Pruebas funcionales respiratorias

La función pulmonar tiene como objetivos alcanzar una adecuada presión parcial de oxígeno en sangre que asegure el aporte suficiente de oxígeno a los tejidos y eliminar el CO2, resultado del metabolismo celular, impidiendo la acumulación de este gas. La función pulmonar se puede dividir en: a) ventilación pulmonar (aspecto mecánico de la función respiratoria); b) perfusión o circulación pulmonar, y c) intercambio de gases entre alvéolo y capilar pulmonar (capacidad de difusión).
Existe insuficiencia repiratoria cuando por alteración del aparato respiratorio no se alcanzan los objetivos de mantener unas presiones parciales de O2 y CO2 en sangre arterial dentro de los valores adecuados. Los límites establecidos para hablar de insufiencia repiratoria están en una pO2 en sangre menor de 60 mmHg y pCO2 mayor de 45 mm. En caso de existir una alteración de ambos elementos hablamos de insufieicncia respiratoria global.
A continuación exponemos los estudios más habituales para valorar la función respiratoria.

Pruebas de ventilación

  1. Espirometría simple: consiste en la medición de volúmenes pulmonares movilizados con la respiración. Los valores teóricos son dependiente de talla, edad y sexo.
  2. Espirometría forzada: Curva flujo-volumen añade a la anterior la medición de flujos máximos, espiratorios e inspiratorios, incluyendo el FEV1 y el FEF25-75. El FEV1 o VEMS es el volumen de aire espirado en el primer segundo con una espiración forzada después de una inspiración forzada (los valores se dan en litros). El FEV1 es el flujo con menor variabilidad y el más fiable. El FEF25-75 es el flujo mesoespiratorio, es decir, el correspondiente a la mitad media de volumen espirado (entre el 25 y el 75% de la capacidad vital) dividido por el tiempo que dura la eliminación de este volumen de aires (el resultado viene dado en l/s). El estudio de los flujos espiratorios permite principalmente el diagóstico de enfermedades obstructivas intratorácicas como la EPOC, el asma y los flujos inspiratorios la obstrucción de la vía respiratioria extratorácica. La obstrucción espiratoria viene definida por un cociente FEV1/FVC menor de 0,70.
  3. Ventilación voluntaria máxima: es el volumen de gas movilizado en una ventilación máxima realizada durante 12 s. Su valor se aproxima al valor de VEMS x 35.
  4. Pruebas de broncoprovocación y broncodilatación. Existen diferentes tipos:
    • La prueba de broncoprovocación con agentes químicos consiste en administrar por vía inhalatoria agentes inespecíficos (metacolina o histamina) o específicos (pinturas, alergenos) en dosis conocidas y en condiciones de seguridad, observando la repercusión sobre los flujos espiratorios en espirometrías realizadas tras la inhalación de dosis única o progresivamente creciente. Una disminución del VEMS de un 20% se considera positiva e indica hiperrreactividad bronquial (inespecífica o específica, como en el asma ocupacional). La hiperreactividad bronquial puede clasificarse según la PD20 o la PC20 (dosis o concentración a la que se produce la disminución de VEMS de un 20%).
    • La prueba de broncoprovocación con ejercicio se realiza preferentemente con la inhalación de aire frío y seco mientras se realiza ejercicio (carrera libre o cicloergómetro), realizando espirometría previa al ejercicio, inmediatamente después y a los 5, 10, 20 y 30 minutos postejercicio. Una disminución en un 10-15% se considera diagnóstico de asma de ejercicio. Esta prueba se realiza preferentemente para el diagnóstico de asma infantil o asociada al ejercicio.
    • La prueba de broncodilatación se realiza administrando después de una espirometría en condiciones basales un broncodilatador de acción rápida (salbutamol y/o bromuro de ipratropio) y realizando una nueva espirometría. Un incremento significativo en la capacidad vital o VEMS indica el grado de reversibilidad de la obstrucción con tratamiento broncodilatador, con fines diagnósticos o valoración de la terapéutica. Se considera broncodilatación significativa un incremento de la capacidad vital o del VEMS del 12% y al menos 200 ml.
  5. Medición de volúmenes pulmonares. Permite medir los volúmenes pulmonares que no se modifican con la respiración, como el volumen residual y por tanto la capacidad pulmonar total y la capacidad residual funcional. Existen varias técnicas, que se pueden englobar en 3 tipos: a) por dilución de gases (helio o lavado de nitrógeno con O2 al 100%; b) por pletismografía, o c) por métodos radiológicos, estos últimos menos empleados. Su medición permite el diagnóstico de las enfermedades restrictivas y valorar el grado de atrapamiento aéreo en las enfermedades obstructivas. La pletismografía permite además medir la resistencia de las vías aéreas. La diferencia entre los métodos reside en que el estudio por dilución de gases mide los volúmenes comunicados con la vía aérea y ventilados mientras que la pletismografía mide el volumen intratorácico en su totalidad.
  6. Estudio de la distensibilidad: menos empleado, permite estudiar la distensibilidad pulmonar (compliance) o su inverso (elasticidad). Precisa la medición del gradiente de presión transdiafragmática mediante una sonda esofágica.
  7. Estudio de presiones musculares inspiratorias y espiratorias máximas. Estudio muy sencillo que obtiene la presión que un sujeto es capaz de generar en la boca cuando inspira o espira frente a un resistencia. Aunque es dependiente de los volúmenes pulmonares permite valorar una afectación de los músculos implicados en ambos procesos.

Pruebas de perfusión

  1. Arteriografía pulmonar: consiste en la inyección de contraste radioopaco a través de un catéter localizado en las arterias pulmonares, para visualizar asi la circulación pulmonar. Permite además la medición de presiones pulmonares, presión de enclavamiento y medición de las resistencias vasculares pulmonares. En hipertensión pulmonar permite valorar la respuesta a un tratamiento vasodilatador (óxido nítrico, prostaciclina o calcioantagonistas). Aunque no existe consenso claro se considera positiva una disminución de la presión arterial media de un 20% sin disminución del gasto cardíaco.
  2. Gammagrafía de perfusión: técnica que emplea albúmina marcada con tecnecio-99 a través de la sangre; permite visualizar y cuantificar las áreas de perfusión. Se emplea principalmente para el diagnóstico de embolia pulmonar junto con estudio de la ventilación con xenon-133 inhalado. También permite cuantificar la perfusión en los diferentes segmentos como estudio previo a resección pulmonar.
  3. Angio-TC: tomografía computarizada realizada con contraste que permite ver el relleno de las arterias pulmonares hasta ramas segmentarias. Se utiliza para el diagnóstico de embolia pulmonar. El estudio de las extremidades inferiores en la fase de retorno venoso del contratste puede visualizar trombosis venosa.
  4. Estudio de shunt derecha-izquierda mediante inhalación de oxígeno al 100%. Es posible calcular la fracción de shunt (Qs/Qt) mediante la medición de gasometría arterial y en sangre venosa mixta por cateterismo cardíaco derecho, a través de las cantidades de oxígeno. La fórmula es la siguiente:
    Qs/Qt = [CA-Ca]O2/[CA-Cv]O2
    donde
    CAO2: cantidad de oxígeno en el capilar alveolar (calculado a partir de la presión alveolar de oxígeno: v. fórmula del gradiente alveolo-arterial de oxígeno).
    CaO2: cantidad arterial de oxígeno.
    CvO2: cantidad de oxígeno en sangre venosa mixta.
    No obstante, se puede estimar la fracción de shunt mediante una gasometría arterial periférica a través de la pO2 arterial alcanzada tras la administración de oxígeno al 100%. la fórmula es la siguiente:
    Qs/Qt = ([pAO2-paO2] x 0,003)/[pAO2-paO2] x 0,003) + 5]
  5. donde
    Qs/Qt = fracción de shunt.
    pAO2 = presión alveolar de oxígeno:
    FiO2 x (pAtm – pH2O) – (paCo2/R x FiO2 x (1- R)/R]
    donde
    FiO2 = fracción inspirada de oxígeno.
    R = (VCO2/VO2). Cociente ventilatorio = eliminación de CO2/Consumo de oxígeno. En condiciones normales es 0,8.
    pAtm = presión de vapor de agua en el alvéolo habitualmente se estima en 47 mm Hg.
    El cociente Qs/Qt normal está entre 3 y 8%.

Estudios de la capacidad de difusión

Capacidad de transferencia de monóxido de carbono (DLCO): mediante la administración de CO a concentración conocida en una única respiración durante 10 s y el análisis del CO espirado se calcula la capacidad de difusión de CO a la sangre. Su valor es dependiente de la ventilación alveolar, los valores de hemoglobina en sangre y la capacidad de transferencia de la membrana alveoloarterial propiamente dicha. El valor normal está en 25 ml/min/mm Hg aunque depende de la edad y la talla. El cociente DLCO/ventilación alveolar ajusta la cifra de la difusión a la ventilación alveolar y por tanto ajusta su valor para alteraciones ventilatorias.

Otras pruebas

  1. Gasometría arterial. Establece los valores de pH, pO2, pCO2, y de ellos se calculan la saturación de oxígeno de la hemoglobina, el bicarbonato y el exceso de base, en situación basal o respirando una fracción de oxígeno conocida. Con ella se puede calcular el gradiente alveolo-arterial de oxígeno, que característicamente no está aumentado en ausencia de enfermedad pulmonar, hipoventilación de causa extrapulmonar y disminución de la fracción inspirada de oxígeno, como ocurre a grandes alturas.
    Fórmula del gradiente:
    Δ (A-a)O2: pAO2 – paO2
    donde
    paO2: presión arterial de oxígeno medida por gasometría.
    pAO2: presión alveolar de O2 que se calcula con la siguiente fórmula:
    pAO2 = (pAtm – PH2O)*FiO2 – paCO2/R
    donde
    pAtm: presión atmosférica.
    pH2O: presión de vapor de agua en el alvéolo, usualmente 47 mm Hg.
    FiO2: fracción inspirada de O2.
    PaCO2: presión arterial de CO2 medida en la gasometría.
    R: cociente ventilatorio (VCO2/VO2): cociente entre la producción de CO2 y el consumo de oxígeno; usualmente este cociente es 0,8.
    El gradiente alveoloarterial normal está entre 5 y 15 mm Hg, aunque es dependiente de edad y sexo.
  2. Prueba cardiopulmonar de ejercicio. Es una prueba más completa que permite analizar las respuestas cardíaca y ventilatoria al ejercicio, la existencia de una limitación patológica o no al mismo y el origen de esta limitación. Tiene múltiples aplicaciones. Se puede realizar mediante cinta rodante, cicloergómero o con ejercicio de los miembros superiores.
  3. Prueba de 6 minutos marcha. Permite evaluar de manera muy sencilla la distancia que es capaz de recorrer un sujeto en 6 minutos a la marcha más rápida tolerada, así como la saturación de oxígeno y el grado de disnea durante la misma. Su realización está muy extendida para la valoración diagnóstica y evolutiva en EPOC-enfisema, patología intersticial, hipertensión pulmonar y como valoración previa a trasplante pulmonar o resección pulmonar.
  4. Estudios de centro respiratorio. Se puede realizar la medición basal de P100 (la presión generada en boca contra una oclusión en la primera centésima de segundo de la inspiración). Se uspone que esta presión no está condicionada por el esfuerzo voluntario y es dependiente del impulso ventilatorio central. Su valor basal y en respuesta a una situación de hipoxia o hipercapnia permite valorar el grado de respuesta del centro respiratorio. Otro estudio es la respuesta ventilatoria (incremento de la ventilación/min) frente a hipoxia o hipercapnia.
  5. Poligrafía respiratoria o polisomnografía respiratoria: útil para el diagnóstico de apneas de sueño, la duración de las mismas y su repercusión en la saturación de oxígeno y la frecuencia cardíaca. En la polisomnografía, el registro electroencefalográfico permite además valorar la repercusión sobre la estructura del sueño y la rpesencia de arousals o depertares.

Referencias

Zulueta J, Campos A. Pruebas funcionales respiratorias. En: Prieto JMª, coordinador. La clínica y el laboratorio. 20ª ed. Barcelona: Masson; 2006. p. 283-89.

2010

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