Envejecimiento del Sistema Respiratorio, Sistema Autonómico

Los cambios relacionados con el envejecimiento en la respuesta del sistema autonómico por medio de la musculatura lisa bronquial al estímulo farmacológico, pueden cambiar la presentación de los síntomas de las enfermedades pulmonares, modificar el valor predictivo de las pruebas diagnósticas y alterar la respuesta al tratamiento.

La metacolina inhalada es una sustancia parasimpaticomimética que produce broncoconstricción por el estímulo de los receptores de acetilcolina localizados en el músculo liso bronquial, que se utiliza en las pruebas de broncoprovocación con el objetivo de demostrar hiperactividad bronquial y de excluir o documentar la presencia de asma (70).

Los efectos que tiene la edad sobre la respuesta broncoconstrictiva de la metacolina fueron reportados en el Estudio de Envejecimiento Normativo, donde se encontró que 161 de los participantes que nunca habían fumado (promedio edad: 62 años y rango 41-84 años) tuvieron una respuesta significativa a la prueba de la metacolina sin síntomas de tos o presencia de broncoconstricción y concluyeron que la prueba del reto a la metacolina en personas asintomáticas carece de significancia clínica conocida (71).

No hay datos que sugieran diferencias relacionadas con la edad en cuanto al uso de agentes anticolinérgicos inhalados.

Capacidad de ejercicio

No existe evidencia que los cambios normales del envejecimiento que se presentan a nivel de los volúmenes pulmonares o del VEF1 estén asociados con una alteración en el desempeño de las actividades de la vida diaria, aunque se debe tener en cuenta que al igual que los demás músculos esqueléticos del cuerpo humano, los músculos de la respiración son más proclives a padecer fatiga, debido a la menor fuerza de contracción y capacidad para generar presión en situaciones de estrés donde están incrementados los requerimientos ventilatorios, como en una neumonía o en exacerbaciones de la EPOC (28).

Además de la dificultad para ajustar la respuesta ventilatoria al ejercicio, los ancianos tienen un inicio más rápido de cambio de metabolismo aerobio que requiere O2 a uno anaerobio, independiente de O2 (2).

El consumo máximo de O2 (VO2 máx) es el índice utilizado para medir el trabajo físico en el organismo. Alcanza su máximo valor entre los 20 a 30 años de edad y después de los 30 años disminuye en un 9% por década en hombres sin entrenamiento y solo 5% en atletas o personas sometidas a programas de ejercicio (58).

Esta declinación es más pronunciada en personas sedentarias que en quienes realizan ejercicio de forma regular (38), esto es debido a que el ejercicio altera el curso más no previene de la declinación en la función pulmonar asociada con la edad.

El VO2 máx está determinado por la función cardíaca, el trabajo respiratorio y la utilización del O2 por los músculos del cuerpo. Es la disminución de la masa muscular magra en mayor proporción y en menor medida el gasto cardíaco los principales determinantes para la disminución de este indicador durante el envejecimiento.

Tabla 4. Principales cambios en la fisiología pulmonar que se presentan durante el envejecimiento

Conclusiones

Como en otros órganos, el proceso del envejecimiento lleva a una disminución en la reserva fisiológica a nivel respiratorio. Las principales características del envejecimiento del sistema respiratorio reflejan cambios anatómicos y estructurales a nivel de: el retroceso elástico pulmonar, la distensibilidad de la pared torácica y la fuerza de los músculos respiratorios.

La disminución en el retroceso elástico estático del pulmón produce un incremento en el volumen y la capacidad residual funcional. Estos cambios ocasionan dilatación de la vía aérea, colapso de las pequeñas vías aéreas y disminución de los volúmenes espiratorios, los cuales son similares a los presentados en el enfisema y en la enfermedad de pequeñas vías aéreas.

La distensibilidad de la caja torácica disminuye y la del pulmón se incrementa, esto produce un mayor trabajo respiratorio y coloca al grupo de ancianos en mayor riesgo de desarrollar insuficiencia respiratoria cuando se sobrepone un evento estresante que incrementa las demandas metabólicas y ventilatorias.

Bibliografía

1. Cassel CK. In defense of a department of geriatrics. Ann Intern Med 2000:4:297-301.
2. De Martinis M, Timiras PS. The Pulmonary Respiration, Hematopoiesis and Erythrocytes. In: Timiras P, ed. Physiological Basis of Aging Geriatrics. 3rd. Florida: CRC Press LLC; 2003: 319-336.
3. Isaacs B. The challenge of geriatric medicine. Oxford: Oxford University press;1992.
4. Dyer CAE, Stockiey RA. The aging lung. Rev Clin Gerontol 1999; 9:103-115.
5. Enright PL, Kronmal RA, Higgins M. Spirometry reference valúes for women and men 65 to 85 years of age. Cardiovascular Health Study. Am Rev Respir Dis 1993;147:125-133.
6. Sobol BJ, Weinheimer B. Assessment of ventilatory abnormaity in the asymptomatic subject: an exercise in futility. Thorax 1966; 21:445-449.
7. Krumpe PE, Knudson RJ, Parsons G, Reiser K. The aging respiratory system. Clin Geríat Med 1985; 1:143-175.
8. Janssens JP, Pache JC, Nicod LP. Physiological changes in respiratory function associated with Ageing. Eur Respir J 1999;13:197-205.
9. Thompson AB, Scholer SG, Daughton DM. Altered epithelial lining fluid parameters in oíd normal individuáis. J Gerontol 1992; 47: M171-176.
10. Enright PL. Aging ofthe Respiratory System. In: Hazzard W, Blass JP, Halter JB, Ouslander JG, Tinetti ME, eds. Principies ofGeriatric Medicine and Gerontology. 5th. NewYork: McGraw- Hill; 2003: 511-515.

11. Crapo RO. The aging lung. In: Mahier DA, ed. Pulmonary Disease in the EIderly Patient. Vol. 63. NewYork: Marcel Dekker; 1993: 1-21.

12. Verbeken E, Cauberghs M, Mertens I. The senile lung. Comparison with normal and emphysematous lungs. I: Structural aspects. Chest 1992;101:793-799.
13. Tenney SM, Miller RM. Dead space ventilation in oíd age. J Appl Physiol 1956; 9:321-327.
14. Frank NR, Mead J, Ferris BG. The mechanical behavior ofthe lungs in healthy eideriy persons. J Clin Invest 1957; 36:1680- 1687.
15. Wright RR. Elastic tissue of normal and emphysematous lungs. A tridimensional histologic study. Am J Pathol 1961; 39:355- 363.
16. Fletcher C, Gilson JG, Hugh-Jones P. Terminology, definitions, and classification of chronic pulmonary emphysema and related conditions. A report of the conclusions of a CIBA guest symposium. Thorax 1959; 14: 286-299.
17. EdgeJ, Millard F, Reid L. Theradiographicappearance ofthe chest in persons of advanced age. Br J Radiol 1984:37:769- 774.
18. Culver BH. Fisiología. En: Albert RK, Spiro SG, Jett JR, eds. Tratado de Neumología. 1ed. Madrid: Harcourt; 2001: 4.1- 4.42.
19. NishimuraY, Maeda H.TanakaK, NakamuraH, Hashimoto Y, Yokoyama M. Respiratory muscle strength and hemodynamics ¡n chronic heart failure. Chest 1994;105: 355-359.
20. MorleyJE, BaumgartnerRN, RoubenoffR. Sarcopenia.J Lab Clin Med 2001; 137: 231-243.
21. Baumgartner RN, Stauber PM, McHugh D, Garry PJ. Crosssectional age differences in body composition in persons 60+ years of age. J GerontolA Biol Sci Med Sci 1995; 50: M307- 316.
22. Roubenoff R. Origins and clinical relevance of sarcopenia. Can J Appl Physiol 2001; 26: 78-89.

23. Brown M, Hasser E. Complexity of age-related change in skeletal muscle. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 1996; 51:117- 123.

24. Arora NS, Rochester DF. Respiratory muscle strength and maximal voluntaryventilation in undernourished patients. Am Rev Respir Dis 1982; 126: 5-8.
25. Evans S, Watson L, Hawkins M, CowleyA, Johnston I, Kinnear W. Respiratory muscle strength in chronic heart failure. Thorax 1995; 50:625-628.
26. Brown L. Respiratory dysfunction in Parkinson’s disease. Clin Chest Med 1994; 15: 715-727.
27. Vingerhoets F, Bogoussiavsky J. Respiratory dysfunction in stroke. Clin Chest Med 1994; 15: 729-737.
28. Tolep K, Kelsen SG. Effects of aging on respiratory skeletal muscles. Clin Chest Med 1993; 14: 363-378.
29. Enright PL, Kronmal RA, Manolio TA, Schenker MB, Hyatt RE. Respiratory muscle strength in the eiderly: correlates and reference valúes. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 430-438.
30. Patino JF. Gases Sanguíneos. Fisiología de la respiración e insuficiencia respiratoria aguda. 6ed. Santa Fe de Bogotá: Editorial Médica Internacional Ltda.; 1998: 35-88.
31. Smith JC, Loring SH. Passive mechanical properties ofthe chest wall. In: Fishman AP, ed. Handbook of physiology. Vol. 3. Bethesda, MD: American Physiology Society 1986: 429-442.
32. Turner JM, Mead J, Wohl ME. Elasticity of human lungs in relation to age. J Appl Physiol 1968; 25: 664-671.
33. Mittman C, Edelman NH, Norris AH. Relationship between chest wall and pulmonary compliance with age. JAppl Physiol 1965; 20: 1211-1216.
34. López JH. Fisiología del envejecimiento. 1ed. Bogotá: ImpreAndes Presencia S.A.; 1998: 28-41.

35. Pierce JA, Hocott JB. Studies on the collagen and elastin content ofthe human lung. J Clin Invest 1960: 39: 8.

36. Pierce JA. Age related changes in the fíbrous proteins of the lungs. Arch Environ Health 1963; 6: 50-54.
37. Pierce JA, Ebert RV. Fibrous network ofthe lung and its change with age. Thorax 1965; 20: 469-476.
38. McCIaran SR, Babcock MA, Pegelow DF. Longitudinal effects ofaging on lung function at rest and exercise in healthy active fit eiderly adults. J Appl Physiol 1995; 78: 1957-1968.
39. Knudson RJ, Slatin RC, Lebowitz MD, Burrows B. The maximal expiratory flow-volume curve: normal standards, variability, effects of age. Am Rev Respir Dis 1976; 113: 587-599.
40. Burrows B, Lebowitz MD, Camilli AE. Longitudinal changes in torced expiratory volume in one second in adults. Am Rev Respir Dis 1986; 133: 974-980.
41. Tager IB, Segal MR, Speizer FE. The natural history of torced expiratory volumes. Effect of cigarette smoking and respiratory symptoms. Am Rev Respir Dis 1988; 138: 837-849.
42. Lercher P, Schmitzberger R. Birth weight, education, environment, and lung function at school age: a community study in an alpine área. Eur Respir J 1997; 10: 2502-2507.
43. Barker DJP, Godfrey KM, Fall C, Osmond C, Winter PD, Shaheen SO. Relation of birth weight and childhood respiratory infection to adult lung function and death from chronic obstructivo pulmonary disease. BMJ 1991; 303: 671-675.
44. Dockery DW, Ware JH, Ferhs BG. Distribution offorced expiratory volume in one second and torced vital capacity in healthy, white, adult, never smokers in six U.S. cities. Am Rev Respir D/S1985; 131:511-520.
45. Van Peit W, Borsboom GJJM, Rijcken B. Discrepantíss between longitudinal and crosssectional change in ventilatory function in 12 years of tollow-up. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 1218-1226.

46. Knudson RJ, Lebowitz MD, Holberg CJ. Changes in the normal maximal expiratory flow volume curve with growth and aging. Am Rev Respir Dis 1983; 127: 725-734.

47. Gibson GJ, Pride NB, 0’Cain C. Sex and age differences in pulmonary mechanics in normal nonsmoking subjects. J Appl Physiol 1976; 41: 20-25.
48. The American Thoracic Society. Lung function testing: selection of reference valúes and interpretive strategies. Am Rev Respir Dis 1991; 144: 1202-1218.
49. Berry RB, Pai UP, Fairshter RD. Effect of age on changes in flow rates and airway conductance after a deep breath. J Appl Physiol 1990; 68: 635-643.
50. Connolly MJ, Jarvis EH, Hendrick DJ. Late-onset asthma in a demented eiderly patient. The valué of methacholine challenge in diagnosis. J Am Geriatr Soc 1990; 38: 539-541.
51. Connolly MJ. Obstructive airways disease: a hidden disability in the aged. Age Aging 1996; 25: 265-267.
52. Pratter MR, Bartter T, Akers S. An algorithmic approach to chronic cough. Ann Intern Med 1993; 119: 977-983.
53. Crapo RO. Pulmonary-function testing. N Engí J Med 1994; 331:25-30.
54. Páez S, Reyes PV, Serrano FO, Solarte I, Restrepo J, Maídonado D, Torres CA. Fisiología pulmonar. En: Chaparro C. Awad CE, Torres CA, eds. Fundamentos de Medicina. Neumología. Sed. Medellín: Quebecor impreandes; 1998: 20-54.
55. Kronenberg RS, Drage CW. Attenuation of the ventilatory and heart rate responsos to hypoxia and hypercapnea with aging in normal men. J Clin Invest 1973; 52: 1812-1819.
56. Peterson DD, Pack Al, Silage DA. Effects of aging on ventilatory and occiusion pressure responsos to hypoxia and hypercapnia. Am Rev Respir Dis 1981; 124: 387-391.

57. Stam H, Hrachovina V, StijnenT. Diffusing capacity dependent on lung volume and age in normal subjects. J Appl Physiol 1994; 76: 2356-2363.

58. Murray JF. Aging. In: Murray JF, ed. The Normal Lung. Philadelphia: PAWB Saunders; 1986: 339-360.
59. Butler C, Kleinerman J. Capillary density: alveolar diameter, a morphometric approach to ventilation and perfusión. Am Rev RespirDis 1970; 102: 886-894.
60. Guénard H, Marthan R. Pulmonar/ gas exchange in eiderly subjects. Eur Respir J 1996; 9: 2573-2577.
61. Begin R, Renzetti AD, Bigler AH. Flow and age dependence of airway closure and dynamic compliance. J Appl Physiol 1975; 38: 199-206.
62. Mellemgaard K. The alveolar-arterial oxygen difference: its size and components in normal men. Acta Physiol Scand 1966; 67: 10-20.
63. Knudson RJ. How aging affects the normal lung. J Respir Dis 1981; 2: 74-84.
64. Sorbini CA, Grassi V, Solinas E. Arterial oxygen tensión in relation to age in health subjects. Respiration 1968; 25: 3-13.
65. Sánchez CE, Reyes PV, Awad CE. Mecanismos de defensa del aparato respiratorio. En: Chaparro C. Awad CE, Torres CA,eds. Fundamentos de Medicina. Neumología. 5ed. Medellín: Quebecor impreandes; 1998: 55-64.
66. Gyetko MR, Toews GB. Immunology of the aging lung. Clin Chest Med 1993; 14: 379-391.
67. Camner P, Mossberg M, Phillipson K. Elimination of test partióles from the human tracheobronchial tract by voluntary coughing. Scand J Respir 1979; 60: 562.

68. Bennett WD, Chapman WF, Gerrity TR. Ineffectiveness of cough for enhancing mucus clearance in asymptomatic smokers. Chest 1992; 102: 412-416.

69. Newnham DM, Hamilton SJC. Sensitivity ofthe cough reflex ¡n young and eiderly subjects. Age Aging 1997; 26: 185-188.
70. McFadden ER. Asthma. In: Kasper DL, Braunwaid E, Fauci AS, Hauser SL, Longo DL, Jameson JL, eds. Harrison’s. Principies of Internal Medicine. 16th. New York: McGraw-Hill; 2005; 1508-1516.
71. Sparrow D, 0’Connor G, Colton T. The relationship of norspecific bronchial responsiveness to the occurrence of respiratory symptoms and decreased levels of pulmonary function. The normative aging study. Am Rev Respir Dis 1987; 135: 1255- 1260.