Medición de los volúmenes pulmonares por pletismografía corporal

El sistema de pletismografía corporal se realiza introduciendo al sujeto dentro de una cabina diseñada para tal fin, allí se pueden realizar dos mediciones principalmente: el volumen del gas intratorácico y la resistencia de la vía aérea. (Lea también: Radiografía de tórax en UCI)

Eduardo Reyes Sánchez, MD*,
Oscar Alberto Sáenz, MD **,
*Residente de Medicina Interna y Neumología, Universidad el bosque, HSC
** Internista Neumólogo Hospital Santa Clara, Bogotá

Componentes de un pletismógra-fo corporal

Cabina: consta de un volumen promedio de 600 litros, construída de un material que permite la visibilidad del sujeto.

Sistema de comunicación: permite impartir indicaciones al sujeto.

Sistemas de medición del pletismógrafo:

• Pneumotacómetro: medidor de flujo
• Válvula obturadora (shutter)
• Transductor de presión en la cabina
• Transductor de presión en la boca del sujeto
• Sistema de grabación del test.

Descripción de la maniobra

La descripción de las condiciones técnicas de la prueba se escapan del objetivo de la presente revisión, sólo nos limitaremos a describir e ilustrar gráficamente (Figura No 1) las instrucciones que debe seguir el paciente, siendo conveniente aclarar que el orden de ejecución de la maniobra puede cambiar de un pletismógrafo a otro.

Figura No 1. Esquema de la prueba

Antes de realizar la prueba, el sujeto debe adaptarse correctamente a la boquilla del pletismógrafo, realizando una maniobra de “jadeo” tranquilo con un frecuencia de uno o dos ciclos respiratorios por segundo.

Una vez se evidencia la homogenización de los ciclos respiratorios durante tres ciclos seguidos, se procede a cerrar la válvula o “shutter”, durante este período el sujeto continúa realizando la maniobra de jadeo aunque no haya flujo ni cambio de volumen en los pulmones dado que la válvula se encuentra cerrada.

Posteriormente la válvula se reabre y el sujeto realiza inmediatamente un espiración forzada hasta volumen residual, luego una maniobra de inspiración forzada hasta capacidad pulmonar total, de nuevo una maniobra espiratoria forzada hasta volumen residual para después respirar tranquilamente y así terminar la prueba.

Principios fisiológicos de la prueba

La medida de la capacidad residual funcional está basada en la ley de Boyle, la cual enuncia:

P1 x V1 = P2 x V2 ecuación 1

Donde P1 y V1 son la presión y el volumen respectivamente, al inicio de la prueba, es decir durante la maniobra de “jadeo”, que dado el proceso de homogenización ya expuesto, se estima que este volumen inicial (V1), llamado también volumen del gas intratorácico, sea similar a la capacidad residual funcional.

La presión inicial (P1) es igual a la presión atmosférica y esto gracias a que en ese momento inicial la válvula está abierta y el sistema respiratorio se encuentra en reposo.

Por otra parte P2 y V2 no son más que cambios (deltas) en la presión y el volumen iniciales que se realizan durante la maniobra de “jadeo”, es decir:

P2 x V2 = (P1 + delta P) x (V1 + delta de V) ecuación 2.

Despejando la ecuación 1 y 2 tenemos que:
P1 x V1 = (P1 + delta P) x (V1 + delta V)

Dado que nos interesa conocer el volumen del gas intratorácico es decir V1, despejamos así:

V1 = P1
Delta P / delta de V

Ya determinamos a P1 como la presión atmosférica y la relación (delta P / delta V) es medida directamente por el pletismógrafo durante la maniobra de jadeo y se grafican como lo registra la figura Nº 2.

Figura No 2 Relación delta PI delta V

Durante la maniobra de jadeo, los cambios de presión y de volumen son registrados en el pletismógrafo como una línea cuyos componentes en el eje de la Y son los cambios de presión y sus respectivos componentes en el eje de las X son los cambios de volumen, esta línea describe un ángulo con el plano horizontal, denominado alfa. La relación delta P / delta de V equivale a la tangente del ángulo alfa

Tang alfa = cateto opuesto (delta P) / cateto adyacente (delta V)

PB
VGIT =
Tang alfa

Donde VGIT es el volumen del gas intratorácico que dada las características de la prueba es similar a la capacidad residual funcional, PB es la presión barométrica, y la tangente de ángulo alfa es calculada por el pletismógrafo de la línea que grafica los cambios de presión contra cambios de volumen.

Medición de la resistencias en la vía aérea

De igual manera a la curva del volumen del gas intratorácico, el pletismógrafo corporal grafica la resistencia al flujo aéreo con base en el flujo durante la maniobra de jadeo con la válvula abierta, y el cambio de la presión alveolar se determina por medio de los cambios de presión medidos a nivel de la boca durante la fase de válvula cerrada. (Figura No 3).

Figura No 3. Resistencia de la vía aére

En este caso el cambio de flujo se representa en eje de la Y y el cambio de presión alveolar en el eje de las X. El asa que describe la gráfica forma un ángulo sobre el plano horizontal denominado beta, cuya tangente nos indica la resistencia total de la vía aérea.

Dado que la medición de la resistencia se determina por medio de sus componentes, flujo y presión alveolar, medidos en momento diferentes de la prueba, se requiere de métodos de calibración que se escapan del objetivo de la presente revisión.

Ejemplos clínicos

Figura No 4. Curva normal

La gráfica nos ilustra una curva en la cual los valores predichos coinciden con los encontrados en el sujeto.

La tangente del ángulo alfa nos ayuda a calcular el valor del volumen del gas intratorácico.

La tangente de ángulo beta no ayuda a calcular la resistencia específica de la vía aérea.

Este ejemplo es de una pletismografía que corresponde a un sujeto con patología obstructiva, nótese que la capacidad pulmonar total del paciente y la predicha son similares, es decir no existe hiperinsuflación , además se observa un aumento en el volumen residual, lo cual sugiere atrapamiento aéreo.

Figura No 5. Pletismografía de sujeto con obstrucción

Obsérvese la convejidad que describe la curva en su parte espiratoria (flecha), indicando que los flujos espiratorios se encuentran disminuídos.

Hacia la parte derecha se observa la curva de resistencia de la vía aérea. Nótese el asa que describe la curva pre-broncodilatador, lo cual indica obstrucción al flujo aéreo, que después de la administración de éste es parcialmente reversible. (disminución del área del asa)

Figura No 6. Plestismografía de sujeto con enfisema

Nótese que la capacidad pulmonar total y volumen residual del paciente están por encima del predicho, lo cual nos indica hiperinsuflación con atrapamiento aéreo.

La curva de resistencia de la vía aérea describe un asa anormal lo que caracteriza la obstrucción del flujo aéreo, la cual, tras la administración del broncodilatador no varía, indicando irrever-sibilidad.

La pendiente del ángulo alfa es menor, luego el valor del VGIT estará aumentado.

Figura No 7 Pletismografía de un sujeto con patología restrictiva.

Nótese que la morfología de la curva del sujeto y la predicha son similares, pero la capacidad pulmonar total y los flujos están considerablemente disminuídos.

La pendiente del ángulo alfa es mayor, luego el valor del VGIT estará disminuído.

El grado de deformación de la curva flujo volumen depende de la clase y el grado de estenosis, tanto el asa inspiratoria como la espiratoria están comprometidas.

La curva de resistencia al flujo de al vía aérea muestra un patrón característico de estenosis traqueal el cual no varía con el broncodilatador.

Figura No 8. Estenosis traqueal

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