. 11. PREPARACIÓN DEL EQUIPO • Cada laboratorio debe seleccionar sus valores de referencia apropiados para sus equipos y población. • El equipo debe estar perfectamente preparado y calibrado. • La bombona de gases utilizada 0.3% CO debe estar balanceada con aire 14% He sintético. Es reconocida la contro18% O2 versia y diferencias existentes entre los métodos americanos, que balancean con O 2 (FIO2 = 21), y los europeos, que balancean con aire (F IO2 = 0,18) (fig. 8). • Disponer de una silla cómoda con FACO el respaldo vertical para sentar al FAHE paciente. • Tener las pinzas nasales al alcanEspirómetro ce de la mano. • La boquilla debe ser tipo “buzo”, CO2 + H2 O He + CO por lo tanto ajustable entre los absorción análisis dientes y los labios. Es aconsejable, pero no obligatorio, disponer Figura 8. Esquema de un sistema de medición de un filtro bacteriano adecuado. de DLCO por respiración única. Por ello debe considerarse siempre el volumen del espacio muerto

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del filtro en el cálculo del DLCO y VA. Algunos filtros bacterianos pueden añadir una resistencia durante la inspiración o la espiración y afectar en el desarrollo de la maniobra de DL CO. • Si no se utilizan filtros, la boquilla y parte del sistema que estén en contacto con el sujeto deben cambiarse entre paciente y paciente. La condensación visible proveniente de la espiración debe limpiarse antes de realizar la prueba a otro paciente. 12. SISTEMAS DE CALIBRACIÓN • Calibración diaria con jeringa de 3 litros y prueba de fugas (obligatoria). • Controlar la linearidad del analizador de gases, aunque los equipos actuales lo hacen automáticamente. • Calibración de las concentraciones de la mezcla de gases, que será la misma utilizada en las exploraciones. • Control de flujos. Puede realizarse mediante un “descompresor explosivo” y es recomendable hacerlo con una periodicidad al menos mensual. • Control de tiempo en caso de que el equipo no sea informatizado. 13. PROCEDIMIENTO 13.1. Generalidades • Instruir adecuadamente al paciente sobre las maniobras y cómo deberá colaborar. • Colocar al paciente cómodamente sentado y frente al equipo. • Registrar las incidencias que ocurran durante la prueba en la ficha del paciente. • Disponer de un libro de registro donde se indiquen las incidencias, problemas técnicos, reparaciones, cambio de software, cambio de bombonas, etc. 13.2. Maniobra correcta. Criterios de aceptación Colocar la boquilla tipo buzo en el interior de la boca y las pinzas nasales. Los labios deben rodear la parte externa de la boquilla para conseguir la mayor hermeticidad. El paciente realizará 2-3 respiraciones normales (volumen corriente). La maniobra de DLCO comienza con una maniobra de espiración máxima, no for zada, hasta que vacíe totalmente sus pulmones llegando a volumen residual (VR) (fig. 9). Una vez el paciente ha alcanzado el VR, realizará una inspiración profunda y máxima (tiempo inferior a 2 segundos) inhalando una concentración de gases de la bombona a través de una válvula de demanda o de una bolsa (según el equipo) hasta llegar a la máxima capacidad (TLC). El volumen del gas inhalado es el VI. En sujetos sanos el 90% del VI se realizará en menos de 2 segundos. En pacientes

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con moderada o severa obstrucción de la Apnea Espiración vía aérea se realizará en menos de 4 segunEspacio muerto “washout” dos (figs. 10 y 11). Inspiración Muestra Después de la inspialveolar Volumen ración máxima el inspirado Respiración paciente deberá realizar una apnea de 10±2 segundos, tiempo en el Tiempo de apnea que se produce el interVolumen residual cambio alveolocapilar. Durante el tiempo de apnea el paciente deberá relajar y procuFigura 9. Esquema de la maniobra de medición de la DLCO rar no cerrar la glotis, por respiración única. manteniendo la posición de inspiración sin realizar ningún esfuerzo. No debe haber evidencia de pérdidas (fuga de gases) ni de excesiva presión intratorácica positiva o negativa (maniobras de Valsalva o Müller). Todo ello puede invalidar la prueba. Las maniobras de Valsalva y Müller corresponden a esfuerzos espiratorios e inspiratorios, respectivamente, producidos por cierre de la vía aérea. Pasados los 10±2 segundos se realizará una espiración rápida, que debe durar entre 3-4 segundos, de la cual se desprecia el espacio muerto (anatómico y el propio del equipo) y se procede a la recogida y análisis de gas alveolar. El volumen de recogida de la muestra depende del equipo que se utilice y debe asegurarse que la muestra obtenida represente la muestra alveolar. El volumen de espacio muerto (“washout”) debe estar entre 0.75-1 l. Si la capacidad vital del paciente es inferior a 1.5 l, el “washout” puede reducirse a 0.5 l, quedando registrado en las notas técnicas. En los equipos en los que se puede ajustar manualmente el “washout” deben tenerse en cuenta al máximo las recomendaciones anteriormente descritas. Asimismo, la visualización de un correcto trazado de los gases analizados permite realizar un buen control de calidad (fig. 6). Entre una maniobra y otra es necesario que pasen al menos 4 minutos, para conseguir una adecuada eliminación de los gases que previamente se han inhalado y evitar así la contaminación de la siguiente prueba. Se recomienda realizar no más de 4-6 maniobras y un máximo de ocho maniobras. Cuando es imposible realizar dos maniobras que cumplan dichos criterios se debe hacer constar en las notas técnicas.

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El resultado se obtiene de realizar la media de los valores de las dos mejores maniobras que cumplan los criterios.

Tiempo apnea 10 segundos

13.3. Criterios de aceptación

2 segundos tiempo inspiratorio máximo

A cada paciente se le realizará un mínimo de dos maniobras. Para considerarlas válidas es necesario que: 1. El volumen inspiratorio (VI) sea ≥ 90% del valor de la VC. 2. El valor de la DLCO entre las maniobras aceptadas no debe tener una variabilidad superior al 10%. 13.4. Errores más frecuentes

90% de la VC

0”

2”

5”

10”

15”

Tiempo

Figura 10. Criterios de calidad para el volumen inspiratorio y el tiempo de apnea de una maniobra de respiración única para medir la DLCO.

• No ajustar el adecuado espacio muerto en cada paciente según su VC. • Revisar rigurosamente las 2 seg condiciones de espacio muerto y volumen de la muestra después de realizar 4 segundos la prueba a un paciente en Limitación al flujo FEV /FVC < 0.5 condiciones diferentes a las estándares. • No llegar a Volumen de Reserva, por lo tanto el paciente realizará un menor Figura 11. Criterio de calidad para el tiempo inspiratorio de una maniobra de respiración volumen inspirado. única para medir la DLCO. • No realizar máxima capacidad inspiratoria. • Dificultad para aguantar el tiempo de apnea por parte del paciente. Lo más frecuente son las fugas (el paciente abre la boca); durante el tiempo de apnea el paciente debe conservar una posición relajada (hombros no elevados) y no realizar ningún tipo de presión negativa o positiva. 1

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13.5. Estandarización de la medición de la DLCO La tabla IV resume y presenta de forma que se puedan comparar los criterios de estandarización de la ATS y ERS.

Tabla IV

Criterios de estandarización de la medición de DLCO por respiración única

ATS Condiciones del paciente

ERS

No fumar: 24 horas previas

No comer: 2 horas previas

No comer: 2-4 horas previas

5 minutos sentado antes de la 10 minutos sentado antes

Respiraciones previas

prueba

de la prueba

4 minutos entre las maniobras

5 respiraciones estables

Respiración estable

a la prueba

Volumen inspirado

± 10% VC

> 90% VC < 4 segundos

< 4 segundos

Tiempo de apnea

9-11 segundos

10±2 segundos

Tiempo de espiración

< 4 segundos

< 3 segundos

Volumen “washout”

0.75-1.0 litros

0.7-1.0 litros

0.5 l si VC < 1500 litros

Volumen de la muestra

0.5-1.0 litros

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

13.6. Cálculos Los equipos pueden disponer de notas de advertencia sobre el cumplimiento o incumplimiento de los criterios de aceptación y reproducibilidad de las maniobras. La fórmula básica para el cálculo de la DLCO es: DLCO = VA (STPD) x (l/t) x [l/(PB – 47)] x ln (FAco,0/FAco,t) x 60.000 Donde F Aco,0 = Fico x (FAtr/FItr) y VA = (VI – VD) x F Itr/FAtr En estos cálculos el volumen es en litros, el tiempo en segundos, la presión barométrica (PB) en mmHg , y 47 representa el vapor de agua a 37°C (BTPS). FICO, FACO,t , FItr y FAtr son las concentraciones de monóxido de carbono y del gas trazador en las muestras de gas inspirado y gas alveolar. El factor 60.000 convierte l/s en ml/minuto. Corrección para la hemoglobina (COTES) Los cambios de la DLCO en función de la concentración de Hb son conocidos. El método más común usado en la corrección de la Hb es el de Cotes et al.: • En varones de más de 15 años se aplicará la siguiente fórmula: DLCO (Hb) corregida: DL CO x (10.22 + Hb)/(1.7 x Hb) • En mujeres de más de 15 años se aplicará la siguiente fórmula: DLCO (Hb) corregida: DL CO x (9.38 + Hb)/(1.7 x Hb). Estas fórmulas consideran el valor normal de Hb en los hombres de 14.6 g/dl y en las mujeres 13.4 g/dl. Fórmula de corrección de la DLCO con la COHb Los niveles de 1-2% de COHb son atribuibles a la producción endógena de CO y a la exposición ambiental. No se requiere la corrección de la DLCO por la carboxihemoglobina (COHb) pero es recomendable cuando la COHb sea elevada. El método de corrección es el siguiente: • Medición directa de la COHb • DLCO ajustada – COHb = DLCO medida (1 + [%COHb/100]) 13.7. Representación gráfica Las representaciones gráficas de las maniobras nos permitirán efectuar un adecuado control de calidad de las maniobras y se sugieren las expuestas en las figuras 9 y 12.

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14. EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS • El volumen alveolar (VA), denominador de la fórmula DLCO/VA, se expresará en unidades BTPS. • Se utilizará la media de al menos dos maniobras aceptables que cumplan criterios de reproducibilidad definidos como: diferencia inferior al 10% o 3 ml CO/min/mmHg respecto de la DLCO Figura 12. Gráfica en la que se puede apreciar la maniobra de la media. apnea inspiratoria para la prueba de difusión compara• Es recomendable da con una capacidad vital previa y la concentración que los valores de de gases en la bolsa de recogida para comprobar que DLCO se expresen se han alcanzado los valores máximos estables. una vez corregidos respecto a la Hb, COHb y altitud si es necesario. 15. VALORES DE REFERENCIA (tabla V) 16. CONTROL DE CALIDAD El control de calidad incluirá los siguientes puntos: 1. Control de calidad de los materiales utilizados: calibración con un volumen conocido, como p. ej. jeringa de 3 litros de volumen, reloj por medio de un cronómetro, estándares biológicos (sujetos sanos como grupo control). 2. Frecuencia: • Diaria: se calibrará el volumen con la jeringa de calibración de 3 litros, control de posibles fugas y calibración de los analizadores con gas control. • Mensual: se valorará la linealidad de los analizadores, utilizando diferentes concentraciones (diluciones progresivamente mayores del gas control). Control de la exactitud del reloj con la utilización de un cronómetro.

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

Tabla V

Valores de referencia

Hombres Ecuación

SEE

Unidades

DLCO

0.3674 x A – 0.1961 x E – 21.8962

0.67

4.40

mlCO/min/mmHg

0.0946 x A – 0.0159 + E – 9.0515

0.68

0.63

l, BTPS

0.42

0.84

mlCO/min/mmHg

SEE

Unidades

DLCO/VA 0.0188 x P – 0.0315 x A – 0.0339 x E + 10.9577

Mujeres Ecuación DL CO

0.1369 x A – 0.1233 x E + 0.0917 x P + 1.8879

0.61

2.91

mlCO/min/mmHg

0.0496 x A – 3.5546

0.54

0.50

l, BTPS

0.48

0.66

mlCO/min/mmHg

DLCO/VA 0.0319 x P – 0.0369 x A – 0.0262 x E + 10.60 A: altura en cm; E: edad en años; P: peso en kg

• Trimestral: estándares biológicos: grupo de sujetos sanos. Realización de los puntos antes expuestos siempre que se sospechen problemas. Ej. variación importante respecto de los valores medios en el grupo de sujetos control. 3. Estándares biológicos (grupo control). Se seleccionarán al menos tres sujetos sanos no fumadores como grupo control. Se establecerán la media y desviaciones estándares para cada uno de ellos. Se realizarán tests con estos sujetos tanto de manera programada como cuando se sospechen posibles errores. Siempre que dos sujetos presenten valores ± 2 DE respecto de la media o bien uno de ellos ± 3 DE se buscará la posible fuente de error.

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4. Límites de tolerancia: • El volumen no variará > 3% respecto del valor de la jeringa de calibración. • Fugas: con la aplicación de una resistencia de 3 cmH2O, la variación en el volumen deberá ser < 10 ml/min. • Tiempo: variaciones < 1%. • Grupo control: variaciones < 10% o ± 2 DE. 5. Libro de registro: se registrarán las calibraciones realizadas, reparaciones e incidencias que ocurran. 6. Simulación de la prueba de DLCO. La simulación de una prueba es recomendable realizarla de manera ocasional (periodicidad no definida). Se procederá de la siguiente manera: se conectará una jeringa de 3 litros al neumotacógrafo intentando que el espacio muerto sea lo menor posible. Se llenará la jeringa con el gas de referencia y se vaciará su contenido en el sistema. El volumen alveolar obtenido deberá ser similar, < 3%, al valor de la jeringa (ATPS). Ya que ambos, el gas de referencia y el gas diluido, son similares, el valor de ambas concentraciones será idéntico y la DLCO obtenida deberá ser cero. 17. LIMPIEZA DE LOS EQUIPOS Respecto a las medidas de limpieza y control de infecciones, se deberá distinguir dos apartados: • Medidas de protección del técnico que realiza la prueba. • Limpieza de los equipos. 17.1. Medidas de protección del técnico que realiza la prueba Los técnicos que tengan contacto con piezas expuestas a posibles contaminaciones deberán utilizar medidas de protección, guantes y extremar la limpieza de manos si se ha tenido contacto con piezas expuestas (tubos, válvulas, boquillas). 17.2. Limpieza de los equipos La realización del test de transferencia de CO implica la utilización de elementos comunes a otros equipos de función pulmonar y de sistemas específicos de dicho test, como es el sistema de válvulas empleado. El control y limpieza de estos equipos se realizará de la siguiente manera: • Boquillas: si son reutilizables deben esterilizarse o aplicar desinfección de alto nivel entre pacientes; el riesgo de contaminación es bajo. • Pinzas: es recomendable que sean de un posible único uso; riesgo desconocido. • Bolsas para la muestra de gases: limpieza con agua y detergente después de cada uso; secado posterior; riesgo de contaminación bajo.

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• Válvulas: el riesgo de infección de estos sistemas es desconocido y la periodicidad de su limpieza no está establecida. Es asumible la limpieza de dicho sistema con una periodicidad mensual. Son mecanismos en ocasiones complejos en su ensamblaje por lo que los fabricantes deben incluir instrucciones precisas del modo de realizar estas maniobras. 18. MANTENIMIENTO Se realizará de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se deberá utilizar una libreta de mantenimiento donde se reflejen las operaciones realizadas. 19. INTERPRETACIÓN Para una correcta interpretación de las pruebas realizadas éstas deberán cumplir criterios de aceptabilidad (ya descritos en el apartado 13.3) así como de reproducibilidad. Se asume que el coeficiente de variación entre pruebas realizadas en la misma sesión (intradía) no debe ser superior al 5% o 6%. Esta variación aumenta en pruebas realizadas en diferentes días habiéndose documentado variaciones hasta del 9% en pruebas realizadas con un intervalo de un año. Se acepta que la reproducibilidad debe ser ± 2 CV o del 10% entre dos maniobras aceptables, utilizándose el valor medio de estas maniobras. La valoración del test está sujeta a diferentes factores que pueden alterar los resultados en su interpretación: • Variación diurna (1,2% de caída cada hora entre las 9:30 a.m. y 5:30 p.m.). • Variación de hasta un 13% influida por el ciclo menstrual. • Descenso del 15% a los 90 minutos tras la ingesta de etanol. • El fumar previamente a la realización de la prueba altera los resultados. • Ajuste en relación a cifras elevadas de COHb: no será necesario habitualmente dicho ajuste salvo que se sospeche elevación de este parámetro. • Ajuste para la altitud asumiéndose una PAO2 alveolar basal de 120 mmHg. Se realizará el ajuste según la siguiente fórmula: DLCO (altitud) corregida = DL CO x (1 + 0.0035 (PAO2 – 120) Para la corrección de la hemoglobina según Cotes, remitimos al apartado 13.6. La DL CO se interpreta mejor en términos de sus dos componentes: volumen alveolar (V A) y eficiencia alveolar (kCO) según la siguiente fórmula: VA x kCO = DL CO ➞ DLCO/VA = kCO VA: el número de unidades que contribuyen al intercambio. kCO: parámetro de eficiencia. DLCO: capacidad de intercambio del gas (CO).

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Esta fórmula guarda analogía con la equivalente mecánica: VC x FEV 1/FVC = FEV 1 donde VC sería en número de unidades, FEV1/FVC la eficiencia y FEV1 la capacidad ventilatoria. KCO y DLCO/VA son equivalentes, salvo que se expresan en diferentes unidades. La relación entre ambas, KCO (m-1) y DLCO/VA (ml/min/Hg/l) es de 0,8 unidades convencionales. Es importante recalcar que KCO no contiene información respecto del volumen al ser un parámetro de eficiencia. La fórmula KCO x V A = DLCO explica que un descenso en la DLCO se pueda deber bien a un descenso en el factor KCO o del VA. Las causas más frecuentes del descenso del volumen alveolar (VA) son las siguientes: • Descenso discreto de unidades pulmonares con el resto del parénquima normal (ej.: neumonectomía, destrucción local). • Descenso difuso de unidades pulmonares con el resto del parénquima anormal (ej.: afectación parenquimatosa, fibrosis o enfisema). • Incompleta expansión alveolar (ej.: derrame pleural, afectación muscular). • Obstrucción bronquial. La causa más frecuente de elevación de la KCO con valores superiores al 140% será la incompleta expansión del parénquima (descenso del VA). Aumentos intermitentes de la KCO sugieren la existencia de hemorragia alveolar. Valores normales Existe acuerdo sobre la dificultad de establecer valores de referencia para la DL CO, sobre todo en el caso de la KCO. Se ha observado, en estudios epidemiológicos americanos, un valor de la KCO de manera constante, inferior en un 24% a los valores de referencia europeos. Se asume que la dificultad estriba en la correcta elección de la ecuación de predicción. El límite inferior de la normalidad se definirá como aquel que presenta menos del 5% de los individuos sanos no fumadores (intervalo de confianza del 95% [IC95%] o percentil 95 [P95]). Si la distribución de los individuos de referencia de la ecuación de predicción es de tipo normal, el IC95% y el P95 serán equivalentes y se podrá establecer el límite inferior de la normalidad según la fórmula: LIN = VR – (SEE x 1.645) donde VR son los valores de referencia y SEE el error estándar estimado. La concordancia entre valores predichos y el LIN es únicamente aproximada. Se considerarán como normales predichos, valores entre el 80% y 120% ≅ ± 1.64 SEE.

Capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO)

20. SÍMBOLOS, CONCEPTOS Y UNIDADES ATPS: medición del volumen de gas en condiciones ambientales de temperatura, presión atmosférica ambiental y vapor de agua. BTPS: medición del volumen de gas a temperatura corporal (37°C), presión atmosférica ambiental y vapor de agua a presión corporal (PH 20-47 mmHg). COHb: carboxihemoglobina (%). DLCO: capacidad de transferencia del monóxido de carbono. Se puede expresar en unidades convencionales (ml STPD/min/mmHg) o en unidades SI (CO/min/kPa). DLCO unidades convencionales = 2.986 x DL CO (SI unidades). Dm: factor membrana de la capacidad de transferencia (mlCO (STPD)/min/mmHg). DM: capacidad de difusión de la membrana pulmonar. FACO: fracción alveolar de CO. FAHE: fracción alveolar de helio. FICO: fracción inspiratoria de CO. FiHE: fracción inspiratoria de helio. kCO: coeficiente de trasferencia (min -1). KCO (DLCO/VA): capacidad de transferencia por unidad de volumen alveolar. Unidades convencionales: mlCO (STPD)/min/mmHg (BTPS). SI unidades: mmoles CO/min/kPa/l (BTPS). PB (kPa) = PB (mmHg)/7.5. PB-47: presión barométrica – presión vapor agua. t: tiempo de respiración mantenida (s). VA: volumen alveolar (litros). Se debe expresar si es en condiciones BTPS o STPD. VA (mmol) = VA (l, STPD)/22.4. VC: capacidad vital (l). Vc: volumen de sangre en las capilares pulmonares. VD anat: espacio muerto anatómico. VD ins: espacio muerto del equipo.

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BIBLIOGRAFÍA 1. American Thoracic Society. Single breath carbon monoxide diffusing capacity transfer factor). Recommendations for a standard technique 1995, update. Am J Respir Crit Care Med 1996; 152: 2185-2198. 2. Van Kessel AL. Pulmonary difusing capacity for carbon monoxide. En: Clausen Jl, editor. Pulmonary function testing guidelines and controversies. Academic Press; 1982. p. 165-185. 3. Agustí AGN, Togores B. Intercambio de gases. Transferencia de monóxido de carbono. En: Agustí AGN, editor. Función pulmonar aplicada. Barcelona: Mosby Doyma; 1995. p. 44-54. 4. Hughes JMB. Diffusing capacity (transfer factor) for carbon monoxide. En: Hugues JMB, Pride NB, editores. Lung Function Tests, Physiological principles and clinical applications. W.B. Saunders; 1999. p. 93-105. 5. Roca J, Rodríguez Roisín R, Cobo E, Burgos F, Pérez J, Clausen JL. Single-breath carbon monoxide diffusing capacity prediction equations from Mediterranean population. Am Rev Respir Dis 1990; 141: 1025-1032. 6. Foster RE, Cohn JE, Briscoe WA, et al. A modification of the Krogh carbon monoxide breath holding technique for estimating the diffusing capacity of the lung. A comparison with three other methods. J Clinnves 1955; 34: 1417-1426. 7. Kanner RE, Crapo RO. The relationship between alveolar oxygen tension and the single breath Co diffusing capacity. Am Rev Respir Dis 1986; 133: 676-678. 8. Morris AH, Crapo RO. Standardization of computation of single-breath transfer factor. Bull Eur Physiolopathol Respir 1985; 21: 183-189.

Volúmenes pulmonares

L. Compte V. Macián Hospital Universitario La Fe. Valencia M. Blanco M. Rodríguez Hospital Juan Canalejo. A Coruña

1. INTRODUCCIÓN Aunque la prueba básica en la exploración funcional respiratoria es la espirometría, en algunas ocasiones necesitamos ampliar el estudio con procedimientos que permiten medir los volúmenes de aire que los pulmones no pueden movilizar. Existen tres parámetros de los volúmenes pulmonares estáticos, con interés clínico, que no pueden ser medidos a partir de la maniobra de espirometría simple: el volumen residual (RV) y las capacidades que incluyen en su cálculo dicho volumen, que son la capacidad pulmonar total (TLC) y la capacidad residual funcional (FRC). La normalización de las técnicas de medida de los volúmenes pulmonares estáticos por parte de diversas sociedades científicas es reciente si la comparamos con otras técnicas de exploración de la función respiratoria como la espirometría. Desde su descripción hace más de medio siglo la técnica de dilución de helio por el método de las respiraciones múltiples en un circuito cerrado es la prueba más empleada para medir la TLC, la FRC y el RV. La pletismografía corporal constituye otro método sencillo y rápido de determinar los volúmenes pulmonares estáticos. 2. FUNDAMENTOS Los volúmenes pulmonares estáticos se distribuyen en varios compartimentos (fig. 13). La suma de dos o más volúmenes pulmonares constituye una capacidad pulmonar. Existen cuatro volúmenes y cuatro capacidades: • Capacidad pulmonar total (TLC). • Capacidad residual funcional (FRC). • Capacidad vital espiratoria (VC). • Capacidad inspiratoria (IC).

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• • • •

Volumen de reserva inspiratorio (IRV). Volumen de reserva espiratorio (ERV). Volumen corriente o tidal (VT, TV). Volumen residual (RV).

De todos ellos son realmente útiles clínicamente el RV, la FRC y la TLC. La FRC es el volumen de aire que queda en los pulmones después de una espiración a volumen corriente y su valor viene determinado por el equilibrio entre la retracción elástica del pulmón y las fuerzas en sentido contrario ejercidas por la pared torácica. Su medición la podemos realizar mediante técnicas de dilución de gases o empleando un pletismógrafo corporal. El método de dilución de helio (fig. 14) en un circuito cerrado es heredero del método de dilución de nitrógeno conocido desde hace más de 200 años. Se fundamenta en la práctica insolubilidad de este gas en los tejidos y en la ley de conservación de masas. Así se procede a equilibrar con el volumen pulmonar un circuito cerrado IRV I que contiene un V C C TV T volumen conocido L C de gas con una fracERV F R ción predeterminada R C V de helio. La pletismografía corporal se basa en Figura 13. Volúmenes pulmonares estáticos. la aplicación de la ley de Boyle-Mariotte: a temperatura constante, el volumen de un gas es C C V inversamente proporcional a su presión, es decir, el producto de la presión (P) por el voluV men (V) es constante (PV = constante). Antes del equilibrio C x V = C x (V + V ) Después del equilibrio La pletismografía de volumen constante es la más utilizada. Figura 14. Imagen modificada de John B. West. Principios de Fisiología. En su determina1

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ción empleamos una cabina hermética y rígida P Neumotacógrafo Válvula Transductores de flujo de volumen conocido, Pb donde respira el paciente a través de un sistema formado por una boquilla, una válvula para interrumpir el flujo de aire y un neumotacógrafo. Entre la boquilla y la válvula existe un transductor que mide la presión en la de la boca (Pb). Un segundo transductor mide la presión dentro de la cabina (Pc) (fig. 15). A diferencia de los Figura 15. Pletismógrafo de presión variable y volumen constante. métodos de dilución, la pletismografía mide todo el gas intratorácico (volumen de gas total o TGV) al final de la espiración a volumen corriente. Así evaluamos el volumen de gas, esté en contacto o no con la vía aérea (por ejemplo el aire atrapado en bullas). Es el método más rápido, preciso y reproducible de medición de los volúmenes pulmonares. Otro importante beneficio es la capacidad para determinar la resistencia de la vía aérea (y la conductancia) al mismo tiempo. C

3. ESPACIO FÍSICO Tanto para la técnica de dilución de helio como para la pletismografía es recomendable un espacio físico individualizado, cerrado, ventilado y aislado acústicamente, con una superficie mínima para reunir cómodamente a dos personas, el equipo y las herramientas accesorias necesarias. 4. EQUIPOS 4.1. Técnica de dilución de helio Las características que precisan los espirómetros empleados en la medida de los volúmenes pulmonares estáticos son las siguientes: Volumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10 l Precisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3% Resolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ml

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Volumen del equipo (*) . . . . . . . . . . . . . . . ≤ 3.5 l Presión en boca (**) . . . . . . . . . . . . . . . <0.3 kPa Presión para prueba de fugas . . . . . . ≥ 0.4 kPa Concentración de CO 2 . . . . . . . . . . . . . . <0.5% (*) Con la campana a cero incluyendo las tubuladuras y la boquilla. (*) Necesaria para comenzar el cambio en el volumen del espirómetro.

El equipo debe disponer de una bomba de circulación de gas, absorbentes de agua y anhídrido carbónico así como de un sistema para suministrar oxígeno. La mezcla de gas debe ser homogénea a los 8 segundos del final de su exhalación en el circuito. Se requieren habitualmente flujos en el interior de los circuitos en torno a 50 l · min-1. Esto procura una adecuada mezcla para las mediciones de la concentración de helio que se proporcionan cada 15 segundos. La temperatura del dispositivo debe ser controlada y estable a lo largo de la prueba. Los analizadores de helio deben cumplir los siguientes requisitos: Rango de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0-10% Resolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .≤ 0.01% Tiempo de respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . .95% <15 s (*) Tiempo de estabilidad (deriva ≤ 0.02%) . . . . . . . .≥ 10 min (*) Para un 2% de cambio en la concentración de helio.

Los equipos más comúnmente empleados se basan en la conductividad térmica y requieren que el gas analizado esté libre de agua y de anhídrido carbónico y un flujo de 200 ml · min -1. El flujo y la presión constante deben estar asegurados. También es recomendable que la concentración de oxígeno permanezca relativamente constante. Para los sistemas cuya fracción inspiratoria de oxígeno cambia a lo largo de la prueba el analizador debe calibrarse para todo el rango empleado. Ha de ser fácil comprobar el buen estado de las columnas desecadoras y del absorbente de anhídrido carbónico. La temperatura del aire del circuito debe medirse para expresar los volúmenes y capacidades medidos en condiciones BTPS. La precisión del termómetro será de 0.5°C y debe tener un 90% del tiempo de respuesta por debajo de 30 segundos para un cambio de 5°C. La válvula y la boquilla tendrán un espacio muerto conjunto inferior a 100 ml. El equipo debe poder llevar a cabo, al menos, tres exploraciones consecutivas en un mismo individuo. Algunos equipos modernos tienen ventajas potenciales respecto a los tradicionales. Es responsabilidad de los fabricantes validarlos adecuadamente respecto al estándar aquí descrito.

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4.2. Pletismografía corporal Existen dos tipos fundamentales de pletismógrafo: 1. De volumen constante, que registran variaciones de presión. Existe un transductor que mide la presión en la boca (Pb) y otro que mide la presión en la cabina (Pc). Son los más utilizados en la práctica clínica. 2. De presión constante, que registran variaciones de volumen. Las características que deben reunir los espirómetros son las mismas que para la medición de volúmenes pulmonares dinámicos (ver apartado espirometría). Los requisitos específicos son: Rango de presión en boca . . . . . . . . . . . . . . . . .–2 a + 2 kPa Exactitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .± 0.01 kPa Rango de presión pletismógrafo . . . . . . . . . . . . .± 2.10–2 kPa Exactitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ± 5.10–5 kPa Frecuencia de respuesta de transductores . . . . . . . . . . .10 Hz Cierre del tapón (shutter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0.1 seg

5. Personal: cualificación y preparación • Titulación académica de diplomado de enfermería o similar. • Mínimo de 6 meses de entrenamiento en un centro reconocido. • Habilidad en el trato con enfermos. • Conocimientos básicos de fisiopatología respiratoria, cálculo, electrónica, informática y representación gráfica de señales. • Responsabilidad, hábito de toma de decisiones, capacidad de resolver problemas técnicos. • Experiencia en el manejo de balas de gases medicinales, manorreductores y absorbentes de humedad y anhídrido carbónico. • Conocimiento de indicaciones, contraindicaciones y complicaciones. Estos criterios convierten en altamente recomendable la estabilidad de la plantilla dedicada a llevar a cabo estas pruebas así como su formación continuada. 6. INDICACIONES, CONTRAINDICACIONES Y COMPLICACIONES 6.1. Indicaciones • Detectar precozmente la limitación al flujo aéreo. Un incremento del RV sin cambios en el FEV1 y en la relación FEV1/FVC se ha observado en pacientes con riesgo de desarrollar enfermedad pulmonar obstructiva crónica, como es el caso de mujeres de edad media con deficiencia de α1-antitripsina.

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• Determinar el “gas atrapado”. • Establecer el diagnóstico de alteración ventilatoria restrictiva. • Caracterizar el patrón de alteración funcional de las enfermedades restrictivas. Hay diversos modelos de trastorno que se pueden dar según el origen sea toracógeno, neuromuscular, patología intersticial, resección de parénquima, etc. • En caso de sospecha de una alteración combinada obstructiva y restrictiva la medición de volúmenes puede confirmar la restricción y distinguir entre ellas. También nos proporciona una medida cuantitativa de la severidad de cada una. • Detectar la respuesta de los volúmenes pulmonares a la prueba broncodilatadora y monitorizar la respuesta a intervenciones terapéuticas. • Establecer un pronóstico. • Valorar el riesgo quirúrgico. • Evaluar la incapacidad laboral. • Ayudar en la interpretación de otras exploraciones que son dependientes del volumen al que se miden. • Cuantificar el espacio aéreo no ventilado, restando a la capacidad residual funcional medida mediante pletismografía la misma capacidad evaluada por dilución de helio. 6.2. Contraindicaciones Son relativas y, en general, se deben a la realización de la espirometría forzada que habitualmente acompaña a esta exploración (ver normativa de espirometría forzada). Las principales son: • Falta de comprensión o de colaboración en el entendimiento y realización de la prueba. • Hemoptisis reciente. • Neumotórax tratado con drenaje torácico. • Aneurisma torácico, abdominal o cerebral. • Patología cardiovascular inestable. • Cirugía ocular reciente o desprendimiento de retina. • Presencia de enfermedad aguda que pueda interferir con la correcta realización de la prueba (náuseas, vómitos, dolor torácico). • Cirugía reciente de tórax o abdomen. • Pacientes traqueostomizados a los que no se les pueda asegurar una conexión hermética con el sistema. • Lesiones destructivas del macizo facial que permitan la fuga de gases. • Constituyen contraindicaciones específicas de la pletismografía la claustrofobia o cualquier factor que limite el acceso del paciente dentro de la cabina pletismográfica (por ejemplo: parálisis, necesidad de oxígeno suplementario y fluidos intravenosos que no puedan interrumpirse temporalmente).

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6.3. Complicaciones Son comunes a la espirometría: • Síncope. • Accesos de tos. • Broncoespasmo. • Dolor torácico. • Aumento de presión intracraneal. • Neumotórax. • Crisis de ansiedad en personas predispuestas. En la técnica de dilución de helio no se han descrito casos de hipoxemia clínicamente significativa durante la realización de la prueba y no es necesario realizar control de la SpO 2 durante la misma. 7. ÁMBITO DE REALIZACIÓN La medición de volúmenes pulmonares es una prueba de obligada realización en el ámbito hospitalario, dentro de los laboratorios de función pulmonar de los servicios o departamentos de Neumología. 8. RECOMENDACIONES PREVIAS • No haber realizado ejercicio vigoroso al menos 30 minutos antes. Reposo de 5 minutos. • No fumar al menos en las 24 horas previas. • Evitar comida abundante (2 horas previas). • Abstenerse de bebidas estimulantes (café, té, cola, etc.) • No llevar ropas ajustadas que dificulten la respiración. Lo mismo es aplicable a fijaciones ortopédicas, en la medida de lo posible. • Lo ideal es que las exploraciones de seguimiento las realicemos a similar hora del día. • Respetar el intervalo de tiempo libre de uso de broncodilatadores o, en caso contrario, anotar fármaco, dosis y hora a la que se empleó. Si el fármaco es de acción corta la exploración puede retrasarse hasta cumplir el tiempo establecido sin usarlo, teniendo al paciente en observación en caso de inestabilidad clínica (ver tabla de duración del efecto broncodilatador que se facilita en el texto de espirometría forzada). 9. PREPARACIÓN DEL PACIENTE • Valorar el estado físico de cada paciente para determinar la capacidad de someterse a la prueba.

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• Verificar la cumplimentación de las recomendaciones. Si no se cumplen puede ser oportuno posponer la exploración. • Recabar alguna información clínica relevante (diagnóstico y tipo de tratamiento, motivo del estudio) que debe ser proporcionada por el médico peticionario. También debemos interesarnos siempre por los antecedentes de rotura de tímpanos. • Debe interrogarse sistemáticamente sobre la existencia de enfermedades infecciosas (VIH, hepatitis, tuberculosis, etc.). • Determinar e introducir en el programa de cálculo la edad (años), peso (kg) y talla (cm) de cada paciente. Al igual que para la espirometría, en los pacientes con deformidades torácicas la talla puede sustituirse por la envergadura, obtenida midiendo la distancia máxima entre las puntas de los dedos mayores, tras colocar los brazos en cruz. • El paciente debe estar sentado y relajado al menos 5 minutos antes de la prueba. En este tiempo debe recibir las explicaciones necesarias sobre el procedimiento que va a realizarse y como deberá colaborar. • Para la exploración el paciente debe estar cómodamente sentado sin cruzar las piernas. En caso de que exploremos al paciente en otra posición debe especificarse. No debe modificarse la postura durante la prueba. • No es necesario que retiremos la dentadura postiza. La vestimenta no debe limitar los movimientos respiratorios. No hay que modificarla durante la prueba. • Colocamos las pinzas nasales. Si la idiosincrasia de la nariz o la condición de su piel hacen pensar en una posible caída, la colocación de un esparadrapo hipoalérgico o una gasa puede evitar que resbale la pinza. • El uso de boquillas de tipo buceador puede evitar algunos casos de fuga de aire por la boca. 10. PREPARACIÓN DEL EQUIPO 10.1. Técnica de dilución de helio • Verificamos el estado adecuado de los absorbentes de anhídrido carbónico y de las columnas desecadoras antes de cada exploración. • Comprobamos el hermetismo del sistema, válvulas, sellos, tubuladuras, boquilla, conexiones, líneas de muestreo, etc. • Conectamos el equipo previamente y dejamos que se caliente el tiempo indicado por el fabricante (nunca menos de 30 minutos). • Según el método tradicional purgamos el espirómetro con aire ambiente, vaciamos la campana y cerramos el circuito. Agregamos un volumen conocido de aire antes de conectar al paciente y suplementamos con oxígeno hasta que se consigue una concentración conocida comprendida entre el 25% y el 30% (pueden aceptarse concentraciones mayores). Aguardamos a que se homogeneice la mezcla, el analizador de helio se ajusta a cero y medimos el volumen añadido.

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• Continuamos añadiendo aire ambiente (2-3 l) y helio hasta que obtenemos una concentración del 10% aproximadamente. • Si llamamos: Fsp,He,1 a la concentración inicial de helio, F sp,He,2 a la concentración obtenida después de añadir el aire, Vsp al volumen del espirómetro antes de añadir el aire y Vair al volumen de aire agregado: Vsp = Vair · Fsp,He,2 / (Fsp,He,1 – Fsp,He,2) (1) Así, para el cálculo de la FRC no es preciso conocer Vsp ya que podemos calcularlo por la ecuación 1. Los equipos modernos están dotados de los medios necesarios que llevan a cabo automáticamente las diluciones así como los cálculos pertinentes para iniciar la determinación de los volúmenes pulmonares. 10.2. Pletismografía corporal • Encendemos el equipo 30-45 minutos antes de realizar la prueba para permitir un calentamiento adecuado. • Nos aseguramos de que el sistema está libre de fugas cada día. • Anotamos las variables atmosféricas necesarias: presión atmosférica (mmHg), temperatura ambiente (°C), humedad relativa (%). • Nos aseguramos de que el tapón para oclusión de la boca tiene una resistencia mínima al cierre (que no se bloquee). • Comprobamos que los transductores de presión están correctamente alineados. • Disponemos de un filtro adecuado para utilizar si el paciente lo requiere. • Verificamos un adecuado cierre de la puerta. 11. PROCEDIMIENTO 11.1. Generalidades 11.1.1. Técnica de helio Hacemos constar la hora a la que realizamos el estudio. Indicamos al paciente que comience a respirar aire a través de la boquilla para que se acostumbre al ambiente y al equipo. A los 30-60 segundos, una vez estabilizado el patrón respiratorio, procedemos a conectar al paciente al circuito al final de una espiración normal (nivel espiratorio de reposo o posición de FRC). En algunos equipos el inicio de este momento es determinado automáticamente. Si la capacidad vital inspiratoria (IVC) la vamos a medir después de la FRC, el volumen de gas en la campana en el momento de iniciar la exploración debe ser mayor que la capacidad inspiratoria del paciente (IC). El oxígeno puede agregarse por alguno de los siguientes métodos:

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• Aporte constante de oxígeno puro a un flujo igual al consumo de oxígeno estimado (en adultos 3-4 ml · kg-1 · min -1). Los equipos deben poder proporcionar 500 ml · min -1. • Bolos periódicos de oxígeno que permiten mantener el volumen del espirómetro constante al final de la espiración. Así, el volumen agregado equivale al oxígeno consumido más el volumen de helio absorbido y menos el de nitrógeno eliminado. • Otra opción es no añadir oxígeno durante el estudio sino que iniciamos éste con altas fracciones inspiratorias de oxígeno. Tampoco procederemos a eliminar el anhídrido carbónico. Este método únicamente es aplicable a personas en las que se obtiene un corto tiempo de equilibrio ya que la respiración en un circuito cerrado provoca hipercapnia, aumento de la ventilación y el correspondiente cortejo sintomático. Para este método debe asegurarse una correcta fracción inspiratoria de oxígeno y que el analizador de helio mida adecuadamente en todo el intervalo la concentración de anhídrido carbónico que se va a dar durante el estudio. Conforme el helio se va mezclando con el gas contenido en el pulmón y las vías aéreas, su concentración disminuye. La concentración de helio se lee como mínimo cada 15 segundos y consideramos que se ha alcanzado el equilibrio entre el sistema y el pulmón cuando su descenso es menor de 0,02% en un periodo de 30 segundos (tres lecturas consecutivas). Cuando estamos próximos a la situación de equilibrio los cambios en la concentración de helio pueden deberse principalmente a la absorción de este gas y a la excreción de nitrógeno; estos mecanismos justifican cambios de en torno a un 0.01%, que equivale a un aumento de la FRC calculada de aproximadamente 20 ml · min-1. En los sistemas que informan directamente de la FRC, y no de la concentración de helio, un criterio alternativo para concluir la exploración es que la modificación de esta capacidad sea menor de 40 ml en 30 segundos. En los sujetos sanos el equilibrio lo alcanzamos en menos de 5 minutos (a lo sumo en 7 minutos). En pacientes con alteraciones de la distribución de la ventilación el tiempo se incrementa, pero, incluso en casos graves, no es común que supere los 10 minutos. No estimulamos al paciente a realizar movimientos respiratorios profundos durante la prueba con objeto de acortarla. Esta práctica puede provocar cambios en la FRC y dificultades en su estimación, en particular en individuos obstruidos o con hiperreactividad bronquial (HRB). Concluida la determinación de la FRC, si el volumen del espirómetro es en este momento insuficiente para la medida del ERV y la IVC, añadimos aire al circuito siguiendo las instrucciones del fabricante del equipo. Después ordenamos al paciente que espire lenta y completamente hasta alcanzar la posición de RV.

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11.1.2. Pletismografía corporal • Colocamos al paciente cómodamente sentado con la espalda recta en el interior de la cabina pletismográfica y esperamos 3-5 minutos para que se establezca el equilibrio térmico. La cabina debe estar alejada de la luz directa del sol y de las ventanas para evitar cambios térmicos. • Interrumpimos el oxígeno y los goteros durante la medida de los volúmenes pulmonares estáticos. • Ajustamos la altura de la pieza de la boca para que el paciente esté cómodo. • Instruimos al paciente para colocar la boquilla y la pinza en la nariz. Hay que asegurarse de que la boca esté bien cerrada durante la prueba. Es aconsejable que el paciente sujete las mejillas con sus dedos. • Cerramos herméticamente la cabina e indicamos al paciente que respire tranquilamente hasta que esté acostumbrado al aparato y obtenga un patrón respiratorio estable. Debe realizar al menos 4 respiraciones a volumen corriente con niveles al final de la espiración que varíen menos de 100 ml. • Instruimos al paciente para que respire “jadeando suavemente” intentando mover volúmenes pequeños de aire (aproximadamente 50 a 60 ml) mientras sujeta sus mejillas con los extremos de los dedos para evitar fluctuación de la presión de la boca. La frecuencia de jadeo debe ser cercana a 60 por minuto (1 Hz). Activamos el tapón (shutter) durante 2-3 segundos al final de la espiración en posición FRC. Realizando de este modo maniobras suaves que comprimen y descomprimen alternativamente el gas contenido dentro del tórax se producen cambios recíprocos en la Pb y Pc. Estos cambios se muestran en un gráfico XY cuyas ordenadas representan la Pb y las abscisas la Pc. Cuando la válvula está cerrada no hay flujo de aire por la boca y en esas condiciones los cambios en la Pb reflejan los cambios de la presión alveolar. La medida que se obtiene es el TGV y puede ser repetida casi indefinidamente con pocos segundos entre cada medida. La activación del shutter puede realizarse de forma manual o automática. • Si sólo queremos medir el TGV el paciente vuelve a respiración corriente cuando se abre el tapón, puede sacar la pieza de la boca y descansar. • Para medir otros compartimentos del volumen pulmonar el paciente puede hacer maniobras de IC, ERV o CV inmediatamente después de reabrir el tapón y antes de retirar la pieza de la boca. Se le indica que espire lentamente hasta que no pueda sacar más aire de sus pulmones (posición de RV). Cuando no existe más movimiento de aire se le indica que inspire hasta TLC. Cuando se alcanza la TLC se le indica que retire la pieza de la boca. Ésta es la capacidad vital inspiratoria. Es preferible medir la TLC directamente en el pletismógrafo, mejor que añadir la FRC a la IC de una espirometría hecha independientemente. Si deseamos medir la resistencia de las vías aéreas utilizamos la técnica de jadeo superficial (panting) a 120 ciclos por minuto (2 Hz). Mientras el sujeto jadea a través

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de la boquilla con la válvula abierta, se registran simultáneamente el flujo en la boca y los cambios correspondientes en la presión de la cabina. Seguidamente se cierra brevemente la válvula bucal para la medida del TGV. El cociente entre ∆Pb/∆Pc (medido con la válvula cerrada) se divide por el cociente entre flujo bucal/∆Pc (medido con la válvula abierta). Este cociente representa la resistencia de las vías aéreas. 11.2. Cálculos 11.2.1. Técnica de helio Una vez que alcanzamos el criterio de equilibrio en la concentración del helio entre el circuito del equipo y el pulmón, calculamos el volumen pulmonar a partir de la ecuación 2 fundamentada en la ley de la conservación de las masas. VL = Vair · Fsp,He,1 · (Fsp,He,2 – Fsp,He,3) / [F sp,He,3 · (Fsp,He,1 – Fsp,He,2)] – V ds (2) Donde VL es el volumen pulmonar cuando el paciente se conectó al equipo, Fsp,He,3 es la concentración de helio al final de la exploración y Vds el espacio muerto del sistema (válvula y boquilla). La expresión de todos los volúmenes y capacidades mencionados debe realizarse en condiciones BTPS (presión y temperatura corporal, saturado de vapor de agua). Esta corrección la llevamos a cabo aplicando la siguiente ecuación: VBTPS = VATP · 310,2 · (P B – PH2O) / [(273.2 + t) · (PB – 6,3)] (3) Donde V ATP es el volumen medido a temperatura y presión ambiental, t es la temperatura ambiental en °C, PB la presión atmosférica (kPa) y PH2O la presión de vapor de agua del aire ambiente. Entre 16°C y 37°C obtenemos la PH2O mediante la siguiente ecuación: PH2O = 4.63 – 0.0053 · t2 (kPa) (4) Posteriormente el RV y la TLC los calculamos del siguiente modo: RV = FRC – ERV RV = TLC – IVC TLC = RV + IVC TLC = FRC + IC

(5) (6) (7) (8)

Empleamos preferentemente las fórmulas 5 y 7. Los equipos modernos proporcionan automáticamente estos cálculos, pero debemos cerciorarnos de que se realizan de acuerdo con los criterios establecidos.

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11.2.2. Pletismografía corporal Mediante el pletismógrafo de volumen constante podemos obtener los siguientes parámetros: • Flujo aéreo en boca (y volumen por integración de flujo). • P 1 = presión en boca (o en cabina) cuando no se comprime el tórax. En estas circunstancias la presión en boca se asume que es equivalente a la presión alveolar y, por tanto, es igual a P atmosférica – P vapor de H 2O a 37°C medida en cm H 2O (cm H 2O = mmHg x 1,36). • P 2 = presión en boca con el tórax comprimido. • V 1 = volumen de gas torácico cuando no se comprime el tórax (posición FRC). Equivale a TGV. • V 2 = volumen de gas torácico con el tórax comprimido. • ∆V = variación de volumen torácico cuando se comprime el tórax (es igual a la variación del volumen de aire situado entre el paciente y las paredes de la cabina). Se calcula a partir de los cambios de la Pc producidos al aumentar y disminuir el volumen del tórax en el interior de una cabina cuyo volumen es constante. El volumen de aire dentro de la cabina es proporcional a su presión y, por tanto, ∆V es proporcional a ∆Pc. • ∆Pb = variación en la presión en boca cuando se comprime el tórax. • ∆Pc = variación de la presión en cabina cuando se comprime el tórax. • ∆Pb/∆Pc. Es la tangente del ángulo (α) formado por los cambios de presión registrados durante cada maniobra. La línea para calcular la pendiente de la relación entre Pb y Pc debe pasar por el centro del asa que se forma Pb en cada maniobra de jadeo (fig. 16). • C = factor de conversión entre variación de presión y variación de volumen determinado durante la calibración de la cabina. Este factor tiene en cuenta el volumen de la α cabina, el volumen corporal del paciente y la presión atmosférica. Pc

Conociendo estos datos se pueden realizar los siguientes cálculos: Asumiendo una temperatura constante, de acuerdo con la ley de BoyleMariotte:

Figura 16. Ángulo α formado por los cambios de Pc y Pb.

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P1 x V1 = P2 x V2, o lo que es lo mismo: P1 x V1 = (P1 + ∆Pb) x (V 1 – ∆V) Simplificando: P1 x ∆V – V 1 x ∆Pb + ∆V x ∆Pb = 0 Despejando V 1: V1 = (∆V / ∆Pb) x (P 1 + ∆Pb) Como ∆Pb es un valor pequeño en comparación con P1: P1 + ∆Pb = P 1 Por tanto: V1 = (∆V / ∆Pb) x P 1 ; V1 = P 1 / (∆Pb / ∆V) Como los cambios en el volumen pulmonar son proporcionales a los cambios de la presión de la cabina: V1 = P1 / (∆Pb / ∆Pc). Durante la calibración de la cabina se determina el factor de conversión (C) entre variación de presión y variación de volumen teniendo en cuenta el volumen corporal del paciente. Así: V1 = C / (∆Pb / ∆Pc). Finalmente: V1 (TGV) = C / tangente α. 11.3. Maniobra correcta: criterios de aceptación, reproducibilidad y número de exploraciones 11.3.1. Técnica de helio El número de exploraciones que se recomienda llevar a cabo depende de la indicación del estudio. Para gran parte de las indicaciones habituales es suficiente con un solo estudio. Realizaremos dos estudios cuando sea importante una mayor exactitud por la índole del estudio (por ejemplo valorar cambios a lo largo del tiempo en función de una terapia o de la propia evolución de una enfermedad). Si la diferencia en la FRC es menor de 200 ml daremos como resultado la media. Si la diferencia en dos tests es mayor a esta cifra realizamos una tercera medida e informamos de la media de los dos resultados más próximos. En cada una de estas pruebas solicitamos al paciente que, una vez alcanzado el nivel de RV, inspire profundamente hasta llegar al máximo (posición de TLC) a juicio del explorador y del propio paciente. Hacemos tres maniobras de IVC completas y tomamos como resultado la mayor de las tres. Los resultados de las mediciones de estos volúmenes y

Volúmenes pulmonares

capacidades también los proporcionamos para condiciones BTPS. Así realizamos tres maniobras satisfactorias de ERV y proporcionaremos el valor medio como resultado, aunque también se ha recomendado dar el mayor como resultado de ERV. Esta determinación puede no ser válida por cierre de glotis, fuga de gas (bucal o nasal) o esfuerzo incompleto. Los programas informáticos nos deben permitir excluir las pruebas de mala calidad e informar del mejor resultado o la media (según los parámetros) de los estudios seleccionados. Los coeficientes de variación intrasujeto es recomendable evaluarlos en cada laboratorio. Los medidos en el nuestro quedan reflejados en la tabla VI. Cada laboratorio debe comprobar que estos criterios son aplicables en su medio antes de utilizarlos, cerciorándose de que la diferencia en la FRC es menor de 200 ml en el 85% de las medidas repetidas. Así, errores de menos de 200 ml pueden ser asumidos. El tiempo entre una y otra exploración debe ser suficiente para permitir el completo lavado del gas de la prueba anterior. Si al inicio de la segunda exploración quedan restos de helio en los pulmones, la FRC medida está sistemáticamente infraestimada.

Tabla VI

Coeficientes de variación intrasujeto

Día 1 (9 h)

Día 1 (13 h)

Día 30 (9 h)

CV (%)

3.31 ± 0.59

3.28 ± 0.61

3.32 ± 0.59

2.3

2.46 ± 0.39

2.35 ± 0.44

2.40 ± 0.42

8.5

ERV

0.85 ± 0.38

0.91 ± 0.33

0.92 ± 0.35

21.0

FRC

2.31 ± 0.39

2.33 ± 0.46

2.37 ± 0.51

14.2

1.38 ± 0.35

1.41 ± 0.34

1.45 ± 0.40

17.3

TLC

4.70 ± 0.55

4.67 ± 0.58

4.78 ± 0.52

5.1

FRC/TLC

0.48 ± 0.07

0.49 ± 0.07

0.49 ± 0.08

15.3

RV/TLC

0.29 ± 0.07

0.30 ± 0.07

0.30 ± 0.08

11.2

Media ± desviación típica; NS: no significativo; CV: coeficiente de variación.

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Algunos laboratorios realizan la espirometría durante el tiempo de espera entre dos pruebas, lo que optimiza la distribución del tiempo de exploración y facilita el proceso de lavado, pero puede llevar a variaciones en los volúmenes pulmonares, en particular en sujetos con hiperreactividad bronquial. Si la concentración inicial en el aire espirado es ≤ 0,1% (fácilmente evaluable con los modernos analizadores), es tolerable pues provoca una infraestimación del orden de 60 ml, lo que es insignificante a efectos prácticos. En caso de no evaluarse dejamos un intervalo de al menos 5 minutos entre dos pruebas. 11.3.2. Pletismografía corporal • Antes de activar el tapón realizar un mínimo de cuatro respiraciones a volumen corriente con niveles al final de la espiración que varíen < 100 ml. • La frecuencia de jadeo debe ser cercana a 60 por minuto (1 Hz). • La curva Pb/Pc debe ser cerrada o casi cerrada. Los registros de los bucles deben ser una línea recta. • El cambio de Pb producido durante el cierre de la válvula no debería exceder de entre 10.2 y 20.4 cm H2O entre los picos de presión. • Se aconseja medir la FRC y IC al menos cinco veces. La media de todas las FRC es añadida a la IC mayor de los cinco ensayos para obtener la TLC. • Los criterios de reproducibilidad de una maniobra son los siguientes: – Variabilidad del TGV < 5%. – Diferencia entre las dos maniobras más altas de VC < 200 ml. – Las dos medidas mayores de IC y ERV deben variar < 5% o 60 ml. – La TLC debe variar < 5%. • Los valores elegidos deben ser: – TGV: la media de tres o más maniobras que difieran < 5% de la media. – CV: debe utilizarse el valor mayor de tres intentos reproducibles. – TLC: es la suma de la media de TGV con la mayor IC. 11.4. Errores más frecuentes 11.4.1. Técnica de dilución de helio • La fuga del gas provoca una sobreestimación sistemática de la FRC y, en ocasio nes, impide que se cumplan los criterios de equilibrio que hemos definido anteriormente. Las causas más frecuentes son: – Fuga en el equipo o sus conexiones. – Escape de gas por la nariz, por ser la oclusión de la pinza nasal insuficiente o por caída.

Volúmenes pulmonares

– Fuga bucal. En ocasiones puede evitarse empleando boquillas de tipo buceador. – Perforación timpánica. – Deglución del gas. – El efecto de la disolución del helio en el agua de sello de algunos espirómetros es, en general, despreciable. • La absorción de helio por parte de nuestro organismo depende de la concentración alveolar de este gas, del gasto cardiaco, de la proporción de agua y grasa corporal total, así como de la duración de la prueba. Para un estudio de 7 minutos de duración el error que se produce en la FRC por esta causa se ha estimado en 105 ml. Aunque la corrección de este sesgo de medida es deseable, habitualmente no lo realizamos porque no disponemos de ecuaciones para su cálculo debidamente validadas. • La excreción de nitrógeno también puede determinar la sobreestimación de la FRC. Ha sido estimada en 30 ml · min-1 y durante la prueba de dilución de helio se supone que aún será menor por la disminución del gradiente de este gas entre los alvéolos y el sistema. En la práctica no es necesario realizar corrección alguna por esta causa. • Si el cociente respiratorio es menor a 1 porque la producción de anhídrido carbónico es menor que el consumo de oxígeno (R < 1), como es habitual, se produce una sobrevaloración de la FRC. En el supuesto contrario se produce una infraestimación de esta capacidad pulmonar. En ambos supuestos la magnitud del error es despreciable y difícilmente cuantificable, por lo que no empleamos corrección alguna. • Es frecuente que los pacientes no sean conectados al circuito justo a nivel espiratorio de reposo y por lo tanto VL no se corresponde con la FRC. En ese caso corregimos oportunamente dicho error. Muchos equipos modernos realizan estos ajustes automáticamente. • Como consecuencia de la adición de oxígeno durante la prueba la medida de la FRC también puede verse alterada. Esto ocurre tanto en los equipos que emplean aporte constante de oxígeno a un flujo igual al consumo estimado como en aquellos que usan bolos periódicos de oxígeno que permiten mantener el volumen del espirómetro constante al final de la espiración. Cada usuario debe conocer la manera más idónea de corregir los problemas que genera su equipo. Así, por ejemplo, a veces es más recomendable tomar el nivel respiratorio de reposo en el momento de la desconexión del sistema. En cualquier caso los fallos debidos al suministro de oxígeno pueden preverse con una monitorización continua de su concentración. Esto además permite ajustar la precisión de los analizadores de helio, en el que se dan diferentes concentraciones de oxígeno y garantiza una FIO2 adecuada a lo largo de todo el test.

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11.4.2. Pletismografía corporal • Realización incorrecta de la maniobra. Algunos pacientes son incapaces de hacer la maniobra de “jadeo” adecuada para determinar el TGV. El jadeo con músculos intercostales resulta en una estimación sustancialmente mayor de TGV que el jadeo con los músculos abdominales solos, mientras que el uso de ambos produce valores intermedios de VGT. En la práctica, usando una combinación natural de estos músculos obtenemos resultados con el error más pequeño. • La perforación de tímpano puede causar fugas en el sistema de medida de volumen pulmonar. • Las oscilaciones diurnas en la función pulmonar pueden causar diferencias, por lo que debe hacerse constar la hora de realización de la prueba. • La realización de maniobras espiratorias forzadas precediendo la medición de volúmenes puede ocasionar broncoespasmo y, por tanto, aumentar la FRC o reducir la CV. 11.5. Representación gráfica En el caso de la técnica de helio incorporamos la gráfica volumen/tiempo y, opcionalmente, la gráfica concentración de helio/tiempo. En la pletismografía debe representarse la recta formada por la Pb y Pc (fig. 16). 12. EXPRESIÓN DE RESULTADOS Los valores los expresamos en “valor absoluto” (en litros en condiciones BTPS) y como porcentaje del valor de referencia. Debemos incorporar la representación gráfica. También facilitamos resultados para las relaciones entre RV/TLC y FRC/TLC; su expresión suele hacerse como porcentaje y además como porcentaje respecto a su predicción teórica. Aunque los volúmenes pulmonares varían en función de la edad, sexo, raza y altura, el cociente VR/TLC o FRC/TLC expresado en porcentaje es similar entre distintas poblaciones y, por tanto, constituye una forma útil de expresar los resultados. Otra forma de reflejar los resultados es como dispersión respecto al valor de referencia expresada en intervalos de confianza (IC95%). Valorando, en caso de detectarse alteración, la gravedad de la misma en función del número de IC que se desvíe el resultado. 13. VALORES DE REFERENCIA Hay muchas ecuaciones publicadas para predecir los valores de referencia normales de los volúmenes pulmonares estáticos en adultos y niños por diferentes métodos. La mayoría de los estudios a gran escala se refieren a técnicas de helio, pero se sabe que en sujetos normales los volúmenes pulmonares medidos por pletismografía con-

Volúmenes pulmonares

cuerdan aceptablemente con los valores obtenidos usando la técnica de dilución de helio (para la FRC un 10% mayor al medirla por pletismografía). La ERS y ECSC han recomendado las ecuaciones de Quanjer. Estas ecuaciones se refieren a población caucasiana con edades comprendidas entre 18-70 años. En el rango de 18-25 años se aconseja introducir 25 años en las ecuaciones de cálculo (tabla VII). En el rango de edad de 5-18 años, mientras no se disponga de más estudios, se aconseja utilizar las ecuaciones de predicción de Cook y Hamann para el método de dilución de gas y los de Zapletal para pletismografía. En niños de 2 a 5 años los valores de referencia son incluso más limitados. La pletismografía es difícil de aplicar a esta edad. El único volumen pulmonar que puede ser medido rutinariamente con seguridad y reproducibilidad es la FRC.

Tabla VII

Ecuaciones de predicción de Quanjer 1983

Mujeres Ecuación

95% IC

90% IC

RSD

TLC (l)

6.60 H – 5.79

+ 1.18

+ 0.99

0.60

FRC (l)

2.24 H + 0.001 A – 1.00

+ 0.82

+ 0.98

0.50

RV (l)

1.81 H + 0.016 A – 2.00

+ 0.58

+ 0.69

0.35

RV/TLC (%)

19.0 + 0.34 A

+ 11.4

+ 9.6

5.83

FRC/TLC (%)

45.1 + 0.16 A

+ 11.6

+ 9.8

5.93

Ecuación

95% IC

90% IC

RSD

TLC (l)

7.99 H – 7.08

+ 1.37

+ 1.15

0.70

FRC (l)

2.34 H + 0.01 A – 1.09

+ 0.99

+ 1.18

0.60

RV (l)

1.31 H + 0.022 A – 1.23

+ 0.67

+ 0.80

0.41

RV/TLC (%)

14.0 + 0.39 A

+ 10.7

+ 9.0

5.46

FRC/TLC (%)

43.8 + 0.21 A

+ 13.2

+ 11.1

6.74

Hombres

A: edad en años; H: altura en metros; RSD: desviación estándar de los residuales.

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Recientemente disponemos de ecuaciones de cálculo para los valores de referencia de los volúmenes pulmonares medidos por dilución de helio en población sana de 18 a 88 años del área metropolitana de Valencia (tabla VIII) y de ecuaciones de predicción de volúmenes pulmonares medidos por pletismografía para población sana de 20 a 70 años del área metropolitana de Barcelona (tabla IX). El empleo de estas ecua-

Tabla VIII

Ecuaciones de predicción de los volúmenes pulmonares mediante la técnica de dilución de helio en población sana de Valencia

Hombres Ecuación

RSD

VC (l)

0.0734 x talla – 0.214 x edad – 6.8660

0.85

0.51

IC (l)

0.0234 x talla + 0.0253 x peso – 0.0158 x edad – 1.8904

0.74

0.47

ERV (l)

0.0460 x talla – 0.0207 x peso – 0.0059 x edad – 4.6609

0.71

0.38

FRC (l)

0.0889 x talla – 0.0327 x peso + 0.0179 x edad – 10.185

0.68

0.55

RV (l)

0.0435 x talla – 0.0121 x peso + 0.0244 x edad – 5.6539

0.60

0.44

TLC (l)

0.1057 x talla – 11.3957

0.77

0.68

FRC/TLC

0.0050 x talla – 0.0047 x peso + 0.0027 x edad – 0.1337

0.62

0.06

RV/TLC

0.0012 x talla – 0.0016 x peso + 0.0038 x edad + 0.027

0.73

0.05

RSD

Mujeres Ecuación VC (l)

0.0492 x talla – 0.0228 x peso – 3.4086

0.84

0.40

IC (l)

0.0197 x talla + 0.0181 x peso – 0.0135 x edad – 1.2799

0.69

0.36

ERV (l)

0.0291 x talla – 0.0177 x peso – 0.0094 x edad – 2.1144

0.83

0.24

FRC (l)

0.0524 x talla – 0.0184 x peso + 0.0045 x edad – 4.8581

0.63

0.40

RV (l)

0.0232 x talla + 0.0140 x edad – 2.7902

0.53

0.33

TLC (l)

0.0720 x talla – 0.0090 x edad – 6.1249

0.73

0.54

FRC/TLC

0.0031 x talla – 0.0041 x peso + 0.0020 x edad + 0.182

0.56

0.05

RV/TLC

0.0038 x talla + 0.1423

0.76

0.05

Volúmenes pulmonares

Tabla IX

Ecuaciones de predicción de los volúmenes pulmonares (con y sin peso corporal) mediante la técnica de pletismografía en población sana de Barcelona Hombres Ecuaciones

EVC

FRC

TLC

RSD

–6427 –5152

0.67 0.68

585 578

–2633 –5073

0.40 0.48

545 522

69.980H 69.760H

–39.021 BSA

35.978H 41.245H

+65.005 BSA

57.878H 50.244H

–137.195 BSA

+10.148A +17.649A

–6766 –2318

0.48 0.65

675 585

92.687H 88.610H

–71.664 BSA

+8.301A +12.144A

–9129 –6789

0.58 0.61

808 790

22.618H 20.889H

–32.596 BSA

+20.664A +22.412A

–2688 –1644

0.45 0.47

497 492

+0.277A

+17.35

0.52

5.44

RSD

RV/TLC (%)

–12.363A –10.271A

Mujeres Ecuaciones EVC

50.283H

27.637H 29.061H

+52.737 BSA

36.024H 30.780H

–56.134 BSA

FRC

–16.360A

–3688

0.69

473

–8.271A

–1927 –3088

0.43 0.56

383 354

–2847 –673

0.43 0.52

504 477

–4775

0.58

584

TLC

63.661H

11.331H

+11.651A

–562

0.39

412

RV/TLC (%)

–0.157H

+0.257A

+47.60

0.54

6.35

H: altura (cm); A: edad (años); BSA: peso/altura2 (kg/cm2) ; EVC, IC, FRC, TLC, RV en ml; R: coeficiente de correlación múltiple; RSD: desviación estándar de los residuales.

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ciones creemos que puede ser de interés para los demás laboratorios de exploración funcional respiratoria de nuestra área geográfica. Para que el uso de cualquiera de estas fórmulas sea juicioso debemos probar su validez en nuestro medio. Esto lo conseguimos testando un número suficiente de individuos y llevando a cabo el adecuado procedimiento estadístico. Es importante emplear las ecuaciones más apropiadas puesto que hay una considerable discrepancia entre ellas, en particular para la capacidad residual funcional. También es importante que las ecuaciones de predicción nos faciliten el intervalo de confianza de cada parámetro. 14. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Debido a las variaciones normales entre poblaciones es imposible desarrollar criterios de normalidad con el 100% de certeza. Para propósitos prácticos se eligen los valores de referencia obtenidos de una población bien seleccionada de sujetos sanos no fumadores. Antes de interpretar los volúmenes nos aseguramos de que el paciente realizó un estudio válido. En este sentido es importante la valoración subjetiva del técnico y la reproducibilidad de la capacidad inspiratoria. Una mala reproducibilidad puede indicar esfuerzo insuficiente o inapropiada colaboración. Existen varias formas de interpretar los resultados: a) Según el porcentaje del valor de referencia [% Valor referencia = (Valor observado/Valor referencia) x 100]. Las recomendaciones de los límites normales como % de los valores predichos son: • TLC . . . . . . . . . . . . . . . . . 80-120% • FRC . . . . . . . . . . . . . . . . . 65-120% • RV . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65-120%

Se definen dos patrones fundamentales: 1. Restricción . . . . . . . . . . .TLC < 80% V, ref 2. Hiperinsuflación . . . . . . .VR/TLC > 120% V, ref FRC > 120% V, ref

También se puede calcular el “gas atrapado” restando al volumen de gas intratorácico medido por pletismografía (TGV) la FRC medida por helio, como sugieren Morris et al. Normal . . . . . . . . . .< 1.10 Probable . . . . . . . . .1.10 a 1.19

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Ligero . . . . . . . . .1.20 a 1.34 Moderado . . . . . .1.35 a 1.49 Grave . . . . . . . . . ≥ 1.5

b) Si disponemos del dato proporcionamos junto a los resultados el criterio del límite inferior y superior de la normalidad. Se obtiene multiplicando la desviación estándar de los residuales (RSD) por 1.645. Los valores obtenidos representan los límites que podrían incluir el 90% de la población en una distribución normal. Por ejemplo, si el valor de referencia de TLC para un hombre de 45 años y 1.70 m de altura es 3.52 l con RSD 0.51 l, el rango de referencia se obtiene multiplicando RSD x 1.645, o lo que es lo mismo; 0.51 x 1.645 = 0.84 l. El valor de referencia sería: 3.52 ± 0.84 l (rango: 2.68-4.36). Establecemos así la normalidad o anormalidad de los resultados obtenidos. Si apreciamos la existencia de una alteración restrictiva, el valor de la TLC expresado como porcentaje del valor de referencia nos puede permitir graduar su gravedad según los criterios de la ATS. Gravedad de la restricción

TLC % del teórico

Ligera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .< LIN pero ≥ 70 Moderada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .< 70 y ≥ 60 Moderadamente grave . . . . . . . . . . . . . . . . . .< 60 y ≥ 50 Grave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .< 50 ≥ 35 Muy grave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .< 34 LIN: límite inferior de la normalidad.

c) Para comparar resultados del mismo paciente en años diferentes el método preferido es el de los residuales estandarizados (SR). SR = (V observado – V predicho) / RSD Un SR = 0 indica que el valor observado es igual al predicho. Un SR de –1.645 indica que el valor observado está 1.645 desviaciones estándar por debajo del valor predicho. El SR es independiente de la edad, altura y sexo. 15. CALIBRACIÓN Y CONTROL DE CALIDAD Los controles de calidad, chequeos del equipo y reparaciones deben ser fechados, firmados y guardados en un libro del laboratorio. Debe disponerse de una libreta de mantenimiento para almacenar las calibraciones. Los cálculos del ordenador deben ser validados por cálculos manuales.

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15.1. Técnica de helio • Antes de cada exploración comprobamos: 1. Nivel del agua (si procede). 2. Estado de los absorbentes. 3. Flujo del analizador de helio. 4. Presión de la bala de oxígeno y helio. 5. Funcionamiento de la bomba de circulación. 6. Estabilidad de la señal de la línea de base de la concentración de helio y de volumen. • Control diario: 1. Comprobamos si existen fugas presurizando convenientemente el sistema. Inyectamos 3 l de aire, cerramos la válvula, presurizamos a 0,4 kPa con el circuito cerrado y la bomba de circulación funcionando. No debe haber pérdida de volumen perceptible en, al menos, 3 minutos. Esta comprobación tiene especial interés cuando realizamos cambios en las tubuladuras o componentes en el sistema de circulación de los gases. 2. Para cada prueba el explorador informará de la presencia de fugas nasobucales, deglución excesiva, cambio de postura y grado aparente de esfuerzo durante las maniobras de IVC y ERV. 3. La gráfica volumen/tiempo debe revisarse para ver si se pueden estar produciendo fugas. 4. Si el tiempo de equilibrio excede los 10 minutos debe notificarse. • Chequeo semanal: 1. Confirmamos la estabilidad del analizador de helio. La deriva de la lectura no debe ser mayor de 0.02% para un intervalo de tiempo de 10 minutos. 2. Probamos que la exactitud del sensor de temperatura es de, al menos, 5°C. Esto lo realizamos estabilizando la temperatura del equipo y la habitación durante una noche y comparando el resultado del sensor con un termómetro de referencia ubicado en el gabinete. 3. El espirómetro se calibra, al menos, a diario con una jeringa de 3 l y quincenalmente con un descompresor explosivo. • Verificación de linealidad: Con el espirómetro vacío añadimos helio y después de la mezcla leemos Fsp,He,1. A continuación añadimos un volumen conocido de aire con una jeringa y calculamos el volumen inicial del espirómetro conociendo Fsp,He,2. Se

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añade de nuevo aire con la jeringa y repetimos la operación las veces necesarias para llenar el espirómetro. No corregimos las medidas de volumen a BTPS. Los volúmenes de la jeringa y los calculados no deben diferir más de un 3% y su coeficiente de correlación de la recta de regresión debe ser > 0,9. Los analizadores de helio modernos tienden a mantener su linealidad y, una vez probada ésta frecuentemente durante los primeros meses de uso, podemos pasar a los controles trimestrales o semestrales que son suficientes. Cada prueba ayuda a que verifiquemos la integridad del sistema. Así VSP (facilitado automáticamente por muchos equipos) y la segunda concentración de helio (después de la adición de aire) deben ser muy reproducibles. Cambios pequeños (como el 0,1% en la concentración de helio o el 3% en VSP) indican que es posible que existan problemas técnicos. • Control con personas patrón: Es recomendable realizar controles mensuales con individuos sanos conocidos que realicen bien la técnica. Compararemos los resultados con los previos. También hacemos este tipo de control siempre que surjan dudas sobre el correcto funcionamiento del equipo. 15.2. Pletismografía corporal • Antes de cada exploración comprobamos: 1. Ausencia de fugas y corrientes. 2. Cierre hermético de la cabina. 3. Calentamiento adecuado de los transductores de presión. 4. Mínima resistencia al cierre del tapón de oclusión. • Control diario: 1. Calibramos el volumen usando una jeringa de 3 litros. Debemos calibrar el espirómetro y la cabina pletismográfica. La precisión debe ser < 3%. También es aconsejable realizar mensualmente calibración de flujo con descompresor explosivo. 2. Calibramos los transductores de presión de la boca (Pb) y presión de la cabina (Pc), usando un manómetro que pueda registrar ± 30 cm H2O y una jeringa pequeña calibrada (entre 25 y 50 ml). Las variaciones deben ser ± 1%. Aplicando 3 cm H2O el cambio de volumen debe ser < 10 ml/min. Debemos asegurarnos de que los transductores estén correctamente alineados. 3. Calibramos la constante de tiempo.

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• Verificación de linealidad: 1. Debemos revisar la linealidad de los transductores proporcionando diferentes niveles de presión. 2. Debemos revisar la linealidad del volumen introduciendo mediante una jeringa calibrada diferentes volúmenes conocidos y comprobando que no difieren más de un 3% con los calculados. • Control con personas patrón: Mensualmente hay que efectuar medidas de control de calidad mediante: – Personas patrón: consiste en la medición de volúmenes pulmonares en individuos sanos no fumadores que realicen bien la técnica, preferentemente personal de laboratorio. Si los valores difieren significativamente (> 5% para FRC y TLC, o > 10% para RV) con respecto a las determinaciones previas en el mismo sujeto requiere una investigación inmediata. – Simulador pulmonar isotérmico (ej. un contenedor de volumen conocido que permita cambiar la presión imitando los pulmones). Debemos efectuar modificaciones de volumen entre 50 y 100 cc variando la frecuencia de inyección de 0.5 a 5.0 Hz (ciclos por segundo) comprobando que la medición es correcta en todas las frecuencias. El TGV medio debería estar con el 5% del volumen del modelo pulmonar isotérmico. Aunque cada transductor puede calibrarse adecuadamente, el sistema entero debe ser chequeado periódicamente para confirmar la seguridad de las mediciones. También debe realizarse siempre que el técnico sospeche un problema con el equipo. 16. LIMPIEZA DE LOS EQUIPOS Como norma general es recomendable un cuidadoso lavado de manos antes y después de la manipulación de boquillas y tubuladuras. En caso de pacientes con patología infectocontagiosa recomendamos la utilización de guantes. La utilización de guantes no sustituye el lavado de las manos. Las partes en contacto con el paciente deben poder lavarse con agua y jabón y esterilizarse con métodos físicos o químicos. 16.1. Elementos comunes 16.1.1. Boquillas Pueden ser desechables o reutilizables. Las reutilizables podremos esterilizarlas o someterlas a una desinfección de alto nivel entre pacientes. Se trata de un dispositivo semicrítico, de riesgo bajo y de categoría IA.

Volúmenes pulmonares

16.1.2. Pinzas Recomendamos las de un solo uso. Es un dispositivo no crítico, de riesgo desconocido y de categoría II. 16.1.3. Circuitos, conexiones y válvulas Airearemos las tubuladuras y demás piezas de las cajas de válvulas al final de cada jornada. Asimismo lavaremos los circuitos y sistemas de válvulas neumáticas con agua y detergente una vez por semana, y esterilizaremos los elementos desmontables. Es un dispositivo no crítico, de riesgo medio y de categoría IA. 16.1.4. Filtros antibacterianos y antivíricos Pese a la escasa evidencia científica que justifica la utilización de filtros antibacterianos y antivíricos, creemos recomendable su uso especialmente en la realización de técnicas a pacientes con enfermedades infectocontagiosas. Se trata de dispositivos no críticos, riesgo desconocido, categoría III. 16.1.5. Bolsas para muestras de gases Las bolsas o sacos que utilizaremos para realizar las determinaciones de volúmenes pulmonares deberemos secarlas tras cada utilización, si fuera preciso con aire caliente. Las sustituiremos cuando presenten fugas (protocolo de detección de fugas explicado en capítulos anteriores). Éste es un dispositivo no crítico, de riesgo bajo y de categoría II. 16.2. Equipos que miden los volúmenes pulmonares Diariamente limpiaremos las superficies accesibles con una bayeta húmeda embebida en sustancias germicidas y enjuagaremos. Semanalmente y utilizando sistemas de limpieza de alto nivel o de esterilización química de superficies (materiales a utilizar según normas internas de cada centro), limpiaremos y esterilizaremos los equipos en sus partes accesibles. Éstos son dispositivos no críticos, de riesgo desconocido y de categoría III. 17. MANTENIMIENTO Se realizará de acuerdo con las instrucciones del fabricante. 18. SÍMBOLOS, PARÁMETROS Y UNIDADES (tabla X)

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Tabla X

Volúmenes pulmonares estáticos y sus capacidades

Volúmenes Volumen corriente

Símbolo

Definición

TV, VT

Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración tranquila.

ERV

Volumen máximo de aire espirado en reposo desde el final de una espiración.

Volumen residual

Volumen de aire que queda en el pulmón después de una espiración máxima.

Volumen de reserva inspiratorio

IRV

Volumen máximo de aire inspirado en reposo desde final de una inspiración.

Volumen de reserva espiratorio

Capacidades Capacidad inspiratoria

Símbolo

Definición

Volumen máximo de aire inspirado desde el final de una espiración.

Capacidad vital espiratoria

EVC

Volumen máximo de aire espirado desde la posición de inspiración máxima.

Capacidad vital inspiratoria

IVC

Volumen máximo de aire inspirado desde la posición de espiración máxima.

Capacidad funcional residual

FRC

Volumen de aire que queda en el pulmón al final de una espiración tranquila.

Volumen de gas intratorácico

TGV

Equivalente de la FRC medida mediante pletismografía.

Capacidad pulmonar total

TLC

Volumen de aire pulmonar después de una inspiración máxima.

Volúmenes pulmonares

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Barcelona: Ed. Doyma S.A; 1998. p. 275-296. (www.separ.es/servicios/publicaciones/recomen/rec15.pdf). 16. Roca J, Burgos F, Barberà JA, Sunyer J, Rodríguez-Roisín R, Castellsagué J, Sanchis J, Antó JM, Casan P, Clausen JL. Prediction ecuations for plethysmographic lung volumes. Respir Med 1998; 92: 454-460. 17. Cordero PJ, Morales P, Benlloch E, Miravet L, Cebrián J. Static lung volumes: Reference values from a Latin population of Spanish descent. Respiration 1999; 66: 242250.

Gasometría arterial

J.A. Barberà Hospital Clínic. Barcelona J. Giner Hospital de Santa Creu i Sant Pau. Barcelona P. Casan Hospital de Santa Creu i Sant Pau. Barcelona F. Burgos Hospital Clínic. Barcelona

1. INTRODUCCIÓN La gasometría arterial es, junto con la espirometría, una de las pruebas consideradas básicas para medir la función pulmonar. Su determinación informa del aporte de oxígeno al organismo y de la eliminación del anhídrido carbónico del mismo. La gran expansión que ha adquirido la oxigenoterapia durante los últimos años, en sus diversas facetas y modalidades, ha resaltado y consolidado aún más la incorporación de esta técnica como instrumento de trabajo indispensable para la labor clínica, sin la cual difícilmente se puede optimizar la atención a los pacientes neumológicos. Asimismo el concepto de insuficiencia respiratoria, situación clínica cuya elevada morbididad y mortalidad conlleva unos costes sociales y económicos impresionantes, reposa exclusivamente en la medición de la presión parcial de los gases fisiológicos en sangre arterial. 2. FUNDAMENTOS • El valor de pH equivale a la concentración de hidrogeniones [H+] existente en sangre. Expresa numéricamente su mayor o menor grado de acidez. En el individuo sano oscila entre 7.35 y 7.45. • El valor de presión parcial de O2 en sangre (PaO 2) corresponde a la presión ejer cida por el O2 que se halla disuelto en el plasma. No debe confundirse con la cantidad que se halla unida a la hemoglobina en combinación química reversible, o a la cantidad total existente o contenido de oxígeno. Suele expresarse en mmHg o unidades torr. En el individuo sano su valor disminuye progresivamente con la

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edad, pero, respirando aire ambiente y a nivel del mar, siempre debe ser superior a 90 mmHg. • La presión parcial de CO2 (PaCO2) corresponde a la presión ejercida por el CO2 libre en plasma. Se expresa en mmHg o unidades torr. En el individuo sano su valor oscila entre 35 y 45 mmHg y, a diferencia de la PaO2, no varía con la edad. 3. ESPACIO FÍSICO El espacio para realizar la punción arterial deberá ser de unos 5 m2, con un lavabo para la limpieza y desinfección de las manos y el material necesario. Deberá contener un sillón de punción o una camilla y un soporte para aguantar el brazo durante la punción. Además se precisará una mesa para el material y la manipulación de la muestra. Para el analizador se precisará un espacio suficientemente amplio donde poder colocar el equipo y sus accesorios. 4. EQUIPOS 4.1. De medición En la actualidad se dispone de un amplio abanico de equipos para la medición de gases arteriales, desde los equipos compactos y portátiles a equipos más sofisticados. Su utilización dependerá de la cantidad de muestras que se vayan a procesar y de la localización de los equipos (UCI, laboratorios de función pulmonar, servicios de urgencias, ambulatorio, etc.). 4.2. Para la obtención de la muestra Para la realización de una punción arterial deberá utilizarse jeringas de vidrio, equipos para gasometría o jeringas de plástico con émbolo de goma de un mínimo de 2.5 ml. 5. PERSONAL: CALIFICACIÓN Y PREPARACIÓN PARA LA REALIZACIÓN DE LA PUNCIÓN ARTERIAL La obtención de la muestra la realizará personal con calificación académica mínima de diplomado de enfermería. Habilidad en el trato con enfermos y un mínimo de dos meses de entrenamiento bajo supervisión. La medición de la muestra la podrá realizar un técnico de grado 2 (Formación Profesional Sanitaria). 6. INDICACIONES, CONTRAINDICACIONES, LIMITACIONES Y COMPLICACIONES 6.1. Indicaciones • Necesidad de medir el estado ventilatorio (PaCO2), el equilibrio ácido-base (pH y PaCO2) y la oxigenación (PO2).

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• Cuantificación de una respuesta terapéutica (por ejemplo a la oxigenoterapia). • Necesidad de monitorizar la severidad o la progresión de un proceso. 6.2. Contraindicaciones • Prueba de Allen positiva. • Evidencia de enfermedad vascular periférica o infecciosa de la extremidad seleccionada: como solución se tendrá que buscar otra extremidad para realizar la punción. • La coagulopatía o el tratamiento con altas dosis de anticoagulantes es una contraindicación relativa a la punción arterial. 6.3. Limitaciones • Inaccesibilidad a la arteria por problemas de exceso de grasa, tejido o músculo periarterial. • Pulso débil o inapreciable. • Espasmos arteriales al realizar la punción. 6.4. Complicaciones • Dolor. • Hematoma. • Espasmo arterial. • Anafilaxis por la anestesia. • Reacción vagal. • Hiperventilación (por miedo o por dolor). • Traumatismo arterial por la aguja. 7. ÁMBITOS DE REALIZACIÓN 7.1. Hospital El ámbito habitual para la realización de una punción arterial es el hospitalario, en las salas de hospitalización, urgencias, cuidados críticos o laboratorio de función pulmonar, consultas externas u hospitales de día. 7.2. Ambulatorio La gasometría ambulatoria puede ofrecer información importante para el seguimiento y tratamiento de pacientes respiratorios crónicos, pero hoy por hoy, y dado el precio de los equipos de medición y la dificultad de almacenaje de las muestras, es difícil su implantación. La mejora de los centros de salud (laboratorio de análisis) y los servicios de urgencias permitirá en el futuro la medición de gases respiratorios en sangre arterial.

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7.3. Domicilio A pesar de ser un elemento muy importante en el control domiciliario de pacientes crónicos (hospitalización domiciliaria) no se han implantado todavía. En el futuro podemos asistir a la aparición de equipos portátiles que permitan la medición de la gasometría arterial en el domicilio. 7.4. Servicios de ambulancias de emergencias (ambulancias-UCI) La miniaturización de los equipos de medición y los sistemas autónomos (baterías) han permitido la comercialización de equipos portátiles y autónomos que facilitan la medición de la gasometría en cualquier situación. 8. RECOMENDACIONES PREVIAS • Paciente en reposo (sedestación) 10 minutos antes de la punción. • Abstenerse de fumar y a ser posible de tomar broncodilatadores y vasodilatadores antes de la punción. 9. PREPARACIÓN DEL PACIENTE Averiguar si el paciente toma medicación anticoagulante o padece hipersensibilidad a la anestesia. Asegurar que se cumplen los requisitos necesarios para la correcta obtención de la muestra: • Posición incorporada, sentado cómodamente (se anotará en caso contrario). • Respirar aire ambiente (si está respirando oxígeno dejar respirando al aire, si clínicamente es posible, durante 20 minutos o anotar la concentración de oxígeno que respira). • Valorar la localización de la arteria a puncionar. Informar al paciente de la técnica a realizar y de la posibilidad, si se punciona la arteria radial, de notar dormido el dedo pulgar como consecuencia de la anestesia. 10. MATERIAL NECESARIO • Guantes de un solo uso. • Jeringas de vidrio o plástico con émbolo de goma de un mínimo de 2.5 ml o equipos de punción arterial, compuestos por: jeringa con heparina sódica (1.000 U/ml), aguja de 22G, sistema de sellado de la jeringa (plastelina o tapón), y cubo de plástico para clavar la aguja una vez obtenida la muestra.

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• Jeringa de insulina. • Anestesia local sin vasodilatador (Scandinivsa 2%). • Gasas o algodón. • Apoyabrazos o toalla. • Povidona yodada. • Venda adhesiva (tirita). • Etiqueta de identificación. 11. SELECCIÓN DE LA ARTERIA La arteria de elección será la radial a nivel del túnel carpiano (fig. 17), en segundo lugar la arteria humeral a nivel de la fosa anticubital y en último lugar la arteria femoral a nivel inguinal. 12. PROCEDIMIENTO 1. Lavarse las manos y utilizar guantes. 2. Seleccionar la arteria a puncionar. 3. En caso de utilizar la arteria radial se colocará la muñeca en hiperextensión (fig. 18), puede utilizarse una toalla enrollada. Si se usa la arteria humeral se pondrá el brazo en hiperextensión (fig. 19). Si se utiliza la arteria femoral el paciente estará en decúbito supino con las piernas estiradas (fig. 20). 4. Comprobar el pulso de la arteria (prueba de Allen*). 5. Limpiar la zona con una gasa y un antiséptico (povidona yodada). 6. Realizar una infiltración de 0.3-0.5 ml de anestesia (fig. 21): • Hacer una pequeña infiltración intradérmica. • Proseguir con una infiltración subcutánea. • Finalmente hacer una última infiltración más profunda (muscular).

(*) Nota. Prueba de Allen. La muestra de sangre arterial a analizar suele obtenerse por punción directa o mediante la utilización de catéter arterial. Tanto en uno como en otro caso debe tenerse en cuenta que la invasión de la luz arterial puede provocar espasmo, formación de un trombo intramural o aparición de un hematoma periarterial. Cualquiera de estas complicaciones puede implicar isquemia distal. En consecuencia, es recomendable verificar la viabilidad de la circulación colateral. Para ello debemos comprimir al mismo tiempo y con las dos manos del extractor las arterias radial y cubital; si la maniobra se hace correctamente al poco tiempo aparecen signos de isquemia (palidez) en los dedos del paciente. Liberar la arteria cubital de la compresión: si los dedos recuperan el color indica que hay permeabilidad de la arteria y los arcos palmares. La misma operación se realiza liberando la arteria radial y comprimiendo la cubital.

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Arcada superficial Arcada profunda

Arteria cubital

Arteria radial

Figura 17. Arteria radial a nivel de túnel carpiano.

Figura 18. Posición de la mano y la muñeca para puncionar la arteria radial.

Figura 19. Posición del brazo en hiperextensión para puncionar la arteria humeral.

Figura 20. Posición de las piernas para puncionar la arteria femoral.

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Figura 21. Infiltración de anestesia.

Figura 22. Localización de la arteria radial.

7. Realizar un masaje sobre la zona infiltrada hasta conseguir una total absorción de la anestesia (1 minuto). 8. Colocar el émbolo de la jeringa en posición para recolectar al menos 2 cc de muestra (en los equipos de punción arterial). 9. Con los dedos índice y mediano localizar el pulso arterial, con precaución de no colapsar la arteria. 10. Insertar lentamente la aguja en un ángulo de 45° respecto a la muñeca (fig. 22), 90° en el caso de las arterias humeral o femoral. 11. En el momento que la aguja peneFigura 23. Presión sobre la zona de punción tra en la arteria la sangre subirá y retirada de la aguja. hacia el interior de la jeringa. 12. Una vez recolectada la cantidad de sangre, presionar con una gasa o algodón sobre la zona puncionada y retirar la aguja (fig. 23).

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13. Sellar la jeringa (plastelina, cubo de plástico). 14. Proceder con la hemostasia: • No dejar de apretar sobre la zona puncionada. • Pedir al paciente que realice la compresión, insistiendo en la necesidad de que debe ser más fuerte que cuando le realizan una extracción venosa. • Mantener la presión durante dos minutos (en caso de pacientes con tratamiento con anticoagulantes se mantendrá hasta que no se observe sangrado, unos 5 minutos). • Una vez finalizada la compresión se comprobará que el paciente tenga un buen pulso. • Colocar una banda adhesiva (tirita) sobre la zona puncionada. 15. Eliminar las burbujas de aire que puedan haber quedado en la jeringa: • Colocarla con el cono hacia arriba y golpearla para hacer que las burbujas de aire suban hacia el cono. • Subiendo el émbolo extraer las burbujas acumuladas en el cono. 16. Tapar la jeringa con el tapón suministrado con el equipo de punción y agitar. 17. Realizar rápidamente la lectura de la muestra o colocarla en frío (agua con hielo “pilé”). 13. EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS En el informe de resultados de la gasometría debe constar: • Nombre y apellidos. • Identificación. • Fecha. • Condiciones de la extracción. – FIO2. – Información de la dificultad de extracción. • Presión atmosférica (si no consta en los datos). • Valores de la gasometría (tabla XI). 14. VALORES DE REFERENCIA En la tabla XII se expresan los valores de referencia. Recientemente otros autores (Cardús y Crapo) han descrito que la PaO2 de un sujeto sano a nivel del mar no es inferior a 90 mmHg, incluso en edades avanzadas, y propone (Crapo) las ecuaciones reflejadas en la tabla XIII. 15. CONTROL DE CALIDAD La exactitud y precisión de la gasometría arterial dependen tanto de la cualificación y entrenamiento del personal técnico como de la calidad de los electrodos y su

Gasometría arterial

Tabla XI

Unidades en las que se expresan los valores de la gasometría

Valores propios de la gasometría

Unidades

[H+]

PaO2

kPa o mmHg

PaCO2

kPa o mmHg

Bicarbonato actual (HCO 3-)

mmol/l

Equilibrio ácido-base

mmol/l

Sat de O 2

AaPaO2

mmHg

Valores obtenidos de la cooximetría Hb

mmol/l o g/dl

CoHb

Sat de O 2 directa

Otros valores Lac, Na-, K+, Ca-, Cl-

mmol/l

El término kilopascal (kPa) del Sistema Internacional de Unidades (SI) corresponde a 1 torr = 1 mmHg = 0,133 kPa; 1 kPa = 7,5006 mmHg o torr.

correcto mantenimiento. Hay que efectuar, por tanto, un estricto control de calidad, entendiéndose por tal la verificación de la exactitud del aparato de medición mediante la comparación de muestras-patrón de valor conocido con los resultados realmente obtenidos, comparar resultados entre diferentes aparatos y realizar un mantenimiento regular del utillaje. Debe diferenciarse del concepto de calibración, que con-

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Tabla XII

Valores de referencia

Arterial

Venosa mixta

PaO2 (mmHg)

80-100

PaCO2 (mmHg)

35-45

7,35-7,45

7,36

P50 (mmHg)

25-28

Temperatura (°C)

37,0

Hemoglobina (g/dl)

14,9

Contenido de O 2 (ml/100 ml)

19,8

14,62

19,5 0,3

14,50 0,12

Saturación de Hb

97,5

72,5

Contenido de CO 2 (ml/100 ml)

49,0

53,1

2,2 44,2 2,6

3,1 47,0 3,0

Combinado con Hb O2 disuelto

Compuestos carbamínicos CO 2 CO2 bicarbonato CO2 disuelto Modificada de Murray

siste en ajustar el resultado de un instrumento determinado con un estándar conocido, al objeto de su exactitud. El tonómetro es el método de control de calidad por excelencia. Es de destacar que el coste económico de un tonómetro, en contra de lo que habitualmente se cree, es inferior al que supone la utilización continuada de muestras acuosas. Es indispensable tener junto a los aparatos una libreta de averías, mantenimiento y calibraciones donde registrar todas las eventualidades, lo que permitirá un mejor control de calidad.

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Tabla XIII

Valores de referencia para PaO 2, PaCO2 y el gradiente alveoloarterial AaPaO29

PaO2 (mmHg)

0.1834 x P B – 0.2452 x A – 31.453

PaCO2 (mmHg)

0.0385 x P B + 1.162 x S + 7.916

AaPaO2 (mmHg)

– 0.02 x P B – 0.2344 x A + 11.799

Donde PB corresponde a la presión barométrica en mmHg, A es la edad en años y S el sexo; el coeficiente es 1 en los hombres y 0 en las mujeres.

16. MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS El mantenimiento de los equipos de medición de gases arteriales deberá seguir el ciclo indicado por cada fabricante, pero se deberán tener en cuenta los siguientes aspectos: • Diario: – Revisar el estado de las bombonas de calibración (presión). – Revisar el nivel de solución de limpieza. – Introducir (si el equipo lo precisa) la presión atmosférica. • Semanal: – Verificar soluciones tamponadas para calibración. – Niveles de agua en cámaras. • Mensual: – Cambio de membranas de los electrodos. – Limpieza y cambio de agua destilada de las cámaras.

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