aparato respiratorio

La función primordial del aparato respiratorio consiste en restituir a la san-gre venosa el O2 cedido anteriormente a los tejidos, y a su vez depurarla del exce-so de CO2. Para ello se realizan simultáneamente una serie de funciones que sedetallan a continuación:

1º. Ventilación. Esta consiste en el transporte de aire desde el medioambiente hasta los alveolos.

2º. Difusión. Proceso en el que tiene lugar el transporte de los gases a tra-vés de la membrana alveolo-capilar.

3º. Perfusión. La circulación sanguínea pulmonar discurre en contactoíntimo con la pared alveolar, a través de la cual se aporta el O2 a lahemoglobina, que será la encargada de transportarlo a los tejidos.

El estudio de la función respiratoria comprende, por lo tanto, el examen deventilación, difusión y perfusión pulmonares. Previamente la anamnesis, la explo-ración física completa y la radiología habrán proporcionado datos de inestimablevalor para el estudio global de la función respiratoria.

1. ESTUDIO DE LA FUNCION VENTILATORIA

La espirometría consiste en el análisis, en circunstancias controladas, de lamagnitud absoluta de los volúmenes pulmonares y de la rapidez con que éstospueden ser movilizados. Para la medición de los volúmenes se utiliza un aparatodenominado espirógrafo, que también puede aportar datos del flujo respiratorio apartir del volumen determinado. El neumotacógrafo permite también obtenerinformación sobre el flujo aéreo y su correlación con los volúmenes.

1.1. Espirometría simple

Tras realizar varias respiraciones basales se realiza lentamente un esfuerzoinspiratorio máximo, seguido de un esfuerzo espiratorio máximo, recogiendo en

CAPITULO 19: APARATO RESPIRATORIO 291

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APARATORESPIRATORIO19Prof. José María Ladero Quesada

el gráfico (Fig 19.1) los cambios de volumen que se producen. Los parámetrosque con ello se pueden obtener son los siguientes:

a) Volumen corriente (Vt). Es el movilizado por el paciente en reposo.

b) Volumen de reserva inspiratoria (VRI). El comprendido entre el finalde una inspiración normal y una inspiración máxima. Las cifras normales son de2 a 4 l.

c) Volumen de reserva espiratoria (VRE). El comprendido entre el finalde una espiración normal y una espiración máxima. Sus valores se hallan entre 1y 2 l.

d) Volumen residual (VR). El que queda en el pulmón después de unaespiración máxima y es imposible de expulsar en vida (salvo que se produzca unaatelectasia). Oscila entre 1 y 2 l. No puede medirse con un espirómetro (que sólocuantifica el volumen de gas espirado), sí en cambio mediante la técnica de dilu-ción de gases inertes o la pletismografía corporal, que es más exacta.

292 PRIMERA PARTE: PRUEBAS DE LABORATORIO Y FUNCIONALES

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VRI

VRE

1 seg.

RV

VEM (FEV)

VC (Vt) CV (FVC)

FRC

TLC

ESPIROGRAMA NORMAL

Figura 19.1: Parámetros de la espirometría simple. VRI: Volumen de reserva inspirato-ria. VRE: Volumen de reserva espiratoria. VEM: Volumen espiratorio máximo. VC(Vt): Volumen corriente. CV: Capacidad vital. RV: Volumen residual. FRC:Capacidad residual funcional. TLC: Capacidad total.

e) Capacidad vital (CV): Vt + VRI + VRE. Los valores normales en elvarón se hallan por encima de 4 l, siendo superiores a 3 l en las mujeres.

f) Capacidad residual funcional (FRC): VR + VRE. Los valores nor-males son de 2 a 3 l.

g) Capacidad total (TLC): FVC + VR. En varones es de 4 a 5 l y enmujeres de 3 a 4 l. En la patología restrictiva será inferior al 80 % y al 60 % enlos grados de afectación grave.

1.2. Espirometría forzada

Consiste en efectuar una inspiración lenta y máxima (hasta TLC) seguida deuna espiración lo más rápida y prolongada posible (hasta RV). Si esta maniobra serealiza a través de un espirómetro, se obtiene un trazado en el que el volumen sehalla en función del tiempo (curva volumen/tiempo). Si la misma maniobra se rea-liza mediante un neumotacógrafo se obtiene una curva en la que el flujo instantáneoaparece en función del volumen al cual se ha generado (curva flujo-volumen). Acontinuación se presentan los parámetros que se pueden obtener con esta técnica.

a) Capacidad vital forzada (FVC). Es el volumen total de aire expulsa-do durante la maniobra de espiración forzada. Aunque en individuos sanos la FVCes prácticamente igual a la CV, en presencia de patología la FVC puede ser infe-rior debido al colapso dinámico de la vía aérea que provoca atrapamiento aéreo.En la patología obstructiva es menor del 80 % de los valores de referencia.

b) Volumen respiratorio máximo en el primer segundo (FEV1 oVEMS). El volumen expulsado durante el primer segundo de una espiración lomás rápida y forzada posible, subsiguiente a una inspiración máxima. Es uno delo datos más importantes del espirograma. En varones supera los 3 l y en las muje-res los 2 l. Desciende por debajo del 80 % de los valores de referencia en la pato-logía obstructiva, llegando a ser inferior al 40 % en los casos graves.

c) FEV1/FVC %. Este cociente debe diferenciarse del cociente FEV1/CVo índice de Tiffenau, ya que en presencia de colapso dinámico de las vías aéreas,ambos cocientes pueden ser distintos debido a las diferencias entre FVC y CVcomentadas previamente. Las cifras normales varían con arreglo a la edad, la tallay el sexo. En la patología obstructiva será inferior al 70 %, mientras que en la res-trictiva es superior al 85 %.

d) Flujo espiratorio máximo entre el 25 % y el 75 % de la FVC(FEF25-75 %) o flujo mesoespiratorio. Es el volumen expulsado entre el 25 yel 75 % de la FVC. Al desechar la parte inicial y final de la curva de flujo, más


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dependiente del esfuerzo voluntario del paciente, se considera que describe elestado funcional de las pequeñas vías aéreas. Por ello, se ha postulado que su alte-ración puede indicar enfermedad obstructiva en fases precoces y asintomáticas,cuando aún son normales los valores de FEV1.

e) Flujo espiratorio máximo o pico de flujo (PEF). Corresponde al flujomáximo conseguido durante la maniobra de espiración forzada. Es de fácil medi-da, incluso en el domicilio – para lo cual existen dispositivos manuales que apren-den a utilizar los propios enfermos - y aunque es un parámetro muy dependientedel esfuerzo del enfermo, tiene menor variabilidad que otros parámetros noesfuerzo-dependientes.

1.3. Diagnóstico diferencial entre los diferentes trastornos ventilatorios

En la tabla 19.1 se muestran los parámetros de las espirometrías simple yforzada en estas alteraciones.

1.4. Pruebas broncodinámicas

Se pueden citar dos tipos de pruebas:

a) Prueba broncodilatadora

Estudia las variaciones que sufren varios parámetros de la espirometría for-zada 15 minutos después de administrar un agente broncodilatador por aerosol,como el salbutamol. Una prueba positiva indica la presencia de hiperreactividad,aunque una negativa no descarta que ésta exista. Se considera que esta prueba esclínicamente significativa cuando los valores de FEV1, FVC o FEF25-75%aumentan al menos el 7, 11 y 35 % de los resultados basales, respectivamente.


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Parámetro Obstrucción Obstrucción Restr icc ióncentral periférica

FVC Normal o � Normal ��FEV1 Normal o � Normal Normal o �

(FEV/FVC) x 100 Normal o � Normal Normal o �FEF25-75 % Normal o � �� Normal o �

RV Normal Normal o � NormalTLC Normal Normal �

Tabla 19.1: Características gasométricas de los síndromes respiratorios principales.

b) Pruebas de provocación

Con ellas se persigue la producción de un broncoespasmo de forma contro-lada mediante estímulos, tanto inespecíficos, como la inhalación de agentes bron-coconstrictores (cloruro de metacolina, histamina), o la realización de determina-dos estímulos (ejercicio, hiperventilación), como específicos, con agentes proba-blemente implicados en la sensibilización. El resultado suele ser la dosis de pro-vocación (PD) del agente broncoconstrictor que puede modificar en un determi-nado porcentaje algunos parámetros, fundamentalmente el FEV1 o la conductan-cia específica (SGaw), que es la inversa de la resistencia de las vías aéreas. Seestablece pues a priori un determinado valor como significativo de obstrucción alflujo aéreo (p.e. el 20 % del FEV1) al que cada paciente llegará con diferentesPD20.

Estas pruebas se realizan para obtener o descartar el diagnóstico definitivode hiperreactividad bronquial, evaluar la respuesta terapéutica y estudiar el efec-to que diversos agentes ambientales o laborales producen en la vía aérea. En estecaso una respuesta positiva confirma el diagnóstico de hiperreactividad, mientrasque una negativa sugiere que aquélla no existe.

2. EXPLORACION DE LA DIFUSION

Los trastornos “verdaderos” de difusión serán únicamente aquellos debidosal engrosamiento de la membrana alveolo-capilar y no los debidos a las alteracio-nes en la relación ventilación/perfusión o a pérdida parcial del lecho capilar pul-monar. El método más utilizado consiste en inspirar una mezcla de aire, CO yhelio; tras ello se solicita al sujeto que mantenga el aire en los pulmones durante10 segundos y luego lo espire. La diferencia entre la concentración de CO inspi-rada y la espirada equivale a la cantidad de ese gas transferida a la sangre(DLCO). Este parámetro se expresa en mililitros de monóxido de carbono quedifunden por minuto y por cada milímetro de la diferencia de presión existenteentre el gas alveolar y el capilar. El resultado absoluto que se obtiene está en rela-ción directa con el volumen alveolar efectivo (VA), aunque también se puede rela-cionar este dato con el volumen alveolar efectivo mediante el helio, que no setransfiere a la sangre pero sí se diluye de forma homogénea con el volumen de gasque realmente ha participado en el intercambio de gases. A la razón DLCO/VA sele llama factor de transferencia.

Como ocurre con los parámetros espirométricos, los valores proporcionadospor el estudio de la difusión no se consideran de forma absoluta, sino en relacióncon el valor de referencia según la edad, el sexo, la talla y el peso. Existirán alte-raciones con valores inferiores al 80 %, siendo graves por debajo del 40 %.


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Asimismo se deberán corregir los resultados en aquellos casos en que existanmodificaciones importantes en las concentraciones de hemoglobina, debido a lagran afinidad del CO por la misma, ya que en sujetos con anemia la DLCO puededisminuir de forma significativa, a diferencia de los que presentan poliglobulia, enla que se eleva.

3. GASES Y EQUILIBRIO ACIDO-BASE

3.1. pH, presión parcial de CO2 (PaCO2) y presión parcial de O2 (PaO2)

Indican el estado de la oxigenación respiratoria o del equilibrio ácido-basey el mantenimiento de un pH constante en el organismo.

La muestra para medir estos parámetros es la sangre total no coagulada. Serecoge en jeringas y capilares heparinizados y no deben pasar más de 15 minutospara analizarla. Los valores de referencia son, a 37ºC:

Arterial Venoso

pH 7,35-7,45 7,32-7,42

PaCO2 (mm Hg) 35-45 40-50

PaO2 (mm Hg) 80-105 25-47

El pH se determina por un electrodo de vidrio. La PaCO2 se analiza con unelectrodo de vidrio aislado en un buffer de bicarbonato y separado de la sangre poruna membrana permeable a los gases. La PaO2 se mide por un procedimiento elec-troquímico, también con membrana permeable a los gases. Actualmente se anali-zan los tres al mismo tiempo en microprocesadores con calibración automática ycon microelectrodos equivalentes.

En general, la hipercapnia (↑ PaCO2), con o sin hipoxemia (generalmentecon hipoxemia), orienta hacia un trastorno de la ventilación. La hipoxemia conhipercapnia es muy sugestiva de enfermedad pulmonar obstructiva crónica(EPOC) en fase de “cor pulmonale”.

3.2. Bicarbonato (CO3H-)

Su contenido en plasma es de 24 mmol/l en adultos y algo menor en niños.Se mide en la sangre extraída en condiciones anaerobias, en suero o plasma hepa-rinizado. Sus variaciones patológicas (acidosis o alcalosis) deben estudiarse enrelación con el pH.


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3.3. Saturación de oxígeno

Mide la capacidad efectiva de la respiración determinando la proporción dehemoglobina que transporta oxígeno. Normalmente es del 94% al 100% en la san-gre arterial y del 60% al 85% en la sangre venosa. Es valorable de forma inme-diata y a la cabecera del enfermo mediante un pulsioxímetro digital.

3.4. Presión parcial alveolar de O2 (PAO2)

Se calcula según la fórmula del gas alveolar ideal:

PAO2 = (FIO2 x (PB - PH2O) - PaCO2/R

Siendo FIO2 la fracción respiratoria de oxígeno (porcentaje de oxígeno en elaire inspirado); PB, la presión barométrica; PH2O, la presión de vapor de agua satu-rada al 100 % (47 mmHg); y R, el cociente de intercambio respiratorio, con unvalor de 0,8. Cuando se asume que el aire ambiente tiene una FIO2 de 0,21 y unaPB de 760 mmHg y se toma R como 1,25, la fórmula se simplifica a lo siguiente:

PAO2 = 150 - Pa CO2 x 1,25

3.5. Diferencia alveolo-arterial de O2

Informa sobre las diferencias entre la PAO2 y la PaO2. (PA-aO2), con el fin declasificar cualquier cuadro de insuficiencia respiratoria. Un valor inferior a 15-20mmHg indica que la insuficiencia es de origen extrapulmonar, uno superior a 20 quees de causa intrapulmonar. Es el mejor parámetro para conocer la evolución de lainsuficiencia respiratoria, aunque la presencia de una FIO2 superior al 40% altera losresultados lo suficientemente para que no puede emplearse en estas ocasiones.

3.6. Cociente PaO2/PAO2

Con ello se calcula el porcentaje de O2 transferido. Si se considera que lafunción pulmonar se mantiene constante, el resultado será independiente de laFIO2, con lo que se podrá utilizar en el caso citado en que no se puede determinarla PA-aO2. El límite inferior de la normalidad es 0,75, esto es, el 75 % de la PAO2.

3.7. Cociente PaO2/FIO2

Se emplea con frecuencia en las UVI, siendo más sencillo que los anterio-res ya que no precisa de fórmulas matemáticas complicadas. Considerando que laPaO2, si el aire ambiente tiene una FIO2 de 0,21, es de aproximadamente 100mmHg, los valores normales rondan los 400-500 mmHg.


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3.8. Bicarbonato

Es la principal (95 %) forma química del CO2. Sus valores normales en plas-ma son 22-26 mmol/l en sangre arterial y 23-27 mmol/l en sangre venosa. La san-gre debe extraerse en condiciones anaerobias.

3.9. Exceso de base

Es un índice del equilibrio ácido-base en cuanto al exceso o déficit de bicar-bonato presente en ciertas enfermedades. El valor de referencia está entre -2 a +2mEq/l.

3.10. Anion gap (hiato aniónico)

Es el resultado de la resta de los cationes medidos (sodio) menos los anio-nes medidos (cloruro y ácido carbónico), es decir corresponde a los aniones nomedidos (proteínas, fosfato, sulfato y ácidos orgánicos). Su valor normal estáentre 7 y 18 mEq/l.

Se altera en los desequilibrios electrolíticos causados por diversas enferme-dades metabólicas. Un anion gap elevado se halla frecuentemente asociado a aci-dosis por acúmulo de ácidos orgánicos, que pueden ser endógenos (cetoacidosisalcohólica y diabética, acidosis láctica, uremia) o exógenos (etanol, salicilatos,etc.). En algunas ocasiones puede verse incrementado por aniones que no produ-cen acidosis, como grandes cantidades de penicilina y carbenicilina. Puede tam-bién apreciarse una elevación de este parámetro, aunque más raramente, al des-cender de forma simultánea las concentraciones de potasio, magnesio y calcio. Eldescenso del anion gap es mucho menos frecuente, siendo la hipoalbuminemia lacausa más común. También puede causarlo un aumento de los cationes no medi-bles, tal como ocurre en el mieloma múltiple, en el que el anion gap suele estardisminuido, o el consumo crónico y la intoxicación aguda por bromuros.


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aparato respiratorio

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