Valores de Referencia de Espirometría en Niños y Adolescentes Sanos, Discusión

Debido a que la espirometría es la prueba de función pulmonar utilizada con más frecuencia en niños, es de gran trascendencia la decisión acerca de cuáles ecuaciones de predicción deben utilizarse para proveer valores de referencia de los principales índices espirométricos, para así poder discriminar con adecuada confiabilidad entre enfermedad y normalidad. Muchos autores recomiendan que cada país, y en lo posible cada laboratorio de función pulmonar tengan sus propias ecuaciones de predicción para establecer valores de referencia propios, y poder comparar sus futuras mediciones con estos valores (5). Si no se disponen de estas ecuaciones de predicción, se aconseja que se efectúen mediciones en un grupo de individuos sanos no fumadores de ambos sexos (unas 15 a 20 personas de cada sexo) y se compare el ajuste de los resultados a diferentes conjuntos de ecuaciones publicadas en la literatura.

Las ecuaciones de predicción más adecuadas serán aquellas que presenten un mejor ajuste con las mediciones realizadas y hayan sido elaboradas utilizando una población y una metodología similares a las utilizadas en la estandarización de la prueba de función pulmonar (5). Una de las ecuaciones de predicción más utilizadas en varios laboratorios de función en nuestro medio para determinar valores de referencia de los principales índices espirométricos son las publicadas por Knudson y cols en 1983, las cuales fueron obtenidos de población anglosajona (14). Sin embargo, si en un determinado laboratorio de función pulmonar se decide utilizar estas u otras ecuaciones de predicciones sin el proceso de estandarización mencionado, se corre el riesgo de que los valores de referencia proporcionados no discriminen con adecuada confiabilidad entre enfermedad y normalidad, haciendo probable que se generen falsos positivos (sujetos con función pulmonar normal clasificados como anormales) o falsos negativos (sujetos con función pulmonar anormal clasificados como normales). Un ejemplo de la importancia que tiene escoger adecuadamente las ecuaciones de predicción para proporcionar valores de referencia de función pulmonar, se puede apreciar con lo ocurrido en Chile.

En 1988, la Sociedad Chilena de Enfermedades Respiratorias recomendó utilizar en adultos y niños los valores espirométricos normales de referencia de Knudson y cols (14), al no contar con valores de referencia chilenos (16,17). Posteriormente, Gutiérrez y cols publicaron valores espirométricos normales en población chilena sana mayor de cinco años, demostrando valores significativamente mayores a los de Knudson y cols en CVF (9.4 a 18.8%) y VEF1 (10.1 a 15.2%), dependiendo del sexo y la edad, recomendando entonces su aplicación clínica en esta nación (18, 19, 20).

Debido a la reconocida importancia de establecer ecuaciones de predicción para valores de referencia pulmonar en nuestro medio, Cala LL y cols (21) en la ciudad de Bucaramanga, y Rodríguez MN y cols (9) con habitantes del Valle del Cauca, ajustaron ecuaciones de predicción para generar valores de referencia de valores espirométricos en niños y adolescentes colombianos. En este último estudio, realizado en cinco poblaciones del Valle del Cauca (Candelaria, Yumbo, Roldanillo, Zarzal, y Cali) (22), los autores consideran que las poblaciones incluidas tienen características que no las hacen muy diferentes de otras regiones del país, y que por tanto los parámetros estimados pueden ser extrapolables a la población colombiana. Sin embargo, por varios motivos creemos que las ecuaciones de predicción estimadas en este estudio no son útiles para generar valores de referencia espirométricos para niños y adolescentes de otras regiones del país, en este caso a la ciudad de Bogotá. En primer lugar, para la estimación de las ecuaciones de predicción se utilizaron niños mayores de nueve años, por lo que con su uso no se pueden generar valores de referencia para niños menores de esta edad (5).

En segundo lugar, el estudio fue realizado en cinco poblaciones del Valle del Cauca que son centro de la agro-industria azucarera de Colombia. Hay un aspecto del desarrollo cultural del occidente colombiano asociado, de una u otra manera, con la caña de azúcar: la presencia de la raza negra en el Valle del Cauca. Aunque se ha demostrado que la población de origen africano llegó masivamente debido a la apertura de la frontera minera del Chocó, lo cierto es que la presencia de esclavos negros en las haciendas vallecaucanas se explica por las necesidades de cultivos exigentes en mano de obra como la caña de azúcar y la producción de ingenios (23). Este hecho hace muy probable que en el estudio se haya incluido una mayor proporción de individuos de raza negra a la que se encuentra en Bogotá y muchas otras regiones del país. La raza es un determinante importante de la función pulmonar (24, 25), habiéndose descrito que las ecuaciones de regresión realizadas con población de raza negra subestiman los valores medidos de CVF y VEF1 en sujetos de raza blanca en aproximadamente 12% (26), encontrándose valores intermedios cuando hay mezcla de razas (2). Los menores valores de función pulmonar en sujetos de raza negra se han atribuido a una mayor proporción de la talla constituida por el largo de las piernas, con una menor proporción dada por la caja torácica (27), y a un incremento en el retroceso elástico pulmonar en sujetos de esta raza (28).

En tercer lugar, se han descrito diferencias en los valores de flujos y volúmenes pulmonares a alturas mayores de 1500 metros sobre el nivel del mar, debido a diferencias en la densidad del aire (29). El VEF1 y los flujos espiratorios forzados se incrementan a mayores alturas debido a la disminución de la densidad del aire (30). Al tener en cuenta la altura sobre el nivel del mar de las poblaciones del Valle en las que se realizó el estudio y la ciudad de Bogotá, la densidad del aire es un 15% menor en esta última (31). El efecto que tendría este hecho, al igual que el de la raza, sería que si se utilizan estas ecuaciones de predicción para el cálculo de los valores de VEF1 y los flujos espiratorios forzados en niños y adolescentes residentes en la ciudad de Bogotá, se subestimarían sus valores. Por último, en el estudio de Rodríguez MN y cols, para la predicción de la mayoría de los parámetros espirométricos, se incluyeron en las mismas ecuaciones las variables predictoras y sus términos cuadráticos (por ejemplo talla y talla2); esto podría haber favorecido que se presentara colinearidad o alta correlación entre las variables predictoras, lo cual puede ocasionar inestabilidad del modelo de regresión, con una inadecuada estimación de los parámetros (12). Los hallazgos de nuestro estudio están de acuerdo con estas apreciaciones, ya que para mayores de 11 años de los dos sexos, tanto la CVF como el VEF1 calculados con nuestras ecuaciones fueron mayores que los calculados con el estudio de Rodríguez MN y cols, siendo estas diferencias estadísticamente significativas para la CVF y el VEF1 en niñas.

Es posible que las diferencias encontradas en la CVF y el VEF1 entre los dos estudios sean debidas a las diferencias mencionadas en la raza y en la densidad del aire entre las dos regiones del país. El aumento en las dimensiones del pulmón y de la caja torácica que ocurre en sujetos de esta edad, el denominado “brote puberal” (13) y el hecho de que una de las principales causas de la menor función pulmonar en sujetos de raza negra sea una menor relación tronco: piernas (27), sugieren que la diferencia en las razas mencionadas entre las dos regiones sea el factor más importante que explique las diferencias observadas en los valores de CVF y VEF1 entre los dos estudios.

Al comparar los valores de los diferentes índices espirométricos calculados con nuestras ecuaciones y los calculados con las ecuaciones de Knudson y cols, encontramos que los valores de VEF1 calculados con nuestras ecuaciones fueron significativamente mayores a los de Knudson y cols para niños de los dos sexos y de los dos grupos de edad analizados, excepto para niños menores de 12 años, en los que la diferencia no fue estadísticamente significativa. Además los valores de CVF calculados con nuestras ecuaciones fueron significativamente mayores a los calculados con las ecuaciones de Knudson y cols para niñas mayores de 11 años. Los hallazgos de mayores valores de VEF1 y CVF calculados con nuestras ecuaciones respecto a los calculados con las ecuaciones de Knudson y cols son similares a los reportados por Alvarez C y cols. (20) En este estudio se compararon los valores de los principales índices espirométricos calculados con las ecuaciones de Knudson y cols, con los calculados con las ecuaciones de Gutiérrez M y cols (19) quienes realizaron su estudio con población chilena sana mayor de cinco años, demostrando con este último estudio valores significativamente mayores a los de Knudson y cols en la CVF (9.4 a 18.8%) y VEF1 (10.1 a 15.2%), dependiendo del sexo y la edad. Varios factores pueden explicar estas diferencias, entre los cuales las diferencias en las proporciones corporales (25), y el número de alvéolos, que a su vez se relaciona con la forma y el diámetro de la caja torácica, desempeñan un papel determinante (8).

Además, factores que afectan la liberación de la hormona de crecimiento, la cual tiene influencia en la forma de la caja torácica y por tanto en el desarrollo alveolar, también pueden explicar las diferencias (32). Los principales de estos factores que afectan la liberación de hormona del crecimiento son el nivel y tipo de actividad física, la altura sobre el nivel del mar del sitio de residencia, y la cantidad de masa libre de grasa (8). Adicionalmente, se ha descrito que factores socioeconómicos pueden explicar diferencias en valores de función pulmonar entre distintas poblaciones (33).

Los mayores valores de la relación VEF1/CVF calculados con nuestras ecuaciones parecen ser debidos a valores proporcionalmente mayores de VEF1 que de CVF al compararlas con las otras dos ecuaciones. Sin embargo, aunque algunos autores han reportado diferencias en la relación VEF1/CVF entre diferentes poblaciones y razas, estas diferencias no han mostrado ser consistentes (34).

A pesar de que los valores de CVF calculados con nuestras ecuaciones fueron significativamente mayores a los calculados con las otras ecuaciones para niñas mayores de 11 años, y que no hubo diferencias significativas entre los valores calculados con las tres ecuaciones para los demás sujetos, los valores de MMEF calculados con nuestras ecuaciones fueron significativamente menores a los calculados con las otras ecuaciones para casi todos los sujetos. Esto es curioso debido a la dependencia que tiene el MMEF de los valores de la CVF (2). Una posible explicación a los menores valores de MMEF calculados con nuestras ecuaciones es que hayamos realizado una selección de los sujetos participantes menos estricta que en los estudios comparativos, existiendo la posibilidad de que hayamos incluido niños con un grado leve de obstrucción de la vía aérea. Es lógico pensar esto porque de todos los índices espirométricos, el MMEF es el más sensible para detectar alteración obstructiva de la vía aérea (35).

Nuestros hallazgos sugieren que ni las ecuaciones de predicción propuestas por Rodríguez MN y cols, ni una de las más utilizadas en nuestro medio, las propuestas por Knudson y cols, son útiles para generar valores de referencia de los principales índices espirométricos para niños y adolescentes residentes en la ciudad de Bogotá. El hecho de que la mayoría de los valores de los principales índices espirométricos calculados con nuestras ecuaciones hayan sido mayores a los calculados con una de las ecuaciones más utilizadas en nuestro medio, las de Knudson y cols, sugiere que con el uso de estas últimas en la ciudad de Bogotá, no se discrimine con adecuada confiabilidad entre enfermedad y normalidad, haciendo probable que se generen falsos negativos (sujetos con función pulmonar anormal clasificados como normales).

Quizás esta sea la causa de que en la práctica diaria en nuestro medio sea habitual encontrar espirometrías basales “normales” con respuesta significativa posterior a la administración de broncodilatador, sugiriendo que la espirometría basal realmente no era normal, sino que se trataba de un falso negativo. Sin embargo, en ausencia de otros estudios al respecto en la ciudad de Bogotá, nuestros hallazgos deben considerarse exploratorios, y requieren ser tomados en cuenta en investigaciones futuras sobre el tema. Sería importante en estos estudios incluir una muestra más representativa de habitantes de toda la ciudad, incluir un mayor número de sujetos para predecir los parámetros de los principales índices espirométricos con mayor precisión, y realizar una selección de sujetos participantes más estricta, para excluir a los que tengan grados mínimos de obstrucción de la vía aérea.

El análisis anterior nos permite concluir que las ecuaciones obtenidas son adecuadas para hacer las predicciones de los principales índices espirométricos para niños y adolescentes de las edades y tallas incluidos en el estudio y que residen en la ciudad de Bogotá.

Bibliografía

1. Couriel JM, Child F. Applied physiology: lung function testing in children. Curr Pediatr 2004; 14: 444-451.
2. Lung function testing: Selection of reference values and interpretative strategies. Medical Section of the American Lung Association. American Thoracic Society. Am Rev Respir Dis 1991; 144:1202-1218.
3. Paton JY. A practical approach to the interpretation of lung function testing in children. Paed Respir Rev 2000; 1: 241-248.
4. Stocks J and Quanjer PhD. Reference values for residual volume, functional residual capacity and total lung capacity: ATS workshop on lung volume measurements. Official Statement of the European Respiratory Society. Eur Respir J 1995; 8: 492 – 506.
5. Quanjer PhD, Stocks J, Polgar G, et al. Compilation of reference values for lung function measurements in children. Eur Respir J 1989; 2(Suppl.4): 184s-261s.
6. Rossiter CE and Weill H. Ethnic differences in lung function: evidence for proportional difference. Int J Epidemiol 1974; 3: 55-61.
7. Hsu KHK, Jenkins DE, Hsi BP, et al. Ventilatory functions of normal children and young adults – Mexican-American, white, and black. I Spirometry. J Pediatr 1979; 95: 14-23.
8. Donnelly PM, Yang TS, Peat JK, et al. What factors explain racial differences in lung volumes? Eur Respir J 1991; 4: 829-838.
9. Rodríguez MN, Rojas MX, Guevara DP, Dennis R, Maldonado D. Generación de valores de referencia para la evaluación de espirometría. Estudio en una población colombiana. Acta Med Colomb 2002; 27: 389-397.
10. Cameron N. The methods of auxological anthropometry. In: Human Growth 2. Postnatal Growth. F Falkner and JM Tanner eds., Plenum Press, New York 1978.
11. American Thoracic Society. Standarization of spirometry: 1194 update. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152: 1107-1136.
12. Kleinbaum DG, Kupper LL, Muller KE, Nizam A. Applied regression analysis and other multivariate methods. Third edition. California: Brooks/Cole Publishing Company; 1998.
13. Degroodt EG, Quanjer PH, Wise ME, et al. Changing relationships between stature and lung volumes during puberty. Respiration Physiology 1986; 65: 139-153.
14. Knudson RJ, Lebowitz MD, Holberg CJ, et al. Changes in the normal maximal expiratory flow-volume curve with growth and aging. Am Rev Respir Dis 1983; 127: 725-734.
15. Stata Web Books. Regression with Stata. Chapter 2 – Regression Diagnostics. UCLA Academic Technology Services. https://www.ats.ucla.edu/stat/stata/webbooks/reg/chapter2/statareg2
16. Moreno R, Oyarzun M. Recomendaciones sobre informe espirométrico. Primera Parte. Enf Respir Cir Torac 1988; 4: 97-103.
17. Moreno R, Oyarzun M. Recomendaciones sobre informe espirométrico. Segunda Parte. Enf Respir Cir Torac 1988; 4: 138-149.
18. Gutiérrez M, Rioseco F, Rojas A, Casanova D. Determinación de valores espirométricos en una población chilena normal mayor de 5 años, a nivel del mar. Rev Med Chile 1996; 124: 1295-1306.
19. Gutiérrez M, Rioseco F, Rojas A, Casanova D. Ecuaciones de referencia espirométrica en población chilena. Rev Chil Enf Respir 1997; 13: 165-177.
20. Alvarez C, Brockmann P, Bertrand P, Caussade S, Campos E, Sánchez I. Aplicación clínica de los valores de referencia de espirometría realizados en niños chilenos. Rev Méd Chile 2004; 132: 1205-1210.
21. Cala LL, Acevedo T, Galán A. Valores de referencia para espirometría y curva flujo volumen entre 6 y 18 años en la ciudad de Bucaramanga. [Trabajo no publicado]. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga 1998.
22. Maldonado D, Dennis R, Casas A, Rodríguez N, Rojas MJ, Guevara DP. Humo de la caña de azúcar y compromiso del sistema respiratorio. Rev Colomb Neumol 2000; 12: S 183.
23. La caña de azúcar en el Valle del Cauca. Isabel Cristina Bermúdez Escobar. ttp://www.banrep.gov.co/blaavirtual/credencial/9202
24. Schwartz JD, Katz SA, Fegley RW, Tockman MS. Analysis of
spirometric data from a national sample of healthy 6 to 24 years old (NHANES II). Am Rev Respir Dis 1988; 138: 1405-1414.
25. Schwartz DJ, Katz SA, Fegley RW, Tockman MS. Sex and race differences in the development of lung function. Am Rev Respir Dis 1988; 138: 1415-1421.
26. Cotes JE. Lung function: assessment and application in medicine. ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1979.
27. Hsu K, Jenkins D, Hsi B. Ventilatory function of normal childrens and young adults mexican-american, white and black. I Spirometry. J Pediatr 1979; 95: 14-23.
28. Binder RE, Mitchell CA, Schoenberg JB, Boyhuys A. Lung function among black and white children. Am Rev Respir Dis. 1976; 114: 955- 959.
29. Kryger M, Aldrich F, Reeves JT, Grover FR. Diagnosis of airflow obstruction at high altitude. Am Rev Respir Dis 1978; 117: 1055-058.
30. Gautier H, Peslin R, Grassino A, et al. Mechanical properties of the lungs during acclimatization to altitude. J Appl Physiol 1982, 52: 1407-1415.
31. Interactive Atmosphere Simulator. Glenn Research Center. https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/atmosil.
32. De Troyer A, Desir D, Copinschi G. Regresión of lung size in adults with growth hormone deficiency. Q J Med 1980, 195: 329-340.
33. Smillie WG, Augustine DL. Vital capacity of the negro race. JAMA 1926; 87: 2055-2058.
34. Yang T-S, Peat J, Kenia V, Donnelly P, Unger W, Woolcock A. A review of the racial differences in the lung function of normal Caucasian, Chinese and Indian subjects. Eur J 1991; 4: 872-880.
35. Lebecque P, Kiakulanda P, Cotes AL. Spirometry in the asthmatic child: is FEF25-75 a more sensitive test than FEV1/FVC? PediatrPulmonol 1993; 16: 19-22.

 

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