Evaluación de la Resistencia Múscular Respiratoria

Concepto. Cuando hablamos de resistencia muscular nos referimos a la capacidad que tienen los músculos para generar y mantener altos niveles de tensión o presión. Esta capacidad depende directamente del numero de capilares y mitocondrias, como de la capacidad enzimática oxidativa de cada músculo. Existen varias técnicas para la evaluación de la resistencia muscular respiratoria. Algunas son más especificas que otras y logran evaluar cada grupo respiratorio con relación a su función. Sin embargo las más comúnmente utilizadas son las siguientes.

pruebas Inespecíficas de Resistencia Muscular Respiratoria

Pruebas de esfuerzo físico general. Algunos autores han propuesto que las pruebas de marcha de 6 o 12 minutos, cicloergometría, cinta rodante o el sentarse/levantarse pueden evaluar la resistencia de los músculos respiratorios en los pacientes portadores de EPOC, asma, secuelas post-tuberculosas, u otras enfermedades. Su aplicación está bien definida cuando se desea evaluar íntegramente la adaptación y reserva al esfuerzo físico general. Sin embargo, el carácter multisistémico de estas pruebas involucra la participación del aparato cardiovascular y muscular esquelético global, lo cual dificulta la evaluación específica de los grupos musculares inspiratorio o espiratorio.

Pruebas de ventilación voluntaria máxima. Es la máxima ventilación que un individuo puede mantener durante un período de al menos 15 segundos, con una frecuencia respiratoria mayor de 80 por minuto. Durante esta prueba el paciente se conecta a un neumotacógrafo que permite registrar el volumen corriente, la frecuencia respiratoria y el patrón respiratorio durante al menos 12-15 segundos. El paciente debe respirar lo más rápido y profundo como le sea posible. Es una maniobra de carácter volutivo e inespecífica en lo que respecta a la evaluación funcional muscular puesto que implica el reclutamiento simultáneo de la musculatura inspiratoria y espiratoria. En pacientes con enfermedades obstructivas como la EPOC o el asma la variable resultado dependerá en forma importante del grado de obstrucción del flujo aéreo y no solo de la función muscular.

Pruebas Específicas de Resistencia Muscular Respiratoria

Para evaluar específicamente la resistencia de los músculos respiratorios es necesario disponer de un circuito diferencial o válvula de dos vías. Esto permite que la sobrecarga mecánica se pueda aplicar exclusivamente sobre el grupo muscular que se desea evaluar, inspiratoio o espiratorio según el caso. El fundamento para evaluar específicamente la resistencia muscular respiratoria implica contar con un sistema de sobrecarga mecánica de estos músculos. Este sistema puede ser logrado con varios instrumentos pero que se clasifican fundamentalmente en dos tipos:

• Sistemas resistivo (elástico, resortado o de orificio) por medio del cual se obstruye la entrada del aire hacia la válvula de dos vías. Tiene la ventaja de ser sistemas simples desde el punto de vista técnico, pero por el contrario, muy irregulares en cuanto a la reproducibilidad de las cargas. Esta falta de reproducibilidad se observa no solo interindividualmente sino en un mismo individuo y se justifica, fundamentalmente, por la dependencia entre carga impuesta y flujo. Esto hace que los pacientes puedan incrementar o disminuir el esfuerzo respiratorio según se modifique la frecuencia y los tiempos inspiratorio o espiratorio.

• El segundo sistema es el que incluye mecanismos de apertura umbral. Su nombre se deriva de su comportamiento mecánico, pues implica la necesidad de establecer un presión mínima (y de ahí su nombre umbral) para que la válvula se abra y permita establecer el flujo aéreo. El fundamento mecánico es la existencia de un émbolo sobre el cual se colocan pesos externos calibrados y que permiten mantener una carga experimental controlada e independiente del patrón respiratorio. Esto permite evaluar además las estrategias ventilatorias de cada individuo durante la ejecución de la prueba. Este sistema fue descrito originalmente por Nickerson et al. para los músculos inspiratorios25 y por Orozco-Levi et al. para los músculos espiratorios.26

Medición de la resistencia ante cargas respiratorias incrementales. Para la evaluación de la resistencia inspiratoria Nickerson y Keens describieron un prototipo de válvula con mecanismo de apertura umbral en el año 1982. Posteriormente, Martyn propuso la evaluación funcional de la resistencia muscular inspiratoria al imponer cargas incrementales cada 2 minutos, emulando una prueba cicloergométrica. Recientemente Orozco-Levi y Maldonado describieron una válvula con mecanismo de apertura umbral para ser aplicada en la evaluación de la resistencia de los músculos espiratorios.26 La variable resultado representativa de la resistencia muscular respiratoria está definida como la carga máxima (en términos de presión) contra la que el individuo es capaz de respirar al menos un minuto antes de claudicar.

Este valor se ha definido como carga o presión máxima tolerada (PMT, en cmH2O) o sostenible (SIP, del inglés sustainable inspiratory pressure, o SEP, de sustainable expiratory pressure).25,26 En sujetos normales la PMT corresponde aproximadamente al 60% de la PImax o Pemax, según el caso. Se ha demostrado que la PMT puede ser un 50% mayor si la carga inspiratoria es aplicada en forma progresiva (p.ej., 50 gr. cada 2 minutos). Para la ejecución de la prueba el individuo se coloca en posición sedente, con un clip de obstrucción nasal y respira espontáneamente a través de una boquilla de tipo submarinista.

Esta boquilla se conecta a la válvula dos vías que permite independizar los dos circuitos, inspiratorio y espiratorio, mientras se registra de forma continua a nivel de la boca la presión generada en cada esfuerzo respiratorio.

Medición de la resistencia ante cargas respiratorias constantes. Fiz et al.27 propuso aplicar cargas submáximas constantes para realizar la evaluación de la resistencia de los músculos inspiratorios. Esta modalidad ha sido también adoptada por nuestro grupo. Recientemente, Ramírez-Sarmiento et al. publicó la aplicación de una prueba de carga espiratoria constante en pacientes con EPOC. Consideramos que el ejercicio ante carga constante ofrece una información complementaria a la que se obtiene con la anterior prueba incremental.

Probablemente esta sea la prueba por excelencia que mejor refleja un ejercicio de resistencia. La variable resultado se interpreta en términos de tiempo (minutos) durante el cual el individuos es capaz de respirar ante la carga impuesta. Se conoce como tiempo de aguante o límite de tiempo (Tlim). El paciente debe estar en posición sedente, cómodo, utilizando un clip nasal y respirando a través de una boquilla de tipo submarinista conectada a la válvula de dos vías a través de la cual se aplicara la carga. Se ha decidido normalizar la carga como el 80% de la PMT.

Criterios de claudicación. Uno de los puntos más críticos para considerar válida una prueba de esfuerzo de los músculos respiratorios es el criterio de claudicación o final de la prueba. Involucra, por una parte, la experticia del examinador y, por otra, la función muscular propiamente dicha y el grado de colaboración del paciente. En este sentido cabe anotar que las sensaciones que se precipitan durante la ejecución de la prueba son similares a la disnea que se genera durante las pruebas de esfuerzo general, por cuanto incluye además las variables de perceptuales de disnea, esfuerzo muscular y fatiga. La integración de todos estos factores es lo que se expresará como variable resultado en las pruebas de resistencia.

En nuestro laboratorio el final de la prueba lo determinan variables subjetivas (disnea limitante) y objetivas (evidencia de incapacidad para continuar abriendo la válvula durante 3 o más esfuerzos consecutivos). Uno de los puntos que representa una línea de investigación con interés clínico es la realización de estudios para establecer valores de referencia para las variables de resistencia muscular respiratoria en relación con la edad y género (masculino y femenino) de individuos sanos.

De hecho, las variables de presión máxima tolerada y límite de tiempo se analizan convencionalmente en términos de valor absoluto por la ausencia de valores de referencia publicados. Sin embargo, es habitual que se hagan normalizaciones expresándolas como un porcentaje de la PImax o del valor observado en sanos.

Figura No 1. Registro típico de la curva de presión en boca (Pboca) generada durante la respiración contra una carga espiratoria constante y utilizando el sistema de válvulas de dos vías. En este caso, se ha conectado a su circuito espiratorio una segunda válvula con mecanismo de apertura umbral de acuerdo al diseño original de Orozco-Levi et al (Lung, 2001). Abreviaturas: (TE ): tiempo espiratorio durante un ciclo respiratorio; (TI ): tiempo inspiratorio.

Figura No 2. Registro típico de la curva de presión en boca (Pboca) generada durante la respiración contra una carga inspiratorias constante y utilizando el sistema de válvula de dos vías. En este caso, se ha conectado una segunda válvula con mecanismo de apertura umbral en su circuito inspiratorio de acuerdo al diseño de Nickerson et al. Modificado por los autores. Abreviaturas: (TE ): tiempo espiratorio, y (TI ): tiempo inspiratorio durante un ciclo inspiratorio.

Figura No 3. Registro típico de la curva de presión en boca (Pboca ) generada durante la respiración contra cargas espiratorias incrementales (aprox. 10 cmH2O de presión media cada 2 minutos) hasta la claudicación. Se ha utilizado un sistema de válvulas de dos vías conectando a su circuito espiratorio una segunda válvula con mecanismo de apertura umbral de acuerdo al diseño original de Orozco-Levi et al. Para sus especificaciones técnicas, favor remitirse al texto.

Figura No. 4 Registro típico de la curva de presión en boca (Pboca ) generada durante la respiración contra cargas inspiratorias incrementales (aprox. 10 cmH2O de presión media cada 2 minutos) hasta la claudicación. Se ha utilizado un sistema de válvulas de dos vías conectando a su circuito inspiratorio una segunda válvula con mecanismo de apertura umbral de acuerdo al diseño original de Nickerson et al. Para sus especificaciones técnicas, favor remitirse al texto.

Agradecimientos 

A los pacientes que han participado como voluntarios en los estudios de evaluación incluídos en la presente revisión; al Dr. Joaquim Gea por su liderazgo colaborativo y sus sugerencias sobre el presente manuscrito; al Dr. Joan Mª Broquetas, Dr. Carles SanJuas, Dr. Victor Curull, Dr. Miquel Félez y Dra. Eva Balcells por sus sugerencias respecto a la logística de algunos estudios; al Dr. Carlos Coronell y Biol. Raúl Méndez por su asistencia científica; al Dr. Jose Palacio y Dra. Carme Casadevall por su participación en estudios estructurales musculares; a las Enfermeras Nuria Soler y Angela Roig por su asistencia técnica.

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