Curso I - Plataforma de formación de SEPAR
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Reservados todos los <strong>de</strong>rechos.<br />
Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita <strong>de</strong> los titulares <strong>de</strong>l copyright, bajo las sanciones establecidas<br />
por las leyes, la reproducción parcial o total <strong>de</strong> esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la<br />
reprografía y el tratamiento informático, y la distribución <strong>de</strong> ejemplares mediante alquiler o préstamo públicos.<br />
© De la <strong>SEPAR</strong>.<br />
© 2007. Grupo Ars XXI <strong>de</strong> Comunicación, S.L.<br />
Passeig <strong>de</strong> Gràcia 84, 1ª pl. - 08008 Barcelona<br />
www.ArsXXI.com<br />
ISBN: 978-84-9751-354-8<br />
Depósito legal: M-42550-2007<br />
Impreso en España
Coordinación<br />
Pilar <strong>de</strong> Lucas<br />
Presi<strong>de</strong>nta <strong>de</strong>l Comité <strong>de</strong> Formación Continuada<br />
<strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong> Neumología y Cirugía Torácica (<strong>SEPAR</strong>)<br />
Hospital Universitario Gregorio Marañón, Madrid<br />
Directores<br />
José Belda Ramírez<br />
Consorci Hospital General Universitari, Valencia<br />
Germán Peces-Barba Romero<br />
Fundación Jiménez Díaz, Madrid
Felip Burgos Rincón<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología (ICT), IDIBAPS<br />
Hospital Clínic. Barcelona<br />
Pere Casan Clarà<br />
Unitat <strong>de</strong> Funció Pulmonar<br />
Departament <strong>de</strong> Pneumologia<br />
Hospital <strong>de</strong> la Santa Creu i <strong>de</strong> Sant Pau<br />
Facultat <strong>de</strong> Medicina. UAB. Barcelona<br />
Diego Castillo Villegas<br />
Unitat <strong>de</strong> Funció Pulmonar<br />
Departament <strong>de</strong> Pneumologia<br />
Hospital <strong>de</strong> la Santa Creu i <strong>de</strong> Sant Pau<br />
Facultat <strong>de</strong> Medicina. UAB. Barcelona<br />
Luis Compte Torrero<br />
Médico adjunto<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología<br />
Hospital Universitario La Fe. Valencia<br />
Alfredo <strong>de</strong> Diego Damiá<br />
Jefe <strong>de</strong> Sección<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología<br />
Hospital Universitario La Fe. Valencia<br />
AUTORES<br />
Dra. Rosalía Domènech Clar<br />
Médico adjunto<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología y Servicio <strong>de</strong><br />
Hospitalización domiciliaria<br />
Hospital Universitario La Fe. Valencia<br />
Francisco García Río<br />
Facultativo Especialista <strong>de</strong> Área<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología<br />
Hospital Universitario La Paz. Madrid<br />
Jordi Giner Donaire<br />
Unitat <strong>de</strong> Funció Pulmonar<br />
Departament <strong>de</strong> Pneumologia<br />
Hospital <strong>de</strong> la Santa Creu i <strong>de</strong> Sant Pau<br />
Facultat <strong>de</strong> Medicina. UAB. Barcelona<br />
Sarah B. Heili Fra<strong>de</strong>s<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología<br />
Laboratorio <strong>de</strong> función pulmonar<br />
Fundación Jiménez Díaz. Madrid<br />
Mª Jesús Rodríguez Nieto<br />
Servicio <strong>de</strong> Neumología<br />
Laboratorio <strong>de</strong> función pulmonar<br />
Fundación Jiménez Díaz. Madrid
Índice<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica . . . . . . . . . 1<br />
respiratoria e intercambio <strong>de</strong> gases<br />
Mª. Jesús Rodríguez Nieto y Sarah B. Heili Fra<strong>de</strong>s<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos . . . . . . . . . . . . 17<br />
Luis Compte Torrero, Alfredo <strong>de</strong> Diego Damiá y Rosalia Domènech Clar<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47<br />
Felip Burgos Rincón<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />
Diego Castillo Villegas, Jordi Giner Donaire y Pere Casan Clarà<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica . . . . . . . . 75<br />
Francisco García Río
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
FISIOPATOLOGÍA DE LA INSUFICIENCIA<br />
RESPIRATORIA CRÓNICA, MECÁNICA<br />
RESPIRATORIA E INTERCAMBIO DE GASES<br />
Mª Jesús Rodríguez Nieto y Sarah B. Heili Fra<strong>de</strong>s<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
Clásicamente se <strong>de</strong>fine la insuficiencia respiratoria (IR) como la situación en la que<br />
falla la función principal <strong>de</strong>l sistema respiratorio: el intercambio <strong>de</strong> gases. No se realiza<br />
a<strong>de</strong>cuadamente la captación <strong>de</strong> O 2 <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la atmósfera a la sangre ni se elimina el CO 2.<br />
Para diagnosticar la IR es necesario realizar una gasometría que <strong>de</strong>muestre una pO 2<br />
menor <strong>de</strong> 60 mm Hg y una pCO 2 superior a 45 mm Hg respirando aire ambiente al nivel<br />
<strong>de</strong>l mar (FiO 2 <strong>de</strong>l 21%). El valor <strong>de</strong> 60 mm Hg sólo es válido al nivel <strong>de</strong>l mar, ya que con<br />
la altura disminuye la presión atmosférica <strong>de</strong> O 2 como consecuencia directa <strong>de</strong> la disminución<br />
<strong>de</strong> la presión barométrica. La cifra <strong>de</strong> 60 mm Hg como límite al nivel <strong>de</strong>l mar tampoco<br />
se ha elegido <strong>de</strong> forma aleatoria. Se <strong>de</strong>be a la forma sigmoi<strong>de</strong>a <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> disociación<br />
<strong>de</strong> la oxihemoglobina, don<strong>de</strong> vemos un punto <strong>de</strong> inflexión para valores <strong>de</strong> pO 2<br />
<strong>de</strong> 60 mm Hg que correspon<strong>de</strong> a una saturación <strong>de</strong> O 2 <strong>de</strong>l 90%. A partir <strong>de</strong> este punto<br />
pequeños <strong>de</strong>scensos en la pO 2 suponen gran<strong>de</strong>s cambios en la saturación <strong>de</strong> O 2. Dado<br />
que el valor <strong>de</strong> la saturación <strong>de</strong> O 2 es el componente más importante <strong>de</strong>l contenido arterial<br />
<strong>de</strong> O 2 y por lo tanto <strong>de</strong>l aporte <strong>de</strong> éste a los tejidos, las cifras inferiores a 60 mm Hg<br />
pue<strong>de</strong>n afectar a la oxigenación tisular.<br />
No existe un período <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong>finido que marque la diferencia entre la IR aguda<br />
o crónica; la diferencia está en el establecimiento <strong>de</strong> los mecanismos compensadores<br />
<strong>de</strong> adaptación que aparecen cuando la IR es crónica. Habría una tercera situación: la<br />
IR aguda sobre una IR crónica estable.<br />
Un parámetro importante es el gradiente alveoloarterial <strong>de</strong> O 2 (AaPO 2), que se<br />
<strong>de</strong>fine como la diferencia entre la pO 2 en el gas alveolar y la pO 2 en la sangre arterial.<br />
En una persona sana con un intercambio <strong>de</strong> gases eficaz el AaPO 2 no supera<br />
los 10-15 mm Hg. Es un parámetro que mi<strong>de</strong> bien la eficacia <strong>de</strong>l pulmón como intercambiador<br />
<strong>de</strong> gases. Las enfermeda<strong>de</strong>s que afectan al parénquima pulmonar aumentan<br />
el AaPO 2 mientras que si la IR es <strong>de</strong> causa extraparenquimatosa el AaPO 2 es normal.<br />
Cuando la IR se establece en el tiempo, se ponen en marcha mecanismos compensadores<br />
que intentan evitar la hipoxia tisular, como el aumento <strong>de</strong> la ventilación a través<br />
<strong>de</strong>l estímulo <strong>de</strong> la pO 2 sobre los quimiorreceptores periféricos, la poliglobulia para<br />
aumentar el contenido <strong>de</strong> O 2 en la sangre e incrementar así el aporte <strong>de</strong> O 2 a los tejidos,<br />
el <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la hemoglobina a la <strong>de</strong>recha, que facilita<br />
la liberación <strong>de</strong> O 2 a los tejidos, y la vasoconstricción pulmonar, que intenta <strong>de</strong>rivar<br />
a la sangre unida<strong>de</strong>s mejor ventiladas. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> estos mecanismos <strong>de</strong> compensación<br />
provocados por la hipoxemia, la hipercapnia y la acidosis respiratoria se compensan con<br />
una retención <strong>de</strong> bicarbonato por los túbulos renales.<br />
1
<strong>Curso</strong> I<br />
Tabla 1. Mecanismos fisiopatológicos <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria.<br />
Mecanismos que originan la insuficiencia respiratoria (1, 2)<br />
Los principales mecanismos fisiopatológicos que conducen a la IR se resumen en la<br />
Tabla I, que presenta las distintas alteraciones en los gases sanguíneos y en la AaPO 2.<br />
Hipoventilación<br />
La ventilación es el mecanismo por el que se introduce una mezcla <strong>de</strong> aire fresco en<br />
el pulmón durante la inspiración, lo que se consigue por la expansión <strong>de</strong> la caja torácica.<br />
Mientras que la captación <strong>de</strong> O 2 va a estar <strong>de</strong>terminada fundamentalmente por el<br />
gasto cardiaco y la perfusión pulmonar, la eliminación <strong>de</strong> CO 2 <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> directamente <strong>de</strong><br />
la ventilación alveolar:<br />
pCO 2 = (VCO 2/VA) × K<br />
Don<strong>de</strong> VCO 2 es la producción <strong>de</strong> CO 2, VA es la ventilación alveolar (que sería la ventilación<br />
total menos la ventilación <strong>de</strong>l espacio muerto) y K es una constante. Así, si la VA<br />
disminuye, la PCO 2 aumenta proporcionalmente. Secundariamente, la disminución <strong>de</strong> la<br />
VA producirá una disminución <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> O 2 en el alvéolo y consecuentemente<br />
hipoxemia. La IR <strong>de</strong>bida a hipoventilación producirá hipoxemia e hipercapnia con<br />
AaPO 2 normal por problemas extrapulmonares (miopatías, neuropatías o alteraciones <strong>de</strong><br />
la caja torácica) que impi<strong>de</strong>n una ventilación alveolar correcta.<br />
Alteraciones <strong>de</strong> la relación ventilación-perfusión (V/Q)<br />
El mecanismo más importante en las enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares y <strong>de</strong> las vías aéreas. En un<br />
pulmón normal la distribución <strong>de</strong> la ventilación y la perfusión no constituyen homogénea y<br />
una unidad alveolocapilar no tiene una V/Q cercana a la unidad. En los vértices la ventilación<br />
es mayor que la perfusión y en las bases ocurre lo contrario. Algunas enfermeda<strong>de</strong>s,<br />
como el asma, la EPOC o la neumonía, se caracterizan por la presencia <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s con una<br />
V/Q baja (efecto mezcla venosa), que producen hipoxemia arterial, inicialmente sin hipercapnia<br />
<strong>de</strong>bido a la acción compensadora <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s mejor ventiladas. En cambio, otras<br />
enfermeda<strong>de</strong>s, como la embolia pulmonar o el enfisema, condicionan la presencia <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s<br />
con V/Q alta (efecto espacio muerto), que apenas tienen repercusión gasométrica,<br />
salvo la aparición <strong>de</strong> hipocapnia por el mecanismo compensador antes comentado.<br />
2<br />
pO 2 PCO 2 AaPO 2<br />
Hipoventilación Baja Alta Normal<br />
Alteraciones V/Q Baja Normal o alta Muy alto<br />
Alteración <strong>de</strong> la difusión Baja Normal o baja Alto<br />
Efecto cortocircuito (shunt) Baja Normal o baja Alto<br />
↓ FIO 2 Baja Normal o baja Normal
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Alteración <strong>de</strong> la difusión<br />
El paso <strong>de</strong> gases <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el alvéolo hasta el capilar pulmonar se realiza por un proceso <strong>de</strong><br />
difusión pasivo, es <strong>de</strong>cir, a favor <strong>de</strong>l gradiente <strong>de</strong> presión. En condiciones normales las moléculas<br />
<strong>de</strong> O 2 no tienen ninguna limitación para pasar <strong>de</strong>l alvéolo al capilar. En las enfermeda<strong>de</strong>s<br />
intersticiales difusas don<strong>de</strong> está engrosada la membrana alveolocapilar se pensó que<br />
éste podría ser el mecanismo <strong>de</strong> hipoxemiam pero actualmente se cree que la principal<br />
causa <strong>de</strong> hipoxemia en estos enfermos es la alteración <strong>de</strong> la V/Q <strong>de</strong>bido a la <strong>de</strong>sestructuración<br />
<strong>de</strong>l parénquima alveolar y la <strong>de</strong>strucción <strong>de</strong>l lecho capilar pulmonar. La hipoxemia que<br />
aparece en el esfuerzo en estos enfermos sí pue<strong>de</strong> estar relacionada con una alteración <strong>de</strong> la<br />
difusión por la disminución <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> paso <strong>de</strong>l hematíe por el capilar pulmonar.<br />
Efecto cortocircuito (shunt)<br />
El cortocircuito (shunt) capilar se <strong>de</strong>fine como la sangre que pasa <strong>de</strong>l corazón <strong>de</strong>recho<br />
al izquierdo atravesando capilares pulmonares que están en contacto con alvéolos no<br />
ventilados sin aumentar por tanto el contenido <strong>de</strong> O 2 en la sangre arterial. El efecto hipoxémico<br />
<strong>de</strong>l cortocircuito <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la magnitud <strong>de</strong>l mismo. En personas sanas hay cortocircuitos<br />
fisiológicos (circulación bronquial y venas <strong>de</strong> Tebesio). Aunque pue<strong>de</strong>n existir<br />
cortocircuitos <strong>de</strong>bidos a enfermeda<strong>de</strong>s raras, como malformaciones cardiacas o fístulas<br />
arteriovenosas pulmonares, la causa más frecuente <strong>de</strong> IR <strong>de</strong>bida a este mecanismo la<br />
constituye la existencia <strong>de</strong> zonas no ventiladas pero perfundidas que se producen en atelectasias,<br />
neumonías o e<strong>de</strong>ma pulmonar. El cortocircuito cursa con AaPO 2 alto e hipoxemia<br />
que no se modifica con la administración <strong>de</strong> O 2 a altas concentraciones y sin hipercapnia<br />
por la hiperventilación secundaria a la hipoxemia.<br />
Disminución en la FiO 2<br />
Es un mecanismo poco frecuente don<strong>de</strong> al disminuir la FiO 2 disminuye la presión alveolar<br />
<strong>de</strong> O 2 y se produce hipoxemia. El AaPO 2 es normal y se provoca una hiperventilación<br />
compensadora con hipocapnia. En los sujetos que viven por encima <strong>de</strong> los 2.500 m,<br />
los valores <strong>de</strong> pO 2 están disminuidos en relación con la presión barométrica, hay hiperventilación<br />
alveolar con menor pCO 2 y el pH es relativamente normal.<br />
Otros mecanismos <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria<br />
La disminución <strong>de</strong>l gasto cardiaco o <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> hemoglobina disminuye<br />
el aporte <strong>de</strong> O 2 a los tejidos. Cuando existe hipoxemia para mantener la actividad metabólica<br />
tisular se <strong>de</strong>be aumentar la fracción <strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> O 2. Esto disminuye la pO 2<br />
en la sangre venosa mixta y los pulmones tienen que oxigenar una sangre más <strong>de</strong>saturada,<br />
lo que agrava la hipoxemia preexistente. Es un mecanismo colateral pero con implicaciones<br />
terapéuticas distintas, como el soporte hemodinámico o transfusional.<br />
Insuficiencia respiratoria crónica<br />
Según las causas que origine la insuficiencia respiratoria crónica, ésta pue<strong>de</strong> cursar con o<br />
sin hipercapnia. Si fracasa la ventilación por enfermeda<strong>de</strong>s que afectan a la función <strong>de</strong> bomba<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
3
<strong>Curso</strong> I<br />
ventilatoria <strong>de</strong>l sistema respiratorio (enfermeda<strong>de</strong>s neuromusculares <strong>de</strong> la caja torácica), se<br />
produce hipoventilación (hipoxemia con hipercapnia), mientras que si lo que está alterado es<br />
la vía aérea, la estructura pulmonar o la circulación pulmonar, son otros mecanismos los<br />
implicados (alteraciones V/Q, difusión o cortocircuitos) y cursa inicialmente con hipoxemia<br />
sin hipercapnia. Esto conlleva implicaciones terapéutica ya que la hipoxemia pue<strong>de</strong> mejorar<br />
con oxigenoterapia, mientras que es necesario mejorar la ventilación para prevenir la hipercapnia<br />
grave y la consiguiente acidosis respiratoria (3). Finalmente, en algunos casos la IR está<br />
causada por más <strong>de</strong> un mecanismo que actúa simultáneamente. Un ejemplo sería un paciente<br />
con EPOC con gran<strong>de</strong>s alteraciones V/Q que condicionan un gran incremento <strong>de</strong>l espacio<br />
muerto fisiológico, lo que, si no se acompaña <strong>de</strong> un aumento en la ventilación minuto, conlleva<br />
una disminución <strong>de</strong> la ventilación alveolar y la consiguiente hipercapnia.<br />
El intercambio pulmonar <strong>de</strong> gases se consigue por la acción <strong>de</strong> los músculos respiratorios,<br />
que provocan la expansión y compresión cíclica <strong>de</strong> la caja torácica.<br />
Fisiológicamente, el pulmón y la caja torácica se interrelacionan gracias al espacio pleural,<br />
lugar con una mínima cantidad <strong>de</strong> líquido que permite transmitir al pulmón la acción<br />
inspiratoria <strong>de</strong> los músculos respiratorios. La expansión <strong>de</strong> la cavidad torácica disminuye<br />
la presión pleural, haciendo que la presión alveolar sea inferior a la <strong>de</strong> la boca, por lo<br />
que el aire entra en los alvéolos. Lo contrario ocurre durante la espiración.<br />
La mecánica respiratoria compren<strong>de</strong> el estudio <strong>de</strong> las fuerzas que regulan los movimientos<br />
<strong>de</strong>l pulmón y <strong>de</strong> la caja torácica y su relación con los volúmenes y los flujos.<br />
Depen<strong>de</strong> <strong>de</strong> unas propieda<strong>de</strong>s estáticas, que regulan las relaciones entre presión y volumen,<br />
y otras dinámicas, que lo hacen con las relaciones entre presión y flujo.<br />
Propieda<strong>de</strong>s elásticas <strong>de</strong>l sistema respiratorio<br />
El pulmón es un órgano elástico cuya ten<strong>de</strong>ncia natural es a estar retraído, mientras<br />
que la caja torácica es un conjunto osteomuscular cuya ten<strong>de</strong>ncia natural es hacia su<br />
expansión máxima, buscando la posición <strong>de</strong> TLC. Ambos logran una posición <strong>de</strong> equilibrio,<br />
en un momento intermedio <strong>de</strong>l ciclo respiratorio, al final <strong>de</strong> una espiración no forzada<br />
en la FRC. La FRC representa el punto <strong>de</strong> equilibrio entre las fuerzas elásticas <strong>de</strong><br />
ambos componentes <strong>de</strong>l sistema (4).<br />
Enten<strong>de</strong>mos por presión transmural <strong>de</strong> cualquier compartimento la diferencia entre la<br />
presión interna y la externa. Así, la presión transpulmonar (P tr) será igual a la presión alveolar<br />
(P alv) menos la presión pleural (P pl). Para mantener los pulmones estáticos en un volumen<br />
<strong>de</strong>terminado es necesario que la presión transpulmonar equilibre exactamente la presión <strong>de</strong><br />
retracción elástica pulmonar. En estas condiciones P alv = P pl + P el. La presión alveolar equivale<br />
a la presión en la boca cuando no hay flujo aéreo y la glotis está abierta.<br />
Curva presión-volumen<br />
Mecánica respiratoria<br />
La distensibilidad pulmonar viene <strong>de</strong>finida por el cambio <strong>de</strong> volumen que un gradiente<br />
<strong>de</strong> presión transpulmonar es capaz <strong>de</strong> movilizar. Para <strong>de</strong>terminar la relación presión-volumen<br />
<strong>de</strong> los pulmones <strong>de</strong>ben medirse volumen pulmonar (V l), P alv y P pl. La P alv pue<strong>de</strong> esti-<br />
4
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 1. Relaciones entre la presión elástica pulmonar y la <strong>de</strong> la caja torácica como <strong>de</strong>terminantes <strong>de</strong> los<br />
volúmenes pulmonares. TLC: capacidad pulmonar total; FRC: capacidad residual pulmonar; VR: volumen residual.<br />
TLC<br />
FRC<br />
VR<br />
Caja torácica<br />
–40 0 40<br />
marse con la medida <strong>de</strong> la presión en la boca durante una breve interrupción <strong>de</strong>l flujo<br />
aéreo y, como la P pl es difícil <strong>de</strong> medir, se estima con la medida <strong>de</strong> la presión esofágica,<br />
cuyo valor es muy parecido al <strong>de</strong> P pl. Registrando la presión esofágica y la presión en la<br />
boca a diferentes volúmenes pulmonares, se genera una curva cuya pendiente correspon<strong>de</strong><br />
a la distensibilidad estática pulmonar. La pendiente <strong>de</strong> la curva disminuye con el volumen,<br />
es <strong>de</strong>cir, una misma variación <strong>de</strong> presión provoca un cambio <strong>de</strong> volumen menor cuanto<br />
más expandido esté el pulmón. Eso significa que el pulmón es menos distensible (más rígido)<br />
a medida que aumenta el volumen pulmonar. A<strong>de</strong>más la curva presenta histéresis y se<br />
observa que durante la <strong>de</strong>flación el volumen pulmonar es mayor que durante la inflación<br />
para cualquier presión. La pendiente <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong>be medirse 0,5 l por encima <strong>de</strong> la FRC,<br />
ya que lo que interesa es saber la distensibilidad durante la respiración normal (5).<br />
La distensibilidad <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> diversos factores, entre ellos la propia histología <strong>de</strong>l pulmón<br />
con su matriz conectiva, compuesta fundamentalmente <strong>de</strong> fibras <strong>de</strong> colágeno y elastina<br />
(6), la tensión superficial <strong>de</strong> la película <strong>de</strong> líquido que tapiza los alvéolos que está<br />
reducida favorablemente por la presencia <strong>de</strong> surfactante (7), y la inter<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> cada<br />
unidad alveolar con los alvéolos que la ro<strong>de</strong>an, <strong>de</strong> forma que se sostienen mutuamente (8).<br />
Propieda<strong>de</strong>s elásticas <strong>de</strong> la caja torácica<br />
pulmón<br />
Presión retracción elástica (cm H 2O)<br />
Igual que el pulmón es elástico, la caja torácica también lo es, <strong>de</strong> forma que tien<strong>de</strong> a disten<strong>de</strong>rse,<br />
oponiéndose así a la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>l pulmón a colapsarse. En situación <strong>de</strong> reposo<br />
muscular (FRC) las presiones elásticas generadas por el pulmón y la caja torácica son igua-<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
5
<strong>Curso</strong> I<br />
les pero en sentido opuesto, por lo que, tal como se observa en la figura 1, la resultante total<br />
es nula. Un poco por encima <strong>de</strong>l final <strong>de</strong> la inspiración en reposo, la caja torácica está en<br />
su configuración <strong>de</strong> reposo, <strong>de</strong>limitando el volumen corriente. A TLC tanto el pulmón como<br />
la caja torácica ejercen presiones <strong>de</strong> retracción que se oponen a la fuerza muscular inspiratoria.<br />
La TLC está principalmente <strong>de</strong>terminada por la presión <strong>de</strong> retracción elástica <strong>de</strong>l sistema<br />
respiratorio, cuya magnitud aumenta exponencialmente con el volumen hasta que la<br />
presión <strong>de</strong> retracción iguala la presión máxima que los músculos pue<strong>de</strong>n alcanzar. Por el<br />
contrario, el VR no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l comportamiento <strong>de</strong>l pulmón, sino <strong>de</strong> la resistencia a la<br />
compresión <strong>de</strong> la vía aérea, la cual aumenta <strong>de</strong> forma exponencial al disminuir el volumen<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la FRC. Cuando existan alteraciones en la estructura y función <strong>de</strong> la caja torácica,<br />
se modifica su distensibilidad y por lo tanto se afectan, los volúmenes pulmonares.<br />
Propieda<strong>de</strong>s dinámicas <strong>de</strong>l sistema respiratorio<br />
Durante la respiración <strong>de</strong>ben <strong>de</strong>sarrollarse a<strong>de</strong>más las presiones dinámicas que se<br />
requieren para vencer la resistencia <strong>de</strong> las vías aéreas (R aw) y la resistencia tisular. En condiciones<br />
normales esta última es pequeña comparada con la R aw.<br />
La R aw es la diferencia <strong>de</strong> presión entre los alvéolos y la boca dividido por la velocidad<br />
<strong>de</strong>l flujo; sería el cociente entre la presión necesaria y el flujo obtenido. Varía con el<br />
régimen <strong>de</strong> flujo y la anatomía <strong>de</strong> la vía aérea. Cuando el flujo es laminar, como ocurre<br />
en las vías aéreas muy pequeñas, el flujo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> sobre todo <strong>de</strong> la viscosidad <strong>de</strong>l gas. El<br />
hecho <strong>de</strong> que estén dispuestas en paralelo y <strong>de</strong> que sean tan numerosas hace que su<br />
menor diámetro no resulte en una resistencia mayor a la <strong>de</strong> las gran<strong>de</strong>s vías aéreas y que<br />
suponiga sólo el 20% <strong>de</strong> la resistencia total. Constituyen una zona silente, don<strong>de</strong> las técnicas<br />
habituales para medir los aumentos <strong>de</strong> resistencia que producen algunas enfermeda<strong>de</strong>s<br />
no logran captar precozmente su alteración. El flujo turbulento característico <strong>de</strong> las<br />
gran<strong>de</strong>s vías aéreas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> más <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l gas que <strong>de</strong> su viscosidad. El volumen<br />
pulmonar también influye sobre la resistencia <strong>de</strong> las vías aéreas. Los bronquios están<br />
sostenidos por el tejido pulmonar adyacente y su calibre aumenta a medida que el pulmón<br />
se expan<strong>de</strong>. A medida que el volumen <strong>de</strong>l pulmón disminuye, la resistencia aumenta<br />
con rapi<strong>de</strong>z y llegan a cerrarse las vías aéreas muy pequeñas. Por tanto es lógico que<br />
la resistencia se exprese en relación con el volumen pulmonar al que se ha medido, lo<br />
que se <strong>de</strong>nomina R aw específica o SR aw. El concepto <strong>de</strong> conductancia (G aw) es el inverso<br />
<strong>de</strong> la resistencia <strong>de</strong> la vía aérea y su relación con el volumen pulmonar <strong>de</strong> tipo lineal.<br />
Compresión dinámica <strong>de</strong> las vías aéreas<br />
Si un sujeto inspira hasta la TLC y a continuación espira con todas sus fuerzas hasta la<br />
RV y registramos en un gráfico la curva flujo-volumen, vemos cómo el flujo aumenta rápidamente<br />
hasta alcanzar un pico y <strong>de</strong>spués disminuye en la mayor parte <strong>de</strong> la espiración<br />
<strong>de</strong> una forma que apenas po<strong>de</strong>mos alterar. En la figura 2 se muestran esfuerzos submáximos<br />
don<strong>de</strong> vemos que, a pesar <strong>de</strong> no alcanzar el pico <strong>de</strong> flujo, el trazado espiratorio siempre<br />
sigue la misma trayectoria. Esto revela que hay algún factor que limita el flujo espiratorio<br />
y que en la mayor parte <strong>de</strong>l volumen pulmonar la magnitud <strong>de</strong>l flujo no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l<br />
esfuerzo que se haga. Se <strong>de</strong>be a la compresión dinámica <strong>de</strong> las vías aéreas por la presión<br />
intratorácica. Como sabemos, si aumenta la P pl (presión generada por los músculos espiratorios),<br />
habrá una presión positiva alveolar que genera el flujo espiratorio. Pero la presión<br />
P pl positiva comprime la vía aérea, especialmente la vía aérea central intratorácica,<br />
6
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 2. Relación entre el flujo y el volumen pulmonar en tres maniobras espiratorias realizadas con distintos<br />
grados <strong>de</strong> esfuerzo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> capacidad pulmonar total hasta volumen residual. Una parte <strong>de</strong>l trazado espiratorio<br />
no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l esfuerzo que se haga, sino <strong>de</strong> la compresión dinámica <strong>de</strong> las vías aéreas.<br />
FLUJO<br />
aumentando su resistencia. Tanto el calibre <strong>de</strong> las vías aéreas como la presión <strong>de</strong> retracción<br />
elástica <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>l volumen pulmonar, que disminuye en el curso <strong>de</strong> la espiración.<br />
Por lo tanto, a lo largo <strong>de</strong> la espiración y <strong>de</strong> forma progresiva la presión <strong>de</strong> retracción y el<br />
calibre disminuyen y la resistencia al flujo aumenta. Así, en un punto <strong>de</strong>terminado la presión<br />
<strong>de</strong>ntro y fuera <strong>de</strong> la vía aérea es la misma e igual a la P pl: punto <strong>de</strong> igual presión (EPP).<br />
Si está en una zona colapsable se produce limitación dinámica al flujo aéreo. A partir <strong>de</strong><br />
ese momento el flujo <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong>l esfuerzo realizado. Este fenómeno es el responsable<br />
<strong>de</strong> la reproducibilidad <strong>de</strong> las espirometrías. En procesos patológicos o con la edad,<br />
el EPP pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>splazarse provocando el colapso <strong>de</strong> la vía aérea precozmente durante la<br />
espiración, con el subsiguiente atrapamiento aéreo.<br />
Distensibilidad dinámica<br />
TLC<br />
VOLUMEN<br />
Hemos visto que la distensibilidad estática hace referencia a las relaciones entre presión<br />
y volumen en ausencia <strong>de</strong> flujo. Si existe flujo aparece otra variable: el tiempo. En<br />
condiciones normales la distensibilidad dinámica es poco relevante, pero cuando aumenta<br />
la frecuencia ventilatoria se ponen en evi<strong>de</strong>ncia las distintas constantes <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
todas las unida<strong>de</strong>s. Este parámetro pue<strong>de</strong> ser útil en la <strong>de</strong>tección precoz <strong>de</strong> alteraciones<br />
<strong>de</strong> las pequeñas vías aéreas.<br />
Intercambio <strong>de</strong> gases<br />
Ya hemos visto que el intercambio <strong>de</strong> gases es la función primordial <strong>de</strong>l sistema respiratorio<br />
y que hay distintos factores tanto pulmonares como extrapulmonares que influyen<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
RV<br />
7
<strong>Curso</strong> I<br />
en el mismo. Pero, ¿cómo se mueven los gases entre el alvéolo y el capilar pulmonar? Por<br />
difusión pasiva. En la fase gaseosa siguen la ley <strong>de</strong> Graham, que dice que la velocidad <strong>de</strong><br />
difusión <strong>de</strong> un gas es inversamente proporcional a su peso molecular. Por otra parte la ley<br />
<strong>de</strong> Flick se aplica para explicar la difusión a través <strong>de</strong> los tejidos. Según esta ley la transferencia<br />
<strong>de</strong> un gas (V gas) a través <strong>de</strong> una lámina <strong>de</strong> tejido en una unidad <strong>de</strong> tiempo es<br />
directamente proporcional al área <strong>de</strong> difusión (A), al coeficiente <strong>de</strong> permeabilidad <strong>de</strong>l<br />
tejido para este gas (D) y a la diferencia <strong>de</strong> presiones parciales <strong>de</strong>l gas (P 1 - P 2) en cada<br />
lado <strong>de</strong> la membrana e inversamente proporcional al espesor <strong>de</strong> la misma (T).<br />
V gas = (A x D x (P1-P2))/T<br />
Las variables <strong>de</strong>l área y el espesor <strong>de</strong> la membrana no se pue<strong>de</strong>n calcular. El coeficiente<br />
<strong>de</strong> permeabilidad <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l tejido y <strong>de</strong>l gas y es directamente proporcional<br />
a su solubilidad e inversamente proporcional a la raíz cuadrada <strong>de</strong> su peso molecular.<br />
El gas transportado a través <strong>de</strong> la membrana alveolocapilar pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse como<br />
transferencia (TL) o como difusión (DL). Físicamente representa un flujo <strong>de</strong> gas por unidad<br />
<strong>de</strong> diferencia <strong>de</strong> presión parcial y se mi<strong>de</strong> en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ml/min mm Hg. Por eso tiene la<br />
dimensión <strong>de</strong> una conductancia y su inversa, 1/DL, tiene la dimensión <strong>de</strong> una resistencia.<br />
Consi<strong>de</strong>rando como 1 la tasa <strong>de</strong> difusión referida al O 2, otros gases importantes en la<br />
fisiología respiratoria tienen los siguientes valores: CO 2 20,3, CO 0,85, N 2 0,55 y He 1,01<br />
(9). El CO 2 difun<strong>de</strong> 20 veces más rápido que el O 2 y por tanto es poco probable que en<br />
las situaciones en las que la difusión <strong>de</strong> O 2 este alterada, la eliminación <strong>de</strong> CO 2 pueda<br />
estar limitada por este mecanismo.<br />
Componentes <strong>de</strong> la difusión alveolocapilar<br />
El proceso <strong>de</strong> difusión alveolocapilar se compone <strong>de</strong> tres factores: el <strong>de</strong> membrana, el<br />
capilar y el <strong>de</strong>l flujo sanguíneo (fig. 3). El primero incluye por una parte todos los procesos<br />
<strong>de</strong> ventilación que contribuyen a que el gas pueda acce<strong>de</strong>r al espacio aéreo <strong>de</strong> intercambio<br />
y por otra el fenómeno <strong>de</strong> superación <strong>de</strong> la membrana alveolocapilar. El factor<br />
capilar incluye el proceso <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong>l gas en la sangre y su combinación con la hemoglobina<br />
y <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l volumen sanguíneo en contacto con el espacio alveolar. El tercer<br />
factor, el <strong>de</strong>l flujo sanguíneo, está relacionado con el gasto cardiaco, <strong>de</strong>l que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> la<br />
velocidad <strong>de</strong> paso <strong>de</strong> la sangre por el capilar pulmonar.<br />
La arquitectura pulmonar dispone que la superficie <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> la membrana<br />
alveolocapilar ocupe casi la totalidad <strong>de</strong> la misma y que sólo una pequeña parte en contacto<br />
con el intersticio no participe <strong>de</strong>l intercambio <strong>de</strong> gases. El capilar pulmonar, en<br />
cambio, tiene aproximadamente la mitad <strong>de</strong> su superficie hacia la zona <strong>de</strong> intercambio<br />
(membrana alveolocapilar) y la otra mitad hacia la zona intersticial. En un pulmón normal,<br />
la superficie total <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> intercambio pue<strong>de</strong> ocupar 50 m 2 .<br />
El transporte <strong>de</strong> gases <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong>l gradiente <strong>de</strong> presiones a ambos lados <strong>de</strong> la membrana<br />
(PA-c) y <strong>de</strong>l coeficiente <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong>l gas, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> su solubilidad y peso<br />
molecular y <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> la membrana (Dm). Cuando el gas acce<strong>de</strong> a la sangre<br />
el equilibrio es casi instantáneo, pero para combinarse con la Hb se necesita un<br />
nuevo gradiente <strong>de</strong> presión a ambos lados <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong>l hematíe, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá<br />
<strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> combinación <strong>de</strong> la Hb con el gas (q), el volumen sanguíneo capilar (Vc) y<br />
el gradiente <strong>de</strong> presión venoso-capilar (Pv-c).<br />
8
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 3. Componentes <strong>de</strong> la difusión alveolocapilar.<br />
Factor <strong>de</strong> membrana:<br />
ventilación alveolar y<br />
superación <strong>de</strong> la<br />
membrana alveolocapilar<br />
Factor capilar:<br />
volumen capilar en<br />
contacto con la<br />
zona <strong>de</strong> intercambio<br />
Volumen <strong>de</strong> gas ligado a la hemoglobina = q x Vc x Pv-c (1)<br />
La velocidad a la que los gases disueltos en la sangre capilar abandonan el lecho vascular<br />
alveolar <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l flujo capilar pulmonar, que pue<strong>de</strong> influir en el transporte <strong>de</strong><br />
los gases disueltos en la sangre según el coeficiente <strong>de</strong> capacitancia <strong>de</strong> la sangre (b), el<br />
flujo capilar pulmonar (Qc) y el gradiente arteriovenoso <strong>de</strong> presiones <strong>de</strong>l gas (Pa-v), según<br />
la fórmula:<br />
Tasa <strong>de</strong> gases disueltos = b x Qc x Pa-v (2)<br />
Estos componentes pue<strong>de</strong>n interconectarse entre sí para po<strong>de</strong>r calcular el volumen <strong>de</strong><br />
gas transportado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el espacio alveolar hasta el capilar cruzando la membrana alveolocapilar,<br />
que sería la suma <strong>de</strong>l volumen <strong>de</strong> gas ligado a la hemoglobina (ecuación 1) más<br />
el <strong>de</strong>l gas disuelto en la sangre (ecuación 2), <strong>de</strong> manera que:<br />
Dm x (PA-c) = q x Vc x Pv-c + b x Qc x Pa-v<br />
Estos tres componentes pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse conductancias en serie y pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>terminar<br />
la capacidad <strong>de</strong> difusión total <strong>de</strong> los gases según la fórmula:<br />
1/DL = 1/Dm + 1/(q x Qc + b x Vc)<br />
La importancia y distribución <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> estos componentes sobre la capacidad<br />
<strong>de</strong> difusión <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> las características <strong>de</strong>l gas, que hará que tengan más o menos<br />
importancia el factor membrana, el volumen sanguíneo capilar o el factor circulación.<br />
El sistema respiratorio ante las pruebas <strong>de</strong> estrés<br />
El sistema respiratorio es capaz <strong>de</strong> adaptarse a distintas situaciones <strong>de</strong> estrés para<br />
garantizar su tarea fundamental, que es el intercambio <strong>de</strong> gases. Hoy en día realizar vue-<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
Factor sanguíneo:<br />
velocidad <strong>de</strong> paso <strong>de</strong><br />
la sangre por la zona<br />
<strong>de</strong> contacto<br />
9
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 4. Presión barométirca (mm Hg) en función <strong>de</strong> la altitud.<br />
los transoceánicos, inmersiones <strong>de</strong> buceo o <strong>de</strong>portes a gran<strong>de</strong>s alturas son situaciones<br />
cada vez más familiares en las que el sistema respiratorio experimenta importantes cambios<br />
en la distribución <strong>de</strong> la ventilación y <strong>de</strong> la perfusión, que pue<strong>de</strong>n modificar el equilibrio<br />
ventilación-perfusión y, por tanto, alterar el intercambio gaseoso.<br />
Vuelo<br />
La presión atmosférica <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la columna <strong>de</strong> aire que tiene encima el punto <strong>de</strong><br />
medición; por ello cuanto más alto estemos, más baja será la presión. Este <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong><br />
la presión es logarítmico (fig. 4), <strong>de</strong> tal modo que inicialmente pequeños cambios <strong>de</strong> altura<br />
producen importantes cambios <strong>de</strong> presión; así, a 20.000 pies (6.096 m) la presión<br />
atmosférica es aproximadamente la mitad que al nivel <strong>de</strong>l mar. La composición <strong>de</strong> la troposfera,<br />
que es la zona por don<strong>de</strong> vuelan los aviones comerciales, es constante (78% <strong>de</strong><br />
nitrógeno y 21% <strong>de</strong> oxígeno), aunque el ozono (presente en concentraciones muy bajas)<br />
se incrementa con la altitud. Este gas es importante para filtrar la radiación ultravioleta,<br />
pero es un gas tóxico para el sistema respiratorio, incluso a concentraciones muy bajas,<br />
<strong>de</strong> menos <strong>de</strong> 1 ppm, que pue<strong>de</strong>n alcanzarse en alguna zona <strong>de</strong>l vuelo. Como la presión<br />
parcial <strong>de</strong> un gas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la concentración y <strong>de</strong> la presión total, la presión <strong>de</strong> oxígeno<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> directamente <strong>de</strong> la altitud y cae exponencialmente al ascen<strong>de</strong>r.<br />
La atmósfera se pue<strong>de</strong> dividir en tres zonas basándose en las respuestas fisiológicas <strong>de</strong>l<br />
hombre: la fisiológica, la fisiológicamente <strong>de</strong>ficiente y la equivalente al espacio.<br />
10<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
0 20.000 40.000 60.000<br />
Altitud (pies)
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
La zona fisiológica es aquella don<strong>de</strong> el cuerpo humano se encuentra bien adaptado y<br />
don<strong>de</strong> el nivel <strong>de</strong> oxígeno es suficiente para mantener unas funciones normales; se<br />
extien<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el nivel <strong>de</strong>l mar hasta los 3.000 m. No obstante en esta zona cambios rápidos<br />
<strong>de</strong> altitud pue<strong>de</strong>n producir problemas menores por la expansión <strong>de</strong> los gases corporales<br />
atrapados. La zona fisiológicamente <strong>de</strong>ficiente se extien<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 3.000 m a los<br />
15.200 m. En esta zona el <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> la presión barométrica pue<strong>de</strong> producir una hipoxia<br />
ambiental crítica y pue<strong>de</strong> ser necesario el uso <strong>de</strong> oxígeno suplementario. Des<strong>de</strong> el<br />
punto <strong>de</strong> vista fisiológico a partir <strong>de</strong> los 15.000 m comienza el espacio. En esta zona un<br />
hombre no pue<strong>de</strong> sobrevivir, ni siquiera con oxígeno suplementario, dada la baja presión<br />
ambiental, y a<strong>de</strong>más necesitará trajes presurizados. A partir <strong>de</strong> los 19.354,80 m la presión<br />
barométrica es menor que la presión <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua a 37 ºC y se produce la evaporación<br />
<strong>de</strong> los fluidos corporales.<br />
Si la presión interna <strong>de</strong> los aviones <strong>de</strong>pendiese directamente <strong>de</strong> la presión atmosférica<br />
externa, dada por la altitud <strong>de</strong>l vuelo, el ambiente sería incompatible con la vida. Por ello<br />
los aviones <strong>de</strong>ben ser presurizados, es <strong>de</strong>cir, incrementar su presión respecto al exterior<br />
y se necesita que la estructura esté reforzada para po<strong>de</strong>r soportar la presión diferencial.<br />
Dadas las dificulta<strong>de</strong>s técnicas y el coste, los aviones no son presurizados a la misma presión<br />
que el nivel <strong>de</strong>l mar, sino a una presión intermedia que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> avión<br />
pero que suele estar próxima a la equivalente a los 2.400 m (8.000 pies) <strong>de</strong> altitud cuando<br />
los aviones se encuentran en su vuelo <strong>de</strong> crucero transoceánico. A esta altitud la presión<br />
ambiental <strong>de</strong> oxígeno es equivalente a respirar el 15,1% <strong>de</strong> oxígeno al nivel <strong>de</strong>l mar.<br />
Aunque esta hipoxia ambiental pue<strong>de</strong> ser bien tolerada por sujetos sanos en reposo,<br />
pue<strong>de</strong> provocar problemas <strong>de</strong> oxigenación en pacientes con IR (10).<br />
Cottrell et al (11) midieron la saturación con pulsioximetría en miembros sanos <strong>de</strong> las<br />
tripulaciones y encontraron caídas <strong>de</strong> los valores medios <strong>de</strong> la saturación <strong>de</strong>l 97 al<br />
88,6%, pero con caídas individuales <strong>de</strong> hasta el 80%.<br />
En caso <strong>de</strong> <strong>de</strong>spresurización brusca se hace necesario el uso <strong>de</strong> máscaras <strong>de</strong> oxígeno<br />
(obligatorias en el equipamiento <strong>de</strong> los vuelos comerciales) para sobrevivir.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los problemas <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> los cambios en la presión barométrica, la temperatura<br />
cae aproximadamente 2 ºC por cada 300 m, por lo que el aire <strong>de</strong>be <strong>de</strong> ser<br />
calentado. Este aire normalmente tiene un bajo contenido en humedad (5%) y esto<br />
pue<strong>de</strong> ser la causa <strong>de</strong> problemas en algunos sujetos. Con el fin <strong>de</strong> ahorrar aire (y por lo<br />
tanto combustible), disminuir los niveles <strong>de</strong> ozono (proveniente <strong>de</strong>l aire exterior) y mantener<br />
una mejor humedad, actualmente la mitad <strong>de</strong>l aire es recirculado a través <strong>de</strong> filtros<br />
especiales (HEPA), que filtran el 99,9% <strong>de</strong> las partículas, incluidas bacterias y virus.<br />
Este aire filtrado y acondicionado fluye constantemente, recambiándose completamente<br />
cada 2-3 min.<br />
Submarinismo<br />
El buceo o submarinismo es la actividad <strong>de</strong> nadar por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l agua con o sin ayuda<br />
<strong>de</strong> equipos especiales. El buceo presenta dos formas <strong>de</strong> practicarlo: la apnea (<strong>de</strong>l griego<br />
apnoia, «sin respiración»), técnica también conocida como buceo libre o a pulmón, y el<br />
buceo con equipo, que pue<strong>de</strong> ser con escafandra autónoma o buceo con botella (también<br />
<strong>de</strong>nominado SCUBA, acrónimo inglés <strong>de</strong> Self Contained Un<strong>de</strong>rwater Breathing<br />
Aparatus), o <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> superficie (SSD, Surface Supply Dive).<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
11
<strong>Curso</strong> I<br />
Las técnicas <strong>de</strong> apnea y SCUBA con aire pertenecen a la categoría <strong>de</strong>portiva o recreativa,<br />
que en los últimos años se han hecho populares. Las técnicas SCUBA con mezcla<br />
<strong>de</strong> gases (Nitrox, Heliox o Trimix) y SSD se consi<strong>de</strong>ran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la categoría <strong>de</strong><br />
buceo técnico o profesional <strong>de</strong>bido al riesgo y nivel <strong>de</strong> preparación requerido por el<br />
buzo que las emplea. El buceo <strong>de</strong>portivo se limita en general a los -40 m <strong>de</strong> profundidad<br />
(aunque en apnea pue<strong>de</strong>n alcanzarse profundida<strong>de</strong>s más importantes), mientras<br />
que el buceo profesional con mezclas especiales permite alcanzar profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> -<br />
100 m o más.<br />
Fisiología <strong>de</strong>l buceo: expansión <strong>de</strong> los gases atrapados<br />
Para compren<strong>de</strong>r mejor la situación que conlleva la inmersión, conviene recordar que<br />
la presión generada en la base <strong>de</strong> una columna <strong>de</strong> líquido es proporcional a la altura <strong>de</strong><br />
la columna y la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l líquido. En el mar, la presión aumenta aproximadamente<br />
una atmósfera (760 mm Hg) por cada 10 m <strong>de</strong> profundidad (12).<br />
Conforme el buceador se sumerge, la presión ambiental y el aire, según la ley <strong>de</strong><br />
Boyle, ocupan menos espacio. A 10 m <strong>de</strong> profundidad, expuesto a 2 atmósferas, el volumen<br />
<strong>de</strong> aire que hay <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l tórax ocupa la mitad <strong>de</strong> espacio (es más <strong>de</strong>nso). Por el<br />
contrario, conforme el buceador ascien<strong>de</strong>, la presión ambiental disminuye y el volumen<br />
<strong>de</strong> gas se expan<strong>de</strong>. Si este aire no tiene salida (como podría ocurrir en un sujeto con crisis<br />
<strong>de</strong> asma, EPOC, sinusitis o inflamación <strong>de</strong> trompas <strong>de</strong> Eustaquio) o se contiene el aire<br />
durante el ascenso, se produce el barotrauma. En el pulmón, se produce la rotura <strong>de</strong> los<br />
alvéolos y aparece un neumotórax o la entrada <strong>de</strong> aire en los vasos sanguíneos, que produce<br />
una embolización gaseosa que pue<strong>de</strong> afectar a distintos órganos. La causa más frecuente<br />
<strong>de</strong> barotrauma pulmonar y embolismo gaseoso es un ascenso rápido por pánico<br />
mientras se sostiene la respiración.<br />
Como consecuencia <strong>de</strong> la compresión <strong>de</strong> los volúmenes pulmonares, se produce un<br />
incremento en la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> los gases. En el <strong>de</strong>scenso también se <strong>de</strong>tecta un incremento<br />
<strong>de</strong> la presión parcial <strong>de</strong> los diferentes gases a medida que aumenta la presión,<br />
según la ley <strong>de</strong> Dalton, y, por tanto, se incrementa la cantidad <strong>de</strong> gases disuelta en los<br />
diferentes tejidos, <strong>de</strong> acuerdo con la ley <strong>de</strong> Henry. Cuando se bucea a más <strong>de</strong> 25-30 m<br />
<strong>de</strong> profundidad, aumenta la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> nitrógeno en el aire inspirado por el aumento<br />
<strong>de</strong> presión y este nitrógeno en la sangre pue<strong>de</strong> tener un efecto narcótico, que se soluciona<br />
en muy poco tiempo disminuyendo la profundidad <strong>de</strong> la inmersión. Otro problema<br />
que pue<strong>de</strong> ocurrir durante el buceo es la enfermedad <strong>de</strong>scompresiva (13), que ocurre<br />
cuando el nitrógeno disuelto en la sangre forma burbujas al disminuir la presión en<br />
el ascenso.<br />
En el buceo en apnea, la profundidad y el tiempo <strong>de</strong> inmersión <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>l grado <strong>de</strong><br />
entrenamiento y <strong>de</strong> las características <strong>de</strong>l buceador. El límite involuntario <strong>de</strong> la apnea<br />
aparece cuando se supera el llamado punto <strong>de</strong> ruptura, a partir <strong>de</strong>l cual los estímulos químicos<br />
sobre el centro respiratorio fuerzan al individuo a respirar. Esto ocurre en individuos<br />
sanos cuando la PaO 2 es <strong>de</strong> 50 mm Hg y la PaCO 2 es <strong>de</strong> 45 mm Hg. Para la técnica<br />
<strong>de</strong> buceo en apnea, se realizan maniobras <strong>de</strong> hiperventilación previas a la inmersión<br />
con el objetivo <strong>de</strong> disminuir la concentración <strong>de</strong> CO 2 en la sangre y retrasar así el estímulo<br />
para la nueva inspiración. Durante el <strong>de</strong>scenso aumenta la pO 2 como consecuencia<br />
<strong>de</strong>l aumento <strong>de</strong> la presión y a<strong>de</strong>más el consumo <strong>de</strong> O 2 que supone la apnea se produce<br />
sin la «alarma» <strong>de</strong>l aumento <strong>de</strong> CO 2 (14). Cuando se inicia la ascensión, la pO 2 baja<br />
12
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
rápidamente, tanto por el consumo como por la disminución <strong>de</strong> la presión, lo que pue<strong>de</strong><br />
producir una alteración <strong>de</strong>l nivel <strong>de</strong> conciencia. Ésta es una <strong>de</strong> las causas más frecuentes<br />
<strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes entre los practicantes <strong>de</strong>l buceo.<br />
Durante el buceo en apnea se produce una respuesta fisiológica con bradicardia, disminución<br />
leve <strong>de</strong>l gasto cardiaco, aumento <strong>de</strong> la tensión arterial y redistribución <strong>de</strong>l flujo<br />
sanguíneo. Todo esto disminuye el consumo <strong>de</strong> O 2 posibilitando una mayor duración <strong>de</strong><br />
la inmersión (15).<br />
Tras la inmersión se ha comprobado que existe una disminución entre el 12 y el 15%<br />
<strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> CO (DL CO). Esta reducción pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a la aparición<br />
<strong>de</strong> microémbolos gaseosos en la circulación venosa <strong>de</strong>bido a la expansión <strong>de</strong> los gases<br />
durante el ascenso <strong>de</strong>tectados mediante Doppler precordial. En estudios realizados a<br />
largo plazo no se encuentran diferencias en la DL CO entre buceadores profesionales y<br />
sujetos normales (16).<br />
Gran<strong>de</strong>s alturas<br />
Más <strong>de</strong> 140 millones <strong>de</strong> personas en el mundo viven a más <strong>de</strong> 2.500 m por encima <strong>de</strong>l<br />
nivel <strong>de</strong>l mar, 80 millones en Asia y 35 en las montañas <strong>de</strong> los An<strong>de</strong>s.<br />
Como se ha comentado anteriormente, el factor limitante <strong>de</strong> la altura es la disminución<br />
progresiva <strong>de</strong> la presión parcial <strong>de</strong> oxígeno. La <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l aire disminuye al subir <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
el nivel <strong>de</strong>l mar, ya que allí la presión barométrica es <strong>de</strong> 760 mm Hg, mientras que a<br />
3.048 m es <strong>de</strong> 510 mm Hg y alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 5.000 m es la mitad. Pero lo importante es que<br />
la presión <strong>de</strong> oxígeno también disminuye; así, al nivel <strong>de</strong>l mar es <strong>de</strong> 150 mm Hg <strong>de</strong> media<br />
y a 3.048 m es <strong>de</strong> 107 mm Hg. En el alvéolo la presión parcial <strong>de</strong> oxígeno también se<br />
reduce, pasando <strong>de</strong> 100 mm Hg al nivel <strong>de</strong>l mar a 78 mm Hg a 2.000 m y a 38 mm Hg<br />
a 5.500 m aproximadamente.<br />
Esta situación exige la puesta en marcha <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> adaptación para que las personas<br />
puedan sobrevivir a gran<strong>de</strong>s alturas.<br />
Acomodación y aclimatación <strong>de</strong>l sistema respiratorio a la altura<br />
Hemos <strong>de</strong> utilizar estos dos términos para enten<strong>de</strong>r el sistema <strong>de</strong> adaptación a la altitud.<br />
Al principio se produce la acomodación don<strong>de</strong> al bajar el oxígeno en la sangre el<br />
organismo reacciona con hiperventilación y taquicardia sobrecargando el sistema cardiorrespiratorio.<br />
Si la exposición a la hipoxia se prolonga, se inicia el proceso <strong>de</strong> aclimatación<br />
poniendo en marcha otros mecanismos <strong>de</strong> adaptación más «económicos» (aumento<br />
<strong>de</strong> la hemoglobina <strong>de</strong> la sangre, incremento <strong>de</strong> la vascularización <strong>de</strong> los tejidos y<br />
aumento <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> las células para utilizar oxígeno).<br />
Los dos mecanismos que afectan al sistema respiratorio son:<br />
– Aumento <strong>de</strong> la ventilación<br />
Los quimiorreceptores periféricos se estimulan por la disminución <strong>de</strong> la pO 2 arterial<br />
produciendo hiperventilación, que trata <strong>de</strong> compensar la hipoxia. Esta hiperventilación<br />
Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
13
<strong>Curso</strong> I<br />
produce hipocapnia y alcalosis respiratoria. El riñón compensa la alcalosis excretando<br />
bicarbonato por los túbulos renales. Estos cambios inhiben el centro respiratorio en<br />
contraposición <strong>de</strong> la estimulación hipóxica. Los centros respiratorios entonces reciben<br />
dos respuestas contradictorias: una excitadora, la hipoxia, y otra inhibidora, la hipocapnia.<br />
Sin embargo, ahí entra el proceso <strong>de</strong> aclimatación ya explicado, porque a partir<br />
<strong>de</strong> los cinco días, aproximadamente, esta inhibición <strong>de</strong>l centro respiratorio <strong>de</strong>saparece,<br />
volviendo la estimulación <strong>de</strong> los quimiorreceptores a la normalidad. La respuesta<br />
ventilatoria inicial a la mayor altitud es relativamente pequeña porque la alcalosis<br />
tien<strong>de</strong> a contrarrestar el efecto estimulante <strong>de</strong> la hipoxia. Sin embargo hay un incremento<br />
sostenido <strong>de</strong> la ventilación durante los siguientes cuatro días porque el transporte<br />
<strong>de</strong> H + al líquido cefalorraquí<strong>de</strong>o, o posiblemente una lactoacidosis que se presenta<br />
en el encéfalo, causa una caída en el pH <strong>de</strong>l LCR que incrementa la respuesta a<br />
la hipoxia. Aproximadamente a los tres días <strong>de</strong>clina la respuesta ventilatoria en forma<br />
gradual, aunque tal vez se necesiten años para tener el nivel inicial. En forma concomitante<br />
con la <strong>de</strong>clinación <strong>de</strong> la hiperventilación (LCR) disminuye la sensibilización a<br />
la hipoxia en forma lenta.<br />
Algunos alpinistas respon<strong>de</strong>n con un fuerte impulso ventilatorio hipóxico, por lo que<br />
pue<strong>de</strong>n realizar ejercicios a alturas extremas mejor que otros individuos en los que no<br />
se produce una respuesta tan intensa.<br />
– Limitación <strong>de</strong> la capacidad difusora <strong>de</strong> oxígeno <strong>de</strong> los pulmones<br />
14<br />
La exposición a gran<strong>de</strong>s alturas pue<strong>de</strong> disminuir la difusión <strong>de</strong> O 2 <strong>de</strong> los pulmones. Se<br />
<strong>de</strong>be a la interacción <strong>de</strong> distintos factores (17): la disminución <strong>de</strong> presión atmosférica<br />
<strong>de</strong> O 2, la disminución <strong>de</strong> la afinidad <strong>de</strong> la hemoglobina por el oxígeno en situaciones<br />
<strong>de</strong> baja presión arterial <strong>de</strong> oxígeno y, por último, el tiempo <strong>de</strong> tránsito <strong>de</strong> la sangre a<br />
través <strong>de</strong> los capilares pulmonares, que no resulta suficiente para producir un a<strong>de</strong>cuado<br />
equilibrio <strong>de</strong> oxígeno. El resultado neto es que en gran<strong>de</strong>s alturas hay un incremento<br />
en la diferencia alveoloarterial <strong>de</strong> oxígeno.<br />
Sin embargo, en estudios realizados en sujetos que viven en altitud se ha visto un<br />
aumento en la DL CO (18, 19). Se ha explicado <strong>de</strong> distintas formas, bien por un aumento<br />
<strong>de</strong>l volumen <strong>de</strong> sangre capilar pulmonar (20), bien por un incremento en la capacidad<br />
<strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> la membrana alveolocapilar (21).<br />
La exposición aguda a la altura produce hipertensión pulmonar <strong>de</strong>bida a vasoconstricción<br />
al nivel precapilar, inducida directamente por el estímulo hipóxico o indirectamente<br />
a través <strong>de</strong>l incremento <strong>de</strong> los niveles <strong>de</strong> endotelina plasmática (22),<br />
dando lugar al aumento <strong>de</strong> las resistencias pulmonares. La hipertensión pulmonar <strong>de</strong><br />
los habitantes sanos a gran<strong>de</strong>s alturas aumenta con el nivel <strong>de</strong> altura y el grado <strong>de</strong><br />
ejercicio. Revierte tras una estancia prolongada al nivel <strong>de</strong>l mar. El mal <strong>de</strong> montaña<br />
crónico se <strong>de</strong>sarrolla cuando la adaptación a la altitud se pier<strong>de</strong>. Estos pacientes<br />
tienen hipertensión pulmonar mo<strong>de</strong>rada-grave con hipoxemia y policitemia exagerada<br />
(23).
Bibliografía<br />
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Fisiopatología <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica, mecánica respiratoria...<br />
15
MONITORIZACIÓN INVASIVA Y NO<br />
INVASIVA DE LOS GASES SANGUÍNEOS<br />
Luis Compte Torrero, Alfredo <strong>de</strong> Diego Damiá y Rosalia Domènech Clar<br />
El aparato respiratorio tiene como función esencial en el ser humano aportar el oxígeno<br />
que precisamos, como seres aeróbicos que somos, y propiciar la eliminación <strong>de</strong>l dióxido<br />
<strong>de</strong> carbono que producimos como <strong>de</strong>trito <strong>de</strong> nuestro metabolismo. Así la evaluación<br />
<strong>de</strong> estos gases sanguíneos es primordial en el diagnóstico <strong>de</strong>l estado respiratorio <strong>de</strong> cualquier<br />
individuo y especialmente <strong>de</strong> aquellos que pa<strong>de</strong>cen problemas neumológicos (1-3).<br />
La gasometría arterial nos informa, <strong>de</strong> manera fiable y bastante rápida, <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong>l<br />
intercambio gaseoso. Es la técnica <strong>de</strong> referencia para su evaluación, pero tiene como<br />
inconvenientes que es invasiva y que sólo facilita una medida puntual. Para intentar subsanar<br />
estas limitaciones disponemos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace tiempo, <strong>de</strong> otras técnicas que facilitan<br />
la monitorización continua, cuando ésta es necesaria, incluso sin necesidad <strong>de</strong> obtener<br />
una muestra <strong>de</strong> la sangre arterial (4).<br />
El presente escrito es la parte teórica <strong>de</strong>l curso organizado por el Comité <strong>de</strong> Formación<br />
Médica Continuada <strong>de</strong> la <strong>SEPAR</strong>. Su objetivo es revisar la utilidad y recordar la interpretación<br />
<strong>de</strong> todas estas técnicas. El fin último es mejorar la atención <strong>de</strong> los pacientes con enfermeda<strong>de</strong>s<br />
respiratorias, en particular la <strong>de</strong> aquellos que tienen insuficiencia respiratoria.<br />
Junto con la espirometría es la exploración básica <strong>de</strong> la función respiratoria puesto que<br />
nos informa, <strong>de</strong> manera integral, <strong>de</strong>l resultado final <strong>de</strong> la oxigenación y <strong>de</strong> la ventilación.<br />
Básicamente mi<strong>de</strong> el potencial <strong>de</strong> hidrógeno (pH), la presión parcial <strong>de</strong> oxígeno y la presión<br />
parcial <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono, pero los equipos actuales cuantifican a<strong>de</strong>más la<br />
hemoglobina, su saturación, las dishemoglobinas y, frecuentemente, el lactato.<br />
Por lo tanto es el patrón oro para el diagnóstico y el seguimiento <strong>de</strong> la insuficiencia<br />
respiratoria ya que nos permite valorar el estado <strong>de</strong>l equilibrio ácido-base, el estado ventilatorio,<br />
el estado <strong>de</strong> la oxigenación y la capacidad <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> oxígeno.<br />
A<strong>de</strong>más alguna <strong>de</strong> las variables calculadas a partir <strong>de</strong> estas mediciones nos ayuda a<br />
orientarnos sobre el origen, la gravedad y la evolución <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria (5).<br />
Metodología<br />
Introducción<br />
Gasometría arterial<br />
El paciente <strong>de</strong>be estar en reposo al menos 10 minutos antes <strong>de</strong> la punción arterial, que<br />
realizamos con el paciente sentado, salvo que indiquemos lo contrario.<br />
17
<strong>Curso</strong> I<br />
La ingesta previa <strong>de</strong> medicación <strong>de</strong>bemos individualizarla en función <strong>de</strong> la situación clínica<br />
y <strong>de</strong> la indicación <strong>de</strong> la prueba. Aunque las recomendaciones (4, 6) aconsejan abstenerse<br />
<strong>de</strong> fumar previamente, es posible que esto no sea necesario si lo que queremos evaluar es la<br />
capacidad <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> oxígeno que, <strong>de</strong> manera habitual, tiene un paciente fumador.<br />
En algunos casos <strong>de</strong> pacientes con oxigenoterapia es necesario interrumpirla diez<br />
minutos antes.<br />
Debemos explicar la técnica previamente al paciente. La punción la realizaremos preferentemente<br />
en la arteria radial, a la altura <strong>de</strong>l túnel carpiano. La segunda opción es la<br />
arteria humeral a la altura <strong>de</strong> la fosa antecubital y, sólo en casos excepcionales, acce<strong>de</strong>remos<br />
a la arteria femoral.<br />
La existencia <strong>de</strong> circulación colateral en el área radial la po<strong>de</strong>mos verificar mediante<br />
la prueba <strong>de</strong> Allen. Después <strong>de</strong> localizar el pulso radial y cubital a la altura <strong>de</strong>l túnel carpiano,<br />
provocamos una compresión suficiente para interrumpir el flujo arterial, hacemos<br />
flexionar la mano al paciente 10 veces y liberamos la compresión <strong>de</strong> la arteria cubital.<br />
Con la mano extendida cronometramos el tiempo que tarda en <strong>de</strong>saparecer la pali<strong>de</strong>z. Si<br />
es menor <strong>de</strong> 15 segundos significa que la circulación colateral es suficiente y, por lo tanto,<br />
no corremos peligro <strong>de</strong> causar una isquemia <strong>de</strong> la mano en caso <strong>de</strong> que lesionemos la<br />
arteria radial por vasoespasmo o trombosis. La prevalencia <strong>de</strong> circulación colateral cubital<br />
insuficiente se ha estimado en el 1,6% (2).<br />
El procedimiento <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> punción arterial simple es el siguiente (4):<br />
– Limpiamos la piel con alcohol.<br />
– Nos informamos sobre si el paciente tiene reacciones adversas a la anestesia local y<br />
sobre si sigue una terapia anticoagulante.<br />
– Inyectamos 0,3 ml <strong>de</strong> anestésico local sin adrenalina con una jeringuilla <strong>de</strong> insulina y<br />
esperamos el tiempo necesario para que haga su efecto (7, 8).<br />
– Hiperexten<strong>de</strong>mos la muñeca y pinchamos con una aguja <strong>de</strong> un calibre igual o inferior<br />
a 20 G. En nuestro medio disponemos <strong>de</strong> jeringuillas <strong>de</strong> material plástico especialmente<br />
pensadas para hacer gasometrías; antes usábamos, tal y como estaba recomendado,<br />
jeringas <strong>de</strong> vidrio, pero hoy en día se utilizan poco por problemas higiénicos y económicos.<br />
El flujo <strong>de</strong> la sangre obtenido <strong>de</strong>be ser pulsátil.<br />
– Vaciamos cualquier burbuja ubicada en el interior colocando la jeringuilla en posición<br />
vertical. Sellamos la jeringa para evitar el intercambio <strong>de</strong> gases con el aire atmosférico.<br />
Hoy en día todos los dispositivos tienen unas piezas selladoras; antaño lo hacíamos<br />
con plastelina.<br />
– Para minimizar la <strong>formación</strong> <strong>de</strong> hematomas comprimimos con fuerza la zona puncionada<br />
y proce<strong>de</strong>mos a su vendaje compresivo, que mantendremos 3 minutos y hasta<br />
20 minutos si el paciente está anticoagulado.<br />
– Propiciamos la mezcla <strong>de</strong> la sangre con el anticoagulante que hay en el interior <strong>de</strong>l dispositivo<br />
mediante unos movimientos suaves <strong>de</strong> rotación entre ambas palmas <strong>de</strong> las manos.<br />
Puesto que la sangre es un tejido vivo, el lapso <strong>de</strong> tiempo que discurre entre la obtención<br />
<strong>de</strong> la muestra y su análisis <strong>de</strong>be ser el menor posible. Lo mejor es que el análisis se<br />
realice inmediatamente o, en todo caso, no exce<strong>de</strong>r <strong>de</strong> 15 minutos. Si se produce <strong>de</strong>mora<br />
en el estudio disminuirá la PaO 2, aumentará la PaCO 2 y se acidificará la muestra. Por<br />
esto, si vamos a retrasarnos en el análisis conviene enlentecer el metabolismo <strong>de</strong> las células<br />
hemáticas enfriando la muestra colocándola en hielo picado (9).<br />
18
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Salvo cuando la sangre sea recién obtenida, antes <strong>de</strong> introducir la muestra en el analizador<br />
proce<strong>de</strong>mos <strong>de</strong> nuevo a un agitado suave entre las dos manos, <strong>de</strong> tal manera que no se produzcan<br />
burbujas. Desechamos los 0,5 ml <strong>de</strong> sangre situados en el extremo distal <strong>de</strong>l dispositivo<br />
para evitar que analicemos la muestra contaminada por el contacto con el aire ambiente.<br />
La a<strong>de</strong>cuada interpretación <strong>de</strong> los resultados sólo será posible si conocemos la presión<br />
inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno, para lo que <strong>de</strong>bemos conocer la presión atmosférica y la fracción<br />
inspiratoria <strong>de</strong> dicho gas (FiO 2) o, como aproximación, el flujo <strong>de</strong> administración <strong>de</strong> oxígeno<br />
suplementario. Si la FiO 2 no es conocida pero sabemos el flujo <strong>de</strong> oxígeno nasal,<br />
nos po<strong>de</strong>mos aproximar groseramente a este parámetro con la siguiente fórmula:<br />
FiO 2% = 20 + (flujo <strong>de</strong> oxígeno en l/min × 4)<br />
A mayor flujo <strong>de</strong> oxígeno, más inexacto resulta este cálculo y no se utiliza por encima<br />
<strong>de</strong> 6 l/min. En general, con los sistemas <strong>de</strong> bajo flujo, a mayor volumen circulante menor<br />
FiO 2, y viceversa (1).<br />
Para la interpretación <strong>de</strong> los resultados también es importante conocer la temperatura<br />
<strong>de</strong>l paciente, aunque se ha afirmado que si oscila entre 35 y 39 ºC la modificación <strong>de</strong> los<br />
resultados no tiene trascen<strong>de</strong>ncia clínica. El aumento <strong>de</strong> la temperatura corporal incrementará<br />
la PaO 2 y la PaCO 2 y disminuirá el pH y su disminución tendrá los efectos contrarios.<br />
Todos los equipos actualmente disponibles realizan las correcciones automáticamente<br />
respecto a la temperatura <strong>de</strong>l paciente.<br />
Asimismo todos los analizadores mo<strong>de</strong>rnos son capaces <strong>de</strong> imprimir directamente la<br />
lectura <strong>de</strong> los resultados, lo que ahorra tiempo y evita la transcripción <strong>de</strong> los resultados,<br />
que resultaba en una fuente <strong>de</strong> errores.<br />
El pH<br />
El pH (potencial <strong>de</strong> hidrógeno) evalúa la concentración <strong>de</strong> hidrogeniones (H + ), es <strong>de</strong>cir<br />
el grado <strong>de</strong> aci<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la sangre. Como esta concentración es muy pequeña empleamos<br />
su logaritmo <strong>de</strong>cimal para no usar muchos <strong>de</strong>cimales. No tiene por lo tanto unida<strong>de</strong>s.<br />
Su expresión matemática es:<br />
pH = – log [H + ]<br />
El signo menos es para no utilizar números negativos; así, empleamos el negativo <strong>de</strong>l<br />
logaritmo, que es un número positivo.<br />
Su medición se lleva a cabo mediante el electrodo <strong>de</strong> Sanz. Su funcionamiento se basa<br />
en el hecho <strong>de</strong> que entre dos soluciones con un pH distinto, separadas por una membrana<br />
<strong>de</strong> vidrio especial, aparece una diferencia <strong>de</strong> potencial que se relaciona con la diferencia<br />
en la concentración <strong>de</strong> H + entre la sangre <strong>de</strong>l electrodo medidor y la solución <strong>de</strong>l<br />
electrodo <strong>de</strong> referencia (cuyo pH es conocido). Al basar su funcionamiento en la medición<br />
<strong>de</strong> voltajes, a este tipo <strong>de</strong> electrodos se le <strong>de</strong>nomina potenciométrico. Debe realizar<br />
una calibración a un punto antes <strong>de</strong> cada análisis y otra a dos puntos cada 4 horas y cada<br />
vez que la calibración a un punto dé errores (± 0,01).<br />
El valor normal <strong>de</strong>l pH en la sangre arterial está entre 7,35 y 7,45.<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
19
<strong>Curso</strong> I<br />
La presión arterial <strong>de</strong> oxígeno<br />
Es la presión parcial que ejerce el oxígeno disuelto en el plasma <strong>de</strong> la sangre arterial<br />
(PaO 2). Como unida<strong>de</strong>s empleamos los milímetros <strong>de</strong> mercurio (mm Hg), que es lo mismo<br />
que las unida<strong>de</strong>s torr, aunque según diversos consensos internacionales es más recomendable<br />
el uso <strong>de</strong>l kilopascal (kPa), que es la unidad <strong>de</strong> presión <strong>de</strong>l Sistema Internacional<br />
<strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s. Un mm Hg equivale a 0,133 kPa o, lo que es lo mismo, aunque más fácil<br />
<strong>de</strong> recordar, un kPa equivale a 7,5 mm Hg.<br />
Se mi<strong>de</strong> con el electrodo <strong>de</strong> Clark, cuyo principio <strong>de</strong> funcionamiento se basa en la<br />
difusión <strong>de</strong> las moléculas <strong>de</strong> oxígeno a través <strong>de</strong> la solución electrolítica hacia la superficie<br />
<strong>de</strong>l cátodo, don<strong>de</strong> se reduce cambiando la conductividad <strong>de</strong> la solución. Esto modifica<br />
la intensidad <strong>de</strong> la corriente que hay entre el ánodo y el cátodo proporcionalmente<br />
a la pO 2 <strong>de</strong> la muestra sanguínea analizada. Como mi<strong>de</strong> el amperaje, es un electrodo<br />
amperiométrico.<br />
Esta lectura pue<strong>de</strong> ser artefactada por la presencia <strong>de</strong> hidrocarburos halogenados en la<br />
muestra; <strong>de</strong> éstos el halotano, que se usa como anestésico frecuentemente, produce una<br />
sobrevaloración <strong>de</strong> la PO 2.<br />
Debe calibrarse a un punto (20% <strong>de</strong> O 2) antes <strong>de</strong> cada análisis y a dos puntos (0% y<br />
20% <strong>de</strong> O 2) cada 4 horas y siempre que la calibración a un punto sea errónea (± 2 o 3 mm<br />
Hg). Es recomendable una tonometría diaria <strong>de</strong> dos puntos y mensual o cada vez que haya<br />
problemas con el electrodo o la membrana, a tres puntos (a 0%, 10% y 20% <strong>de</strong> O 2) y<br />
cuando se emplean muestras hiperóxicas con mezclas más ricas en oxígeno (4, 10).<br />
La PaO 2, y por tanto su valor <strong>de</strong> referencia, disminuye con la edad. Esta afirmación no<br />
está exenta <strong>de</strong> controversia, ya que se ha publicado que no <strong>de</strong>be ser menor a 80 mm Hg,<br />
pero también que en un individuo sano <strong>de</strong> 80 años la PaO 2 pue<strong>de</strong> ser hasta <strong>de</strong> 60 mm Hg.<br />
En el neonato sano el rango <strong>de</strong> referencia es <strong>de</strong> 40 a 70 mm Hg (1).<br />
Disponemos <strong>de</strong> diversas ecuaciones <strong>de</strong> predicción (4, 6, 11, 12) <strong>de</strong> la PaO 2:<br />
En se<strong>de</strong>stación: PaO 2 en mm Hg = 104,2 – (0,27 × años <strong>de</strong> edad)<br />
En supino: PaO 2 en mm Hg = 103,5 – (0,42 × años <strong>de</strong> edad)<br />
PaO 2 en mm Hg = 0,1834 × presión atmosférica en mm Hg – (0,2452 × años <strong>de</strong> edad –<br />
31,453)<br />
PaO 2 en mm Hg = 109 – (0,43 × años <strong>de</strong> edad)<br />
Conocemos también estudios que nos han permitido saber que la PaO 2 predicha no<br />
sólo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la edad, sino también <strong>de</strong>l peso, la talla y la PaCO 2 (13). La siguiente<br />
ecuación es válida para los individuos sanos <strong>de</strong> 40 a 74 años y el error típico estimado<br />
<strong>de</strong> 7,48 mm Hg:<br />
20<br />
PaO 2 en mm Hg = 143,6 – (0,39 × años <strong>de</strong> edad) – (0,56 × IMC)<br />
– (0,5 × PaCO 2 en mm Hg)<br />
Don<strong>de</strong> IMC es el índice <strong>de</strong> masa corporal en kg/m 2 .
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Si a esta media predicha le restamos 12,26 mm Hg, que es el producto <strong>de</strong> 1,64 por el<br />
error típico estimado, disponemos <strong>de</strong>l percentil 5, que es el límite inferior <strong>de</strong> la normalidad.<br />
Para los sujetos sanos <strong>de</strong> 75 a 90 años, en el mismo estudio, encontraron que no hay<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia respecto a los parámetros anteriormente citados y que el límite inferior <strong>de</strong><br />
la normalidad para la PaO 2 era <strong>de</strong> 68,4 mm Hg.<br />
La PaO 2 normalmente será superior en posición sentada que en <strong>de</strong>cúbito. Definimos<br />
gasométricamente la orto<strong>de</strong>oxia como un aumento paradójico con el <strong>de</strong>cúbito supino <strong>de</strong><br />
la PaO 2 mayor o igual a 5 mm Hg o al 15% respecto al valor basal en se<strong>de</strong>stación. Es uno<br />
<strong>de</strong> los criterios diagnósticos <strong>de</strong>l síndrome hepatopulmonar (14).<br />
La PO 2 en la sangre venosa mixta, obtenida <strong>de</strong> la arteria pulmonar mediante cateterismo,<br />
es un excelente parámetro para evaluar el estado hemodinámico <strong>de</strong>l paciente. Sus<br />
valores normales oscilan entre 37 y 43 mm Hg en reposo a la altitud <strong>de</strong>l mar. Si aumenta<br />
indica un <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong>l consumo <strong>de</strong> oxígeno o un aumento <strong>de</strong>l gasto cardiaco y si <strong>de</strong>scien<strong>de</strong><br />
señala lo contrario.<br />
La presión parcial <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono<br />
La presión parcial <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono (PCO 2) es la presión parcial que ejercen las<br />
moléculas <strong>de</strong> este gas disueltas en el plasma. Las unida<strong>de</strong>s que empleamos en su medición<br />
son las mismas que utilizamos para la PO 2 (kPa o mm Hg).<br />
La medimos con el electrodo <strong>de</strong> Severinghaus. Es un electrodo <strong>de</strong> pH sumergido en<br />
una solución tamponada <strong>de</strong> bicarbonato sódico separado <strong>de</strong> la muestra sanguínea por<br />
una membrana que sólo permite el paso <strong>de</strong>l CO 2. El trasiego <strong>de</strong> este gas se producirá<br />
hasta obtenerse el equilibrio <strong>de</strong> los dos compartimentos; el cambio <strong>de</strong> la concentración<br />
<strong>de</strong> H + que esto supone permite medir la PCO 2 al ser <strong>de</strong>tectado por el electrodo <strong>de</strong> pH,<br />
que en este caso será también potenciométrico.<br />
Se calibra a un punto (5% <strong>de</strong> CO 2) antes <strong>de</strong> cada análisis y a dos puntos (5 y 10% <strong>de</strong> CO 2)<br />
cada 4 horas y cada vez que la calibración a un punto resulte errónea (± 3 mm Hg).<br />
La PaCO 2 no se modifica por la edad y sus valores normales en el individuo sano oscilan<br />
entre 35 y 45 mm Hg, que es un intervalo muy fácil <strong>de</strong> recordar, aunque también se<br />
ha facilitado el rango <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> 32-45 mm Hg en mujeres y <strong>de</strong> 35-48 mm Hg en<br />
hombres (1, 2, 4). Para su predicción tenemos la siguiente fórmula (11):<br />
PaCO 2 en mm Hg = 0,0385 × presión atmosférica en mm Hg + 1,162 × S + 7,916<br />
Don<strong>de</strong> S es un coeficiente que varía según el sexo: vale 1 en los hombres y 0 en las<br />
mujeres.<br />
El CO 2 que circula por la sangre disuelto en el plasma es una pequeña proporción <strong>de</strong>l<br />
total (el 5% en la sangre arterial y el 10% en la sangre venosa) que ésta lleva. La mayor<br />
parte <strong>de</strong>l CO 2 es transportada formando compuestos carbamínicos (el 5% en la sangre<br />
arterial y el 30% en la sangre venosa) y por el mecanismo <strong>de</strong>l ión bicarbonato (el 90%<br />
en la sangre arterial y el 60% en la sangre venosa).<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
21
<strong>Curso</strong> I<br />
Los compuestos carbamínicos se forman cuando el CO 2 se combina con aminoácidos;<br />
siendo la carbaminohemoglobina el más importante <strong>de</strong> estos compuestos. La <strong>de</strong>soxihemoglobina<br />
tiene una mayor afinidad por este gas que la misma en su estado oxigenado,<br />
por lo que, en el capilar pulmonar, la mayor presencia <strong>de</strong> oxihemoglobina facilita la liberación<br />
<strong>de</strong> CO 2 al plasma y <strong>de</strong> ahí al alveolo produciéndose su eliminación. Este hecho lo<br />
conocemos como efecto Haldane.<br />
La hidratación <strong>de</strong>l CO 2 da lugar a ácido carbónico. La anhidrasa carbónica, que es una<br />
enzima que está presente en los eritrocitos y en las células <strong>de</strong> los túmulos renales pero<br />
no en el plasma, cataliza esta reacción. El ácido carbónico se disocia en ión bicarbonato<br />
y H + . Los H + se enlazan con la hemoglobina y, <strong>de</strong> esta manera, el pH se mantiene estable.<br />
El bicarbonato pasa al exterior <strong>de</strong> la célula por gradiente y provoca una entrada <strong>de</strong><br />
anión cloro al interior <strong>de</strong>l eritrocito <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el plasma con objeto <strong>de</strong> mantener la estabilidad<br />
eléctrica.<br />
Como sabemos, la PaCO 2, por la alta capacidad <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> este gas, es un indicador<br />
directo <strong>de</strong> la idoneidad <strong>de</strong> la ventilación alveolar en relación al coeficiente respiratorio (R).<br />
Saturación <strong>de</strong> la oxihemoglobina<br />
La hemoglobina (Hb) es una proteína <strong>de</strong> 64.000 daltons formada por cuatro subunida<strong>de</strong>s,<br />
cada una <strong>de</strong> las cuales está formada por el grupo hem, que es una porfirina que tiene<br />
hierro en estado ferroso, unido a una ca<strong>de</strong>na polipeptídica. La Hb normal <strong>de</strong>l adulto se<br />
compone en más <strong>de</strong>l 95% <strong>de</strong> Hb A y está formada por dos ca<strong>de</strong>nas α y dos ca<strong>de</strong>nas β.<br />
Como cada grupo hem mediante una reacción <strong>de</strong> oxigenación, se une reversiblemente<br />
con una molécula <strong>de</strong> oxígeno, una molécula <strong>de</strong> Hb pue<strong>de</strong> combinarse hasta con cuatro<br />
moléculas <strong>de</strong> este gas.<br />
La Hb tiene dos estructuras estables distintas: la oxihemoglobina y la <strong>de</strong>soxihemoglobina.<br />
La concentración total <strong>de</strong> hemoglobina total (ctHb) nos proporciona una medida <strong>de</strong> la<br />
capacidad potencial <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> O 2.<br />
La <strong>de</strong>soxihemoglobina tiene muchos puentes salinos entre las subunida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
ellas. Conforme capta sucesivas moléculas <strong>de</strong> oxígeno, estos puentes se rompen y alcanza<br />
una con<strong>formación</strong> más relajada. Así, la reacción <strong>de</strong> cada hem con el oxígeno produce<br />
un cambio conformacional <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong> la molécula <strong>de</strong> Hb; esto hace que la captación<br />
<strong>de</strong> las moléculas <strong>de</strong> oxígeno esté progresivamente facilitada.<br />
La Hb unida al oxígeno es la oxihemoglobina (HbO 2) y otorga a la sangre un color rojo<br />
vivo. El porcentaje <strong>de</strong> la Hb que está unida al oxígeno es la saturación <strong>de</strong> la oxihemoglobina<br />
(SO 2).<br />
Si representamos en el eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> un gráfico la SO 2 y en el eje <strong>de</strong> abscisas la<br />
PO 2 obtenemos la curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la Hb que representamos en la figura 1, cuya<br />
forma se <strong>de</strong>scribe tradicionalmente como <strong>de</strong> S itálica.<br />
La Hb que no contiene oxígeno es la <strong>de</strong>soxihemoglobina, a la que también conocemos<br />
con el <strong>de</strong>sconcertante nombre <strong>de</strong> Hb reducida, y proporciona un color púrpura a la<br />
22
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 1. Curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la hemoglobina (Hb) (tomada <strong>de</strong> la referencia bibliográfica 2 con autorización).<br />
sO 2<br />
Desviación<br />
a la izquierda<br />
c2,3-DPG<br />
Temp.<br />
pCO2 pH<br />
FHbF<br />
FCOHb<br />
FMetHb<br />
0,9<br />
sO2 (a)<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
sO2 (v)<br />
0,3<br />
0,2<br />
p50 pO2 (v) pO2 (a)<br />
0,1<br />
pO2 20 40 60 80<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12 kPa<br />
sangre. Decimos que es <strong>de</strong>sconcertante porque esta Hb, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista químico<br />
tiene el mismo estado electrónico que la HbO 2 y por lo tanto no se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que esté<br />
reducida, pero esta <strong>de</strong>nominación se ha generalizado y así la conocemos.<br />
De la Hb <strong>de</strong>rivan la carboxihemoglobina, la metahemoglobina y la sulfohemoglobina.<br />
En conjunto las <strong>de</strong>nominamos dishemoglobinas y tienen la característica <strong>de</strong> que no son<br />
aptas para transportar oxígeno.<br />
La carboxihemoglobina se produce por la unión <strong>de</strong>l monóxido <strong>de</strong> carbono, mediante<br />
enlaces covalentes, con el ión ferroso <strong>de</strong> la Hb. De esta manera la Hb queda inutilizada<br />
para el transporte <strong>de</strong> oxígeno pues su afinidad por el CO es muy superior (200 a 250 veces)<br />
a la que tiene por el O 2. A<strong>de</strong>más, a más presión parcial <strong>de</strong> Ca más afinidad <strong>de</strong> la Hb por el<br />
oxígeno y viceversa. Esta dishemoglobina proporciona a la sangre una coloración rojo cereza<br />
característica <strong>de</strong>l paciente con esta intoxicación. El rango <strong>de</strong> normalidad en no fumadores<br />
es <strong>de</strong>l 0,5 al 1,5% <strong>de</strong> la ctHb (aunque también se ha facilitado la cifra <strong>de</strong> ≤ 2,5%) y en<br />
fumadores <strong>de</strong>l 2,1 al 9,3%. Las fuentes <strong>de</strong>l Ca son el humo <strong>de</strong>l tabaco, los motores y cualquier<br />
ignición <strong>de</strong> combustible fósil u orgánico, en particular si se da en un ambiente pobre<br />
en oxígeno.<br />
La metahemoglobina, que se genera cuando el ión ferroso <strong>de</strong> la Hb se oxida a férrico,<br />
tiene la afinidad por el oxígeno alterada. Tiene un color parduzco y causa pseudocianosis<br />
con concentraciones en torno al 10%. Los agentes oxidantes que causan la <strong>formación</strong><br />
<strong>de</strong> esta Hb son los colorantes <strong>de</strong> la anilina, el nitrobenceno, el nitrotolueno, el óxido<br />
nitroso, los nitratos (que pue<strong>de</strong>n causar intoxicación por ingesta <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l grifo en neo-<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
Desviación<br />
a la <strong>de</strong>recha<br />
c2,3-DPG<br />
Temp.<br />
pCO2 pH<br />
FSHb<br />
23
<strong>Curso</strong> I<br />
natos), el ácido paraaminosalicílico, la benzocaína, la lidocaína, etc. En individuos sanos<br />
la fracción <strong>de</strong> metahemoglobina oscila entre el 0 y el 1,5%.<br />
La sulfohemoglobina se produce cuando hay una exposición <strong>de</strong> la Hb al ácido sulfhídrico<br />
y provoca cambios que la hacen inútil para el transporte <strong>de</strong> O 2. La mayoría <strong>de</strong> los<br />
oxímetros no la mi<strong>de</strong>n por ser muy rara.<br />
Por último, la Hb fetal supone la mayor parte <strong>de</strong> la Hb <strong>de</strong>l feto (tal y como indica su<br />
nombre) e incluso la <strong>de</strong>l recién nacido a término (85%). Tiene aumentada su afinidad por<br />
el oxígeno. Se oxida con mayor facilidad que la <strong>de</strong>l adulto y se convierte en metahemoglobina.<br />
La tabla 1 nos indica la fracción <strong>de</strong> la Hb fetal promedio según la edad. Pue<strong>de</strong><br />
haber cifras anormalmente altas en algunas leucemias, en la anemia falciforme y en las<br />
talasemias.<br />
La fracción <strong>de</strong> hemoglobina oxigenada (FO 2Hb) se calcula con la siguiente ecuación:<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
FO 2Hb = SO 2 × (1 – FCOHb – FMetHb)<br />
FCOHb es la fracción <strong>de</strong> carboxihemoglobina expresada <strong>de</strong> forma centesimal.<br />
FMetHb es la fracción <strong>de</strong> metahemoglobina expresada <strong>de</strong> forma centesimal.<br />
Por lo tanto, en ausencia <strong>de</strong> dishemoglobinas SO 2 es igual a FO 2Hb.<br />
El diferente colorido <strong>de</strong> las distintas Hb supone un característico espectro luminoso y<br />
esta circunstancia nos permite medirlas y distinguirlas mediante la espectrofotometría.<br />
Esta técnica se basa en la emisión <strong>de</strong> uno o varios haces <strong>de</strong> luz <strong>de</strong> diferente longitud <strong>de</strong><br />
onda que son captados por un receptor amplificador que genera una corriente eléctrica<br />
<strong>de</strong> intensidad proporcional a la absorción <strong>de</strong> la luz. Previamente se provoca la hemólisis<br />
y se calibra el punto cero <strong>de</strong> referencia. A este análisis, cuando se practicaba in<strong>de</strong>pendiente<br />
<strong>de</strong> la gasometría, se le <strong>de</strong>nominaba CO-oximetría. Hoy en día se suele realizar <strong>de</strong><br />
manera conjunta con el estudio rutinario <strong>de</strong> gases en la sangre.<br />
Al espectrofotómetro que emite longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda específicas para el espectro <strong>de</strong> la<br />
oxihemoglobina lo <strong>de</strong>nominamos oxímetro. Cuando no se dispone <strong>de</strong> este equipo la SO 2<br />
se evalúa mediante nomogramas.<br />
Tabla 1. Fracción <strong>de</strong> hemoglobina fetal según la edad.<br />
24<br />
Edad Hemoglobina fetal (%)<br />
Nacimiento 70-90<br />
1 mes 50-75<br />
2 meses 25-60<br />
3 meses 10-35<br />
4 meses 5-20<br />
6 meses 0-8<br />
9 meses 0-5<br />
1 año 0-2<br />
Adultos 0-0,4
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Una FO 2Hb baja nos orienta a déficit en la captación <strong>de</strong> oxígeno, presencia <strong>de</strong> dishemoglobinas<br />
o a la <strong>de</strong>sviación a la <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la oxihemoglobina<br />
(si excluimos las hipoxemias <strong>de</strong> origen extrapulmonar).<br />
Afinidad <strong>de</strong> la hemoglobina por el oxígeno<br />
La relación entre la PO 2 y la SO 2, como hemos señalado, tiene forma sigmoi<strong>de</strong>a (fig. 1).<br />
La P50 es la PO 2 necesaria para obtener una SO 2 <strong>de</strong>l 50% con la sangre a 37 ºC, con una<br />
PCO 2 <strong>de</strong> 40 mm Hg y un pH <strong>de</strong> 7,40.<br />
Su <strong>de</strong>terminación la realizamos por tonometría con concentraciones <strong>de</strong> oxígeno <strong>de</strong>l<br />
3, 3,5 y 4%. La P50 la establecemos por interpolación en la recta que une los tres puntos<br />
así obtenidos. Actualmente cada gasometría nos facilita una estimación obtenida a<br />
partir <strong>de</strong> los datos medidos en el propio análisis; con SO 2 ≥ 97% esta estimación tiene<br />
menos fiabilidad.<br />
Este parámetro nos permite evaluar la afinidad <strong>de</strong> la Hb por el oxígeno. En el adulto<br />
sano <strong>de</strong>be estar entre 25 y 29 mm Hg.<br />
Cuando la afinidad <strong>de</strong> la Hb por el oxígeno se modifica, altera la posición <strong>de</strong> la curva<br />
<strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la Hb. Si disminuye esta afinidad se traduce en una <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> la<br />
curva hacia la <strong>de</strong>recha, es <strong>de</strong>cir, un aumento <strong>de</strong> la P50. Esta situación se da en la acidosis,<br />
la hipertermia, la hipercapnia y el aumento <strong>de</strong> 2,3 difosfoglicerato. Lo mismo ocurre<br />
en presencia <strong>de</strong> algunas dishemoglobinas.<br />
La disminución <strong>de</strong> la afinidad <strong>de</strong> la Hb por el oxígeno como consecuencia <strong>de</strong>l aumento<br />
<strong>de</strong> la PCO 2 y <strong>de</strong> la acidosis que produce la conocemos como fenómeno Bohr y es muy<br />
trascen<strong>de</strong>nte, dado que facilita la liberación <strong>de</strong>l oxígeno transportado por la Hb a los tejidos<br />
en los capilares periféricos.<br />
En el caso contrario (alcalosis, hipotermia, hipocapnia y <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong>l 2,3 difosfoglicerato)<br />
la afinidad aumentada se traduce en una <strong>de</strong>sviación a la izquierda <strong>de</strong> la curva y la<br />
evaluamos por una P50 disminuida.<br />
El 2,3 difosfoglicerato es un anión que se encuentra en alta concentración en el interior<br />
<strong>de</strong> los eritrocitos, se une a las ca<strong>de</strong>nas β <strong>de</strong> la <strong>de</strong>soxihemoglobina pero no a las <strong>de</strong><br />
la oxihemoglobina y disminuye el pH intracelular. Al nivel <strong>de</strong>l mar su rango <strong>de</strong> normalidad<br />
es <strong>de</strong> 4,5 a 6,2 mmol/l. Su aumento se aprecia al rato <strong>de</strong> hacer ejercicio, en la hipoxia<br />
crónica, en las anemias crónicas y durante la aclimatación a la altitud. Por el contrario,<br />
el <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong>l 2,3 difosfoglicerato se ha observado en la sangre almacenada para<br />
transfusión, en la hipofosfatemia, en las sepsis y en otras situaciones críticas.<br />
Alternativamente a la P50 se ha empleado la pendiente <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong><br />
la Hb. El uso <strong>de</strong> este parámetro no se ha generalizado.<br />
Contenido total <strong>de</strong> oxígeno<br />
El contenido total <strong>de</strong> oxígeno <strong>de</strong> la sangre arterial (CaO 2) es la cantidad total <strong>de</strong> oxígeno<br />
transportado por unidad <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> la sangre. Equivale a la suma <strong>de</strong> la cantidad<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
25
<strong>Curso</strong> I<br />
<strong>de</strong> oxígeno unida a la Hb y la cantidad <strong>de</strong> este gas disuelta en el plasma. Su fórmula es<br />
la siguiente:<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
CaO 2 = (1,34 × FO 2Hb × Hb) + (0,0031 × PaO 2)<br />
El CaO 2 lo cuantificamos en ml <strong>de</strong> oxígeno por 100 ml (es <strong>de</strong>cir, por dl) o porcentaje<br />
<strong>de</strong> volúmenes (vols%).<br />
1,34 son los ml <strong>de</strong> oxígeno transportados por un gramo <strong>de</strong> Hb completamente saturada<br />
(en algunos textos se facilita la cifra <strong>de</strong> 1,39).<br />
FO 2Hb es la fracción <strong>de</strong> Hb oxidada expresada en forma centesimal.<br />
Hb es la concentración <strong>de</strong> hemoglobina en g/dl.<br />
PaO 2 es la presión arterial <strong>de</strong> oxígeno en mm Hg.<br />
0,0031 es el coeficiente <strong>de</strong> solubilidad <strong>de</strong>l oxígeno en el plasma (coeficiente <strong>de</strong><br />
Bunsen), es <strong>de</strong>cir, los ml disueltos en el plasma <strong>de</strong> un litro <strong>de</strong> sangre por cada mm Hg<br />
<strong>de</strong> PO 2.<br />
Su rango <strong>de</strong> referencia en la sangre arterial en el hombre sano es <strong>de</strong> 18,8 a 22,3 y en<br />
la mujer <strong>de</strong> 15,8 a 19,9 ml <strong>de</strong> oxígeno por 100 ml o volúmenes por ciento (vols%). El<br />
contenido <strong>de</strong> oxígeno en la sangre venosa mixta en reposo es <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 15 volúmenes<br />
por ciento.<br />
El aporte <strong>de</strong> oxígeno es el producto <strong>de</strong>l contenido arterial <strong>de</strong> oxígeno multiplicado por<br />
el gasto cardiaco en ml/min. Su valor promedio en el individuo sano es <strong>de</strong> 1.000 ml/min.<br />
Gradiente alveoloarterial <strong>de</strong> oxígeno y cociente entre la presión arterial<br />
<strong>de</strong> oxígeno y la fracción inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno<br />
El gradiente alveoloarterial <strong>de</strong> oxígeno (AaPO 2) es la diferencia <strong>de</strong> PO 2 que hay entre<br />
el gas alveolar (PAO 2) y la sangre arterial. La calculamos restando la PaO 2, obtenida<br />
mediante la gasometría, a la PAO 2, calculada mediante la ecuación <strong>de</strong>l gas alveolar, alguna<br />
<strong>de</strong> cuyas versiones son:<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
PAO 2 = PIO 2 - [PaCO 2 × (1 - FiO 2/R)]<br />
PAO 2 = PIO 2 - (PaCO 2/R)<br />
FiO 2 es la fracción inspirada <strong>de</strong> oxígeno.<br />
R es el coeficiente respiratorio, que es la relación entre la eliminación <strong>de</strong> CO 2 y el consumo<br />
<strong>de</strong> O 2. Si no lo medimos, solemos darle un valor <strong>de</strong> 0,8 o, si queremos afinar más,<br />
0,825 (disminuye con el empleo <strong>de</strong> grasas en el metabolismo hasta 0,7 y aumenta con el<br />
uso <strong>de</strong> carbohidratos incluso hasta 1).<br />
26<br />
PIO 2 es la presión inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno.<br />
La calculamos con la siguiente fórmula:<br />
PIO 2 = FiO 2 × (presión atmosférica - presión <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua, que es 47 mm Hg)
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Su valor normal aumenta con la edad puesto que la PaO 2 disminuye y la PCO 2 se mantiene<br />
estable. Disponemos <strong>de</strong> las siguientes ecuaciones <strong>de</strong> referencia (4, 11):<br />
AaPO 2 en mm Hg = 2,5 + (0,21 × edad en años)<br />
AaPO 2 en mm Hg = - 0,02 × presión atmosférica en mm Hg - 0,2344<br />
× edad en años + 11,799<br />
El límite superior <strong>de</strong> normalidad no está bien <strong>de</strong>limitado y se sitúa entre 15 y 30 mm Hg.<br />
También po<strong>de</strong>mos inferirlo <strong>de</strong> la ecuación <strong>de</strong> Cerveri et al (13) puesto que predice el límite<br />
inferior <strong>de</strong> normalidad para la presión arterial <strong>de</strong> oxígeno teniendo en cuenta la presión<br />
arterial <strong>de</strong> CO 2.<br />
Como este parámetro no está influido por la ventilación por minuto nos permite estimar<br />
el estado <strong>de</strong>l intercambio <strong>de</strong> oxígeno; así, tradicionalmente se ha empleado como indicador<br />
<strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong> los trastornos <strong>de</strong>l intercambio gaseoso pulmonar causados por la<br />
alteración <strong>de</strong> las relaciones entre la ventilación y la perfusión, el cortocircuito y el trastorno<br />
<strong>de</strong> la difusión <strong>de</strong> gases. Por lo tanto su normalidad, en el contexto <strong>de</strong> una hipercapnia,<br />
nos <strong>de</strong>be hacer pensar que el origen <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria es extrapulmonar, es<br />
<strong>de</strong>cir, que se trata <strong>de</strong> una hipoventilación alveolar pura. No obstante actualmente sabemos<br />
que pacientes con alteraciones parenquimatosas (como la enfermedad pulmonar obstructiva<br />
crónica) pue<strong>de</strong>n tener el AaPO 2 normal, si bien son pacientes cuya gravedad hace difícil<br />
que dicho problema pase <strong>de</strong>sapercibido tanto en la anamnesis como en la exploración.<br />
El AaPO 2 pue<strong>de</strong> ayudarnos a evaluar una gasometría en la que se constata una hiperventilación,<br />
puesto que la PaO 2 pue<strong>de</strong> estar normal y este parámetro aumentado. También<br />
nos sirve para diagnosticar y estimar la gravedad <strong>de</strong> entida<strong>de</strong>s nosológicas como el síndrome<br />
hepatopulmonar (14, 15) y el síndrome <strong>de</strong>l distrés respiratorio <strong>de</strong>l adulto (tabla 2).<br />
Asimismo su uso está aconsejado en el control evolutivo <strong>de</strong> algunas enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares<br />
intersticiales (16) en las que un cambio <strong>de</strong>l AaPO 2 <strong>de</strong> menos <strong>de</strong> 10 mm Hg <strong>de</strong><br />
amplitud indica estabilidad <strong>de</strong>l proceso, una disminución <strong>de</strong> 10 o más mm Hg muestra<br />
un empeoramiento y un aumento <strong>de</strong> 10 o más mm Hg supone una evolución favorable.<br />
También es un parámetro útil para el seguimiento evolutivo <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria<br />
aguda o crónica agudizada, dado que incorpora en su cálculo la FiO 2 y la PaCO 2,<br />
que varían a lo largo <strong>de</strong>l proceso. Tiene el inconveniente <strong>de</strong> que es un parámetro muy<br />
influido por la FiO 2, <strong>de</strong> manera que su límite <strong>de</strong> normalidad aumenta hasta tal punto que<br />
no se consi<strong>de</strong>ra apropiado su uso cuando la FiO 2 es superior al 40%. En este caso el<br />
cociente entre la presión arterial <strong>de</strong> oxígeno y la fracción inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno<br />
(PaO 2/FiO 2) es el parámetro más aconsejado para valorar la eficacia <strong>de</strong>l intercambio <strong>de</strong>l<br />
Tabla 2. Clasificación <strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong>l síndrome hepatopulmonar.<br />
Estadio AaPO 2 (mm Hg) a PaO 2 (mm Hg) b<br />
Leve ≥ 15 ≥ 18<br />
Mo<strong>de</strong>rado ≥ 15 < 80 – ≥ 60<br />
Grave ≥ 15 < 60 – ≥ 50<br />
Muy grave ≥ 15 < 50 (< 300 con FiO 2 = 1)<br />
a En mayores <strong>de</strong> 64 años <strong>de</strong> edad se consi<strong>de</strong>ra anormal el valor mayor o igual a 20 mm Hg.<br />
b En mayores <strong>de</strong> 64 años <strong>de</strong> edad se consi<strong>de</strong>ra normal el valor mayor o igual a 70 mm Hg.<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
27
<strong>Curso</strong> I<br />
oxígeno su valor normal es superior a 450 mm Hg, aunque no tiene en cuenta la PaCO 2;<br />
esto no importa prácticamente con tan alta FiO 2. De hecho se emplea en la tipificación<br />
<strong>de</strong>l síndrome <strong>de</strong>l distrés respiratorio <strong>de</strong>l adulto (17): se consi<strong>de</strong>ra lesión pulmonar aguda<br />
cuando es menor <strong>de</strong> 300 y síndrome <strong>de</strong>l distrés respiratorio <strong>de</strong>l adulto propiamente cuando<br />
es menor <strong>de</strong> 200 mm Hg; también en la titulación <strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong> las neumonías:<br />
una relación PaO 2/FiO 2 menor <strong>de</strong> 300 es un criterio <strong>de</strong> gravedad y si es menor <strong>de</strong> 250 se<br />
afirma que es un criterio <strong>de</strong> ingreso en la Unidad <strong>de</strong> Cuidados Intensivos (UCI) y en la<br />
evaluación <strong>de</strong> la función <strong>de</strong>l injerto previa al trasplante pulmonar.<br />
Normalmente po<strong>de</strong>mos tener una i<strong>de</strong>a aproximada <strong>de</strong> la PaO 2 esperable según la FiO 2<br />
en un individuo sano multiplicando esta última variable, expresada en forma porcentual,<br />
por 5. Por ejemplo, si la FiO 2 es <strong>de</strong>l 0,3, multiplicamos 30 por 5 y la PaO 2 que <strong>de</strong>bemos<br />
esperar es <strong>de</strong> 150 mm Hg (18).<br />
Alternativamente también se ha propuesto, en el contexto <strong>de</strong>l uso <strong>de</strong> altas FiO 2,<br />
el cociente entre las presiones arterial y alveolar <strong>de</strong> oxígeno (PaO 2/PAO 2). Es menos<br />
variable con fracciones cercanas al 100% y en condiciones normales <strong>de</strong>be ser superior<br />
a 0,8.<br />
Cociente <strong>de</strong> mezcla venosa (Qs/Qt)<br />
El cociente <strong>de</strong> mezcla venosa o cortocircuito (shunt) fisiológico es el porcentaje <strong>de</strong>l<br />
gasto cardiaco (Qt) capaz <strong>de</strong> explicar la hipoxemia <strong>de</strong> un paciente asumiendo que toda<br />
ella estuviera causada por un efecto cortocircuito (también conocido como shunt), es<br />
<strong>de</strong>cir, por efecto <strong>de</strong>l paso <strong>de</strong> sangre por unida<strong>de</strong>s alveolares no ventiladas (relación entre<br />
su ventilación y su perfusión igual a 0).<br />
Si lo cuantificamos respirando aire ambiente su valor es mayor, ya que incluiremos un<br />
porcentaje <strong>de</strong>bido a que existen alvéolos poco ventilados pero perfundidos, por lo que,<br />
en este caso, hablamos <strong>de</strong> cociente <strong>de</strong> mezcla venosa. Pero si previamente tenemos al<br />
sujeto estudiado respirando oxígeno puro (durante un período igual o superior a 20 min),<br />
las unida<strong>de</strong>s con baja relación entre la ventilación y la perfusión y las que tienen trastornos<br />
<strong>de</strong> la difusión <strong>de</strong> gases también serán capaces <strong>de</strong> intercambiar oxígeno con la sangre<br />
venosa mixta y, por lo tanto, el porcentaje obtenido será menor pero refleja el cortocircuito<br />
verda<strong>de</strong>ro (que también <strong>de</strong>nominamos shunt anatómico).<br />
Para su medida <strong>de</strong>bemos disponer <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong>l contenido <strong>de</strong> oxígeno arterial, venoso<br />
mixto (CvO 2), lo que conlleva cateterizar una arteria pulmonar y capilar i<strong>de</strong>al (Cc’O 2). De<br />
este último parámetro asumimos su valor a partir <strong>de</strong> la PAO 2 teórica. Empleamos esta<br />
ecuación <strong>de</strong>scrita por Berggren (18):<br />
Qs/Qt = [(Cc’O 2 - CaO 2) / (Cc’O 2 - CvO 2)] × 100<br />
Con las <strong>de</strong>bidas asunciones, entre las cuales se incluyen la estabilidad hemodinámica<br />
y metabólica, po<strong>de</strong>mos emplear la siguiente ecuación, que, aunque más limitada, nos<br />
permite estimar el Q S/Q T disponiendo tan sólo <strong>de</strong> una gasometría arterial respirando oxígeno<br />
puro; lo que tiene mayor interés clínico (asume una diferencia constante en los contenidos<br />
<strong>de</strong> oxígeno arterial y venoso mixto):<br />
28<br />
Qs/Qt = (Cc’O 2 - CaO 2) / 3,5 + Cc’O 2 - CaO 2
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Tabla 3. Evaluación <strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong>l shunt anatómico.<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
Cortocircuito o shunt anatómico %<br />
Normal < 10<br />
Ligero aumento 10-19<br />
Mo<strong>de</strong>rado aumento 20-29<br />
Grave aumento ≥ 30<br />
Cc’O 2 = (0,003 × 650) + (1,34 × concentración <strong>de</strong> hemoglobina)<br />
CaO 2 = (0,003 × PaO2) + (1,34 × concentración <strong>de</strong> hemoglobina × SaO 2/100)<br />
CvO 2 = CaO 2 - 5<br />
Como expusimos anteriormente, a la constante 1,34 en algunos textos se le da el valor<br />
<strong>de</strong> 1,39.<br />
El resultado se expresa como porcentaje <strong>de</strong>l gasto cardiaco. En los sujetos sanos no<br />
<strong>de</strong>be superar el 5% y se <strong>de</strong>be a la circulación <strong>de</strong> sangre venosa mixta por las comunicaciones<br />
arteriovenosas intrapulmonares y también por las venas <strong>de</strong> Tebesio que no pue<strong>de</strong><br />
oxigenarse, pero no se le suele conce<strong>de</strong>r trascen<strong>de</strong>ncia clínica si no es igual o superior<br />
al 10%. La tabla 3 explica una graduación <strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong>l aumento <strong>de</strong>l cortocircuito<br />
o shunt.<br />
Sospechamos que existe un efecto cortocircuito verda<strong>de</strong>ro aumentado cuando <strong>de</strong>tectamos<br />
hipoxemia refractaria, una <strong>de</strong> cuyas <strong>de</strong>finiciones incluye: tener una PaO 2 menor <strong>de</strong><br />
55 mm Hg con una FiO 2 mayor <strong>de</strong> 0,35 o bien con una FiO 2 menor <strong>de</strong> 0,35, presentar<br />
una PaO 2 menor <strong>de</strong> 55 mm Hg y que no aumenta al menos 10 mm Hg con el incremento<br />
en la FiO 2 <strong>de</strong> 0,2. Des<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista operativo tiene interés <strong>de</strong>finir la hipoxemia<br />
refractaria como aquella que con una FiO 2 <strong>de</strong> 0,5 no consigue obtener una PaO 2 <strong>de</strong>, al<br />
menos, 60 mm Hg.<br />
También <strong>de</strong>bemos sospechar que hay un Qs/Qt elevado cuando, tras 20 min <strong>de</strong> respirar<br />
oxígeno puro, en la gasometría encontremos una PaO 2 menor <strong>de</strong> 400 mm Hg o un<br />
AaPO 2 mayor <strong>de</strong> 160 mm Hg.<br />
El shunt fisiológico, en ausencia <strong>de</strong> shunt extrapulmonar, nos informa sobre el componente<br />
intrapulmonar <strong>de</strong> la hipoxemia.<br />
Una limitación <strong>de</strong> este parámetro es que, en condiciones patológicas, existe una<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia muy estrecha entre las variaciones <strong>de</strong>l gasto cardiaco en el cortocircuito<br />
apreciado, <strong>de</strong> forma que todo incremento o <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> aquél supone un cambio paralelo<br />
en el Qs/Qt. A<strong>de</strong>más, cuando el cortocircuito se acompaña <strong>de</strong> trastornos <strong>de</strong> la relación<br />
entre la ventilación y la perfusión, todo aumento <strong>de</strong>l gasto cardiaco o disminución<br />
<strong>de</strong> la ventilación alveolar provoca un aumento <strong>de</strong>l Qs/Qt, y viceversa, incluso cuando no<br />
hay modificaciones en los equilibrios entre la ventilación y la perfusión pulmonares (1,<br />
5,18). El criterio <strong>de</strong> referencia para la valoración <strong>de</strong>l cortocircuito es la técnica <strong>de</strong> la eliminación<br />
<strong>de</strong> gases inertes múltiples, que es un procedimiento que la mayoría <strong>de</strong> los neu-<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
29
<strong>Curso</strong> I<br />
mólogos conocen a base <strong>de</strong> leer <strong>de</strong> ella, pues no es <strong>de</strong> fácil acceso y supone una instrumentación<br />
nada <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ñable.<br />
Cociente entre el espacio muerto fisiológico y el volumen corriente<br />
(VD/VT)<br />
El VD está formado por el espacio muerto anatómico y por el espacio muerto alveolar,<br />
es <strong>de</strong>cir, por el volumen <strong>de</strong> aire que entra en el pulmón en áreas que no están perfundidas.<br />
El espacio muerto anatómico es el volumen <strong>de</strong> las vías aéreas <strong>de</strong> conducción (faringe,<br />
tráquea, bronquios, etc.). El espacio muerto alveolar esta formado por aquellas unida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> gases que están ventiladas pero no perfundidas.<br />
Para su cálculo, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> una gasometría para evaluar la PaCO 2, precisamos la medida<br />
<strong>de</strong> la PCO 2 en el aire espirado mixto (PECO 2), que llevamos a cabo mediante el uso<br />
<strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> mezcla <strong>de</strong> gases o <strong>de</strong> una bolsa <strong>de</strong> Douglas. Empleamos la ecuación<br />
<strong>de</strong> Bohr:<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
VD es el espacio muerto fisiológico.<br />
VT es el volumen corriente.<br />
VD / VT = (PaCO 2 - PECO 2) / PaCO 2<br />
Asumimos que la presión parcial <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono en el gas alveolar es idéntica<br />
a la arterial.<br />
El espacio muerto anatómico ocupa un promedio <strong>de</strong> 150 ml y oscila entre 130 y<br />
180 ml; su cálculo po<strong>de</strong>mos realizarlo mediante la técnica <strong>de</strong>l nitrograma <strong>de</strong> respiración<br />
única por el método <strong>de</strong> Fowler y también po<strong>de</strong>mos según el peso (2 ml/kg) <strong>de</strong>l individuo.<br />
El VD supone, habitualmente, un tercio <strong>de</strong>l VT (oscila entre el 20 y el 40%), aumenta<br />
con la edad y disminuye con el ejercicio. Esta medida tiene como gran limitación su enorme<br />
variabilidad. A<strong>de</strong>más, sin producirse cambios en las relaciones entre la ventilación y<br />
la perfusión pulmonar, el aumento <strong>de</strong>l gasto cardiaco o el <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> la ventilación<br />
alveolar <strong>de</strong>terminan un incremento <strong>de</strong>l VD/VT, y viceversa. También se modifica por la<br />
frecuencia respiratoria y por el VT.<br />
No obstante, si VD/VT es superior al 40%, es probable que el espacio muerto esté<br />
aumentado. Debemos correlacionarlo siempre con la clínica <strong>de</strong>l paciente y, especialmente<br />
si la espirometría es normal, <strong>de</strong>bemos sospechar la presencia <strong>de</strong> una hipertensión arterial<br />
pulmonar o <strong>de</strong> un embolismo pulmonar (19, 20). El émbolo produce una interrupción<br />
<strong>de</strong> la perfusión <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s alveolares afectas pero mantiene la ventilación, por lo que<br />
genera una relación entre la ventilación y la perfusión aumentada. De todas formas el<br />
hallazgo <strong>de</strong> un VD/VT alto tiene una mala especificidad, especialmente en pacientes con<br />
enfermeda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las vías aéreas.<br />
Un resultado inferior al 20% <strong>de</strong>be hacernos pensar en una ventilación alveolar aumentada<br />
o en problemas técnicos en la medida.<br />
30
Parámetros referidos al equilibrio ácido-base metabólico<br />
El organismo dispone <strong>de</strong> varios sistemas <strong>de</strong> control <strong>de</strong>l pH; a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> la<br />
ventilación y <strong>de</strong> la modificación <strong>de</strong>l pH <strong>de</strong> la orina por los riñones, tenemos los llamados<br />
sistemas amortiguadores (tampones o búferes) que se reparten por toda nuestra anatomía.<br />
Éstos son sales parcialmente ionizadas, formadas por la combinación <strong>de</strong> un ácido<br />
fuerte y una base débil, o viceversa, que se combinan rápidamente con cualquier base o<br />
ácido y evitan los cambios excesivos en la concentración <strong>de</strong>l ión hidrógeno. Los tampones<br />
son: CO 3HNa/CO 3H 2, PO 4HNa 2/PO 4H 2Na y las proteínas por su naturaleza anfótera,<br />
<strong>de</strong> las cuales la más importante es la Hb <strong>de</strong>bido a su alta concentración (21).<br />
Los equipos actuales, a partir <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> pH, PCO 2 y hematocrito, calculan<br />
automáticamente los parámetros metabólicos <strong>de</strong>l equilibrio ácido-base, como el bicarbonato,<br />
el CO 2 total, el exceso/déficit <strong>de</strong> base y el bicarbonato estándar (1,3).<br />
A la concentración <strong>de</strong> bicarbonato en el plasma (cHCO 3) se le llama también bicarbonato<br />
real; se calcula a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> pH y pCO 2 en la ecuación <strong>de</strong> Hen<strong>de</strong>rson-<br />
Hasselbalch y su rango <strong>de</strong> referencia en adultos es <strong>de</strong> 21-28 mmol/l. El bicarbonato estándar<br />
(SBC) es la concentración <strong>de</strong> carbonato <strong>de</strong> hidrógeno en el plasma <strong>de</strong> sangre equilibrada,<br />
a 37 ºC, con una mezcla <strong>de</strong> gases con: PCO 2 <strong>de</strong> 40 mm Hg y PO 2 ≥ 100 mm Hg.<br />
Esta medida busca eliminar el componente respiratorio <strong>de</strong>l equilibrio ácido-base, es<br />
<strong>de</strong>cir, si baja orienta a una acidosis metabólica y si sube a una alcalosis <strong>de</strong>l mismo tipo.<br />
El exceso <strong>de</strong> base real (ABE) es la concentración <strong>de</strong> base o <strong>de</strong> ácido fuerte necesaria<br />
para alcanzar un pH <strong>de</strong> 7,40 en el plasma a 37 ºC con una PCO 2 <strong>de</strong> 40 mm Hg y con la<br />
saturación <strong>de</strong> oxígeno real. Los valores positivos (exceso <strong>de</strong> base) indican un déficit relativo<br />
<strong>de</strong> ácidos no carbónicos mientras que los resultados negativos (déficit <strong>de</strong> base) indican<br />
un exceso relativo <strong>de</strong> ácidos no carbónicos. Representa la capacidad tampón o buffer<br />
total en la sangre, que incluye el bicarbonato, el fosfato, las proteínas y la Hb. El rango<br />
<strong>de</strong> normalidad para el exceso <strong>de</strong> base es <strong>de</strong> menos 2 a más <strong>de</strong> 3 mmol/l.<br />
El exceso <strong>de</strong> base estándar (SBE) es una expresión in vivo <strong>de</strong>l exceso <strong>de</strong> base. Se consi<strong>de</strong>ra<br />
un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>l líquido extracelular (una parte <strong>de</strong> sangre se diluye en dos partes <strong>de</strong> su<br />
propio plasma) y se calcula utilizando en la fórmula un tercio <strong>de</strong> la ctHb (alternativamente<br />
pue<strong>de</strong> utilizarse un valor estándar para la concentración <strong>de</strong> Hb <strong>de</strong>l líquido extracelular total<br />
<strong>de</strong> 3 mmol/l). Es in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la PCO 2 <strong>de</strong> la muestra y se utiliza como reflejo <strong>de</strong> los<br />
cambios en los componentes no respiratorios <strong>de</strong>l estado ácido-base.<br />
En realidad todos estos parámetros hay que interpretarlos siempre teniendo en cuenta<br />
el pH y la PaCO 2.<br />
El ácido láctico, que es un ácido no volátil que producimos fundamentalmente en los eritrocitos,<br />
los leucocitos, los músculos y el cerebro. Cuando hay hipoxia en los tejidos el metabolismo<br />
celular se mantiene merced a la glucólisis anaeróbica que genera ácido láctico y éste<br />
ión lactato e hidrogeniones. Normalmente circula por la sangre, se metaboliza principalmente<br />
en el hígado y se elimina por los riñones. La medida <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> lactato (cLac)<br />
nos proporciona una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sequilibrio entre la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> oxígeno tisular y el suministro<br />
<strong>de</strong>l mismo. Si está aumentado hay que pensar en hipoperfusión, en disminución <strong>de</strong>l<br />
contenido <strong>de</strong> oxígeno o en ambos problemas a la vez. Nos ayuda a filiar las acidosis metabólicas<br />
y a estimar la intensidad <strong>de</strong>l esfuerzo físico. También aumenta <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> convulsionar<br />
y en algunas alteraciones metabólicas congénitas. Su <strong>de</strong>scenso proporciona un dato <strong>de</strong><br />
buen pronóstico en los pacientes críticos. Su valor normal en reposo está comprendido entre<br />
0,5 y 1,6 mmol/l.<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
31
<strong>Curso</strong> I<br />
Tabla 4. Fuentes <strong>de</strong> error en la gasometría arterial.<br />
Muestra venosa<br />
Punción arterial dolorosa (sin anestesia)<br />
Exceso <strong>de</strong> heparina en la jeringa<br />
Burbujas en la muestra<br />
Muestra en contacto con el aire<br />
Demora en el análisis <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 15 min<br />
Muestra no conservada en frío<br />
Muestra no agitada suficientemente<br />
Análisis <strong>de</strong> la muestra que contiene el espacio muerto <strong>de</strong>l dispositivo<br />
Problemas referidos al mantenimiento, control <strong>de</strong> calidad y calibración<br />
Desconocimiento <strong>de</strong> la fracción inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno<br />
Ignorancia <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong>l paciente<br />
Leucocitosis superior a 50.000 leucocitos /ml<br />
Interpretación <strong>de</strong> una gasometría arterial<br />
En primer lugar <strong>de</strong>bemos cerciorarnos <strong>de</strong> que no hay fuentes <strong>de</strong> error (tabla 4). En realidad,<br />
muchas veces no nos solemos plantear esta posibilidad hasta que algo no nos cuadra<br />
con la situación clínica.<br />
Para la correcta interpretación <strong>de</strong> una gasometría <strong>de</strong>bemos tener presentes los rangos <strong>de</strong><br />
normalidad para los diversos parámetros, que quedan resumidos en la tabla 5 (2, 4, 6, 20, 21).<br />
Tabla 5. Valores <strong>de</strong> normalidad <strong>de</strong> la gasometría arterial (2, 4, 21).<br />
Parámetros medidos Unidad Hombre Hombre/Mujer Mujer<br />
pH 7,35-7,45<br />
PO 2 mm Hg 83-108<br />
kPa 11,07-14,40<br />
PCO2 mm Hg 35-48 32,45<br />
kPa 4,67-6,40 4,27-6,00<br />
ctH b g/dl 13,5-17,5 12,0-16,0<br />
mmol/l 8,4-10,9 7,4-9,9<br />
SO 2 % 95-99<br />
FCOH b % 0,0-0,8<br />
FMetHb % 0,2-0,6<br />
cLac mmol/l; mEq/l 0,5-1,6<br />
mg/dl 4,5-14,4<br />
Parámetros calculados Unidad Hombre Hombre/Mujer Mujer<br />
cHCO 3 mmol/l 21-28<br />
SBC mmol/l 22,5-26,9 21,8-26,2<br />
ABE mmol/l – 2,0-+ 3,0<br />
SBE mmol/l – 1,5-+ 3,0 – 3,0- + 2,0<br />
P50 mm Hg 24-28<br />
kPa 3,2-3,8<br />
ctO 2 ml/dl 18,8-22,3 15,8-19,9<br />
32
Tabla 6. Clasificación <strong>de</strong> las acidosis.<br />
Una rutina a la hora <strong>de</strong> interpretarla evitará errores (1, 2, 20-23). En primer lugar evaluamos<br />
el pH; cuando éste aumenta por encima <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> referencia hablaremos <strong>de</strong><br />
alcalosis o alcalemia y cuando <strong>de</strong>scien<strong>de</strong> por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> este rango <strong>de</strong> acidosis o aci<strong>de</strong>mia.<br />
Al incremento <strong>de</strong> la PaCO 2 por encima <strong>de</strong> 45-48 mm Hg lo <strong>de</strong>nominamos hipercapnia<br />
y, si iguala o supera los 50 mm Hg, po<strong>de</strong>mos hablar con propiedad <strong>de</strong> insuficiencia<br />
ventilatoria (salvo en el caso <strong>de</strong> que se <strong>de</strong>ba a una compensación ventilatoria <strong>de</strong> una<br />
alcalosis metabólica). Si <strong>de</strong>scien<strong>de</strong> por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> lo normal hablaremos <strong>de</strong> hipocapnia o<br />
<strong>de</strong> hiperventilación alveolar.<br />
Si partimos <strong>de</strong> una PaCO 2 <strong>de</strong> 40 mm Hg y un pH <strong>de</strong> 7,40, con el aumento agudo <strong>de</strong><br />
la presión parcial arterial <strong>de</strong> CO 2 <strong>de</strong> 20 mm Hg <strong>de</strong>bemos esperar un <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong>l pH<br />
<strong>de</strong> 0,1, mientras que para obtener un aumento <strong>de</strong>l pH <strong>de</strong> la misma magnitud la presión<br />
parcial arterial <strong>de</strong> CO 2 <strong>de</strong>be disminuir la mitad (10 mm Hg). Esta orientación nos pue<strong>de</strong><br />
ayudar para evaluar la rapi<strong>de</strong>z con la que se ha instaurado un cambio ventilatorio<br />
agudo.<br />
En las tablas 6 y 7 explicamos cómo clasificar, según los resultados <strong>de</strong> pH, PCO 2,<br />
bicarbonato y SBE, las alteraciones <strong>de</strong>l equilibrio ácido-base, tanto <strong>de</strong> origen metabólico<br />
como respiratorio. Semánticamente po<strong>de</strong>mos plantearnos que hablar, por ejemplo, <strong>de</strong><br />
alcalosis respiratoria compensada o crónica es incorrecto, pues el pH es normal. En ese<br />
caso po<strong>de</strong>mos citar el trastorno como hiperventilación alveolar compensada o crónica;<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
Acidosis metabólica Acidosis respiratoria<br />
pH PCO 2 HCO 3 – EB pH PCO 2 HCO 3 – EB<br />
Descompesada (aguda) ↓ N ↓ ↓ (–) ↓ ↑ N N<br />
Parcialmente compensada (subaguda) ↓ ↓ ↓ ↓ (–) ↑ ↑ ↑ ↑ (+)<br />
Compensada (crónica) N ↓ ↓ ↓ (–) N ↑ ↑ ↑ (+)<br />
Insuficiencia ventilatoria<br />
N: <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango normal. ↑: por encima <strong>de</strong>l rango normal. ↓: por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l rango normal. (–): negativo. (+): positivo.<br />
Tabla 7. Clasificación <strong>de</strong> las alcalosis.<br />
Acidosis metabólica Acidosis respiratoria<br />
pH PCO 2 HCO 3 – EB pH PCO 2 HCO 3 – EB<br />
Descompesada (aguda) ↑ N ↑ ↑ (+) ↑ ↓ N N<br />
Parcialmente compensada (subaguda) ↑ ↑ ↑ ↑ (+) ↓ ↓ ↓ ↓ (–)<br />
Compensada (crónica) N ↑ ↑ ↑ (+) N ↓ ↓ ↓ (–)<br />
Hiperventilación alveolar<br />
N: <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango normal. ↑: por encima <strong>de</strong>l rango normal. ↓: por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l rango normal. (–): negativo. (+): positivo.<br />
33
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 2. Gráfico <strong>de</strong> Siggaard-An<strong>de</strong>rsen para la interpretación <strong>de</strong>l estado ácido-base (tomada <strong>de</strong> la referencia<br />
bibliográfica 2 con autorización).<br />
lo mismo ocurre con la acidosis respiratoria compensada o crónica, a la que po<strong>de</strong>mos<br />
preferir llamar insuficiencia ventilatoria o hipoventilación crónica o compensada (1, 21,<br />
22). También po<strong>de</strong>mos utilizar con este fin el gráfico <strong>de</strong> Siggard-An<strong>de</strong>rsen (fig. 2)<br />
A continuación valoramos el estado <strong>de</strong> la oxigenación empezando por ver la FiO 2 con<br />
la que se ha realizado. Denominamos hipoxemia a la disminución <strong>de</strong> la PaO 2 por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> 81 mm Hg en reposo y respirando aire ambiente al nivel <strong>de</strong>l mar. La graduación <strong>de</strong><br />
su gravedad queda reflejada en la tabla 8. La presencia <strong>de</strong> hipoxemia no siempre comporta<br />
una situación patológica, pues pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a la edad y a otras circunstancias<br />
comentadas en el capítulo correspondiente. Toda hipoxemia grave o muy grave <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rarse<br />
ligada a una situación patológica (salvo en gran altitud) y, en todo caso, tratarse<br />
por las consecuencias fisiológicas que supone (por estar en la zona <strong>de</strong> inflexión <strong>de</strong> la<br />
curva <strong>de</strong> la saturación <strong>de</strong> la Hb pequeños <strong>de</strong>scensos en la PaO 2 comportan significativas<br />
disminuciones en la SaO 2 y por lo tanto en el ctO 2).<br />
El concepto <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria (1, 4, 5) es biológico y se establece mediante<br />
la gasometría cuando: la PaO 2 es inferior a 60 mm Hg (hipoxémica), la PaCO 2 es igual o<br />
34<br />
–20<br />
–25<br />
–15<br />
–10<br />
10<br />
G<br />
20<br />
30<br />
A B<br />
cBase (Ecf)<br />
mmol/l pCO2 en sangre<br />
arterial, mm Hg<br />
F E<br />
150<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
pH en el plasma<br />
arterial<br />
10<br />
6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8<br />
A Hipercapnia aguda E Hipocapnia crónica<br />
B Hipercapnia crónica F Acidosis metabólica<br />
N<br />
C<br />
D<br />
40<br />
30<br />
20
Tabla 8. Gravedad <strong>de</strong> la hipoxemia.<br />
Gravedad PaO 2 (mm Hg)<br />
Leve 80-71<br />
Mo<strong>de</strong>rada 70-61<br />
Grave 60-45<br />
Muy grave Inferior a 45<br />
superior a 50 mm Hg (hipercápnica) o se dan ambas circunstancias a la vez (global). Si<br />
hay una comunicación intracardiaca <strong>de</strong>recha-izquierda no etiquetaremos la hipoxemia<br />
como insuficiencia respiratoria; tampoco lo haremos si la hipercapnia se produce para<br />
compensar ventilatoriamente una alcalosis metabólica. Los mecanismos causantes <strong>de</strong><br />
hipoxemia e hipercapnia los resumimos en la tabla 9. El tratamiento <strong>de</strong> este síndrome,<br />
particularmente la oxigenoterapia y la ventilación mecánica, también estará dirigido por<br />
los controles gasométricos.<br />
La valoración <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong> la oxigenación si hay hipoxemia o el análisis está realizado<br />
con oxígeno suplementario; la completaremos con la evaluación <strong>de</strong>l gradiente alveoloarterial<br />
<strong>de</strong> oxígeno (especialmente si hay alteraciones <strong>de</strong> la PaCO 2) y el cociente entre<br />
la presión arterial <strong>de</strong> oxígeno y la fracción inspiratoria <strong>de</strong> oxígeno (más útil con una FiO 2<br />
alta). También evaluaremos el cociente <strong>de</strong> mezcla venosa (si la hipoxemia no está bien<br />
filiada en su etiología nos pue<strong>de</strong> ayudar en la estimación <strong>de</strong>l cortocircuito anatómico).<br />
Seguiremos con la evaluación <strong>de</strong> la oximetría, que nos informa sobre la capacidad <strong>de</strong><br />
transporte <strong>de</strong> oxígeno, con la concentración <strong>de</strong> Hb, la SaO 2, la fracción <strong>de</strong> Hb oxigenada,<br />
la fracción <strong>de</strong> Hb reducida y las dishemoglobinas.<br />
El ctO 2 <strong>de</strong> la sangre es el parámetro <strong>de</strong> la gasometría clave para conocer el estado <strong>de</strong>l<br />
transporte <strong>de</strong> O 2 y, por ello, cuál es su oferta a los tejidos.<br />
La afinidad <strong>de</strong> la Hb por el oxígeno la evaluamos mediante la P50. Es el parámetro que<br />
mejor nos aproxima a cómo está la cesión <strong>de</strong> O 2 a los tejidos.<br />
La concentración <strong>de</strong> lactato nos pue<strong>de</strong> ayudar a valorar si la oxigenación <strong>de</strong> los tejidos<br />
es suficiente para mantener el metabolismo aeróbico.<br />
Existen programas informáticos, como el oxygen status algorithm, que permiten la<br />
interpretación asistida por or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong> la gasometría (22); en general sacan <strong>de</strong> pocos<br />
apuros a la hora <strong>de</strong> interpretarlas, pero nos pue<strong>de</strong>n ayudar si tenemos alguna duda.<br />
Tabla 9. Mecanismos respiratorios causantes <strong>de</strong> hipoxemia e hipercapnia.<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
Hipoxemia Hipercapnia<br />
Anomalías en V/Q Sí No/Sí<br />
Cortocircuito o shunt Sí No<br />
Alteración <strong>de</strong> la difusión Sí No<br />
Hipoventilación alveolar Sí Sí<br />
35
<strong>Curso</strong> I<br />
Sistemas <strong>de</strong> monitorización intraarterial<br />
Cateterización arterial y toma <strong>de</strong> muestras seriadas<br />
Si precisamos cateterizar la arteria radial para realizar una monitorización frecuente <strong>de</strong><br />
los gases arteriales (por ejemplo para su control durante alguna prueba <strong>de</strong> esfuerzo),<br />
empleamos la técnica <strong>de</strong> Seldinger con la utilización <strong>de</strong> un fiador, que propicia la introducción<br />
<strong>de</strong> una cánula intraarterial (1, 2, 4).<br />
Cuando está cateterizado se coloca a un sistema <strong>de</strong> perfusión continua con presión<br />
conectada a una llave <strong>de</strong> tres pasos. Nos permite también el control continuado y exacto<br />
<strong>de</strong> la tensión arterial. Para cada muestra hay que <strong>de</strong>sechar un volumen <strong>de</strong> sangre <strong>de</strong><br />
tres a seis veces el espacio muerto <strong>de</strong> la línea para evitar la dilución <strong>de</strong> la muestra; por<br />
esto con la monitorización prolongada hay peligro <strong>de</strong> provocar anemia.<br />
Tiene la ventaja <strong>de</strong> que no provoca el dolor ni la hiperventilación <strong>de</strong> las punciones<br />
repetidas y la muestra no pue<strong>de</strong> contaminarse con sangre venosa.<br />
Cuando <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser útil la retiramos, comprimimos hasta mantener la hemostasia completa<br />
10 min y ponemos un vendaje compresivo durante 6 horas.<br />
Las complicaciones suelen ser únicamente el dolor local y el hematoma. Lógicamente<br />
hay que ser más cuidadoso a la hora <strong>de</strong> asegurarnos <strong>de</strong> que hay una correcta circulación<br />
colateral que cuando realizamos una punción aislada ya que los fenómenos trombóticos,<br />
embólicos e isquémicos son más frecuentes. También pue<strong>de</strong> producirse la infección <strong>de</strong>l<br />
catéter (1, 2, 23, 24).<br />
Monitorización intravascular<br />
Cuando precisamos un control <strong>de</strong>l intercambio <strong>de</strong> gases más frecuente o continuo y<br />
prolongado tenemos que recurrir a la colocación intraarterial <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> monitorización<br />
<strong>de</strong> medición directa <strong>de</strong> los mismos, que no precisa la extracción <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong><br />
sangre.<br />
Al principio se empleó el propio electrodo <strong>de</strong> Clark adaptado y posteriormente cromatógrafos<br />
<strong>de</strong> gases o espectrómetros <strong>de</strong> masas, pero su exactitud está puesta en entredicho<br />
y ha <strong>de</strong>jado <strong>de</strong> usarse.<br />
Actualmente los monitores intravasculares, que mi<strong>de</strong>n PO 2, PCO 2 y pH, se basan en la<br />
colocación intraarterial <strong>de</strong> un sensor <strong>de</strong> fibra óptica llamado optodo (1, 4, 25).<br />
Muestras capilares<br />
Especialmente en el caso <strong>de</strong> los lactantes y <strong>de</strong> los niños pequeños, en los que la punción<br />
arterial es muy complicada, po<strong>de</strong>mos plantearnos la alternativa <strong>de</strong> realizar una pun-<br />
36
Figura 3. Cómo obtener muestras capilares (tomada <strong>de</strong> la referencia bibliográfica 2 con autorización).<br />
ción capilar. También se emplea en Medicina <strong>de</strong>l <strong>de</strong>porte. Pincharemos en un territorio<br />
bien vascularizado, como el talón en niños menores <strong>de</strong> seis meses o (en niños mayores y<br />
adultos) la yema <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos corazón o anular y en el lóbulo <strong>de</strong> las orejas. Previamente<br />
arterializamos la zona mediante el masaje y el empleo <strong>de</strong> un vasodilatador tópico o calor<br />
(lámpara o paño a menos <strong>de</strong> 45 ºC) durante 5-10 min. Proce<strong>de</strong>mos a obtener unas gotas<br />
<strong>de</strong> sangre mediante una pequeña incisión inflingida con una lanceta (1, 2, 4).<br />
Tras limpiar con alcohol, proce<strong>de</strong>mos a obtener la muestra (fig. 3). Eliminamos las primeras<br />
gotas contaminadas por líquido intersticial, <strong>de</strong>jamos <strong>de</strong> apretar la zona para favorecer<br />
la circulación, esperamos a que se forme la gota <strong>de</strong> sangre, aplicamos el tubo al<br />
centro <strong>de</strong> la gota con una inclinación <strong>de</strong> 10-45º aspirándola por capilaridad, eliminamos<br />
las burbujas, taponamos el capilar y <strong>de</strong>sinfectamos la herida, la hemostasiamos y la tapamos.<br />
Finalmente proce<strong>de</strong>mos a su lectura, que nos proporcionará un valor <strong>de</strong> PO 2 menor al<br />
arterial pero que nos pue<strong>de</strong> orientar y, en todo caso, nos da una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> su evolución<br />
durante la monitorización <strong>de</strong>l paciente. También nos facilita valores <strong>de</strong> pH, PCO 2, lactato,<br />
etc. (26).<br />
Pulsioximetría<br />
La medición <strong>de</strong> la SaO 2 por pulsioximetría (SpO 2) ha cambiado el estudio y el control<br />
<strong>de</strong> los pacientes respiratorios en las últimas dos décadas. Su naturaleza no invasora y su<br />
fácil acceso han proporcionado una herramienta fundamental para el neumólogo; por<br />
ello sus posibilida<strong>de</strong>s y limitaciones <strong>de</strong>bemos conocerlas.<br />
Como hemos dicho anteriormente el oxímetro es el espectrofotómetro que emite longitu<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> onda específicas para el espectro <strong>de</strong> la oxihemoglobina. El pulsioxímetro es un<br />
equipo que mi<strong>de</strong> la proporción entre la oxihemoglobina y la Hb reducida basándose en<br />
que la primera absorbe más luz infrarroja y menos luz roja que la segunda. Este principio<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
37
<strong>Curso</strong> I<br />
(que es el mismo que se emplea en la gasometría para medir la SaO 2) lo utilizó por primera<br />
vez Mathes en 1935, pero sólo empezó a ser una técnica disponible a partir <strong>de</strong> los<br />
trabajos <strong>de</strong> Aoyagi en 1972. Estos primeros equipos utilizaban ocho longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda<br />
distintas y eran menos precisos que los que tenemos ahora. Los mo<strong>de</strong>rnos pulsioxímetros,<br />
introducidos en la rutina médica a mediados <strong>de</strong> la década <strong>de</strong> los 80, exploran sólo dos<br />
longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda y pue<strong>de</strong>n medir la luz absorbida o la reflejada. La medición es<br />
incruenta y rápida. La obtenemos introduciendo un <strong>de</strong>do (el más utilizado es el índice),<br />
<strong>de</strong>bidamente limpio, en una pinza que consta <strong>de</strong> dos partes: en una hay dos diodos emisores<br />
<strong>de</strong> luz (LED, Light Emmiting Dio<strong>de</strong>s), uno <strong>de</strong> los cuales genera luz roja (660 nm) y<br />
el otro luz infrarroja (905, 910 o 940 nm, según el fabricante), y en la otra un foto<strong>de</strong>tector.<br />
Un avance muy importante fue la técnica <strong>de</strong> sustracción digital, gracias a la cual es<br />
posible medir selectivamente la saturación arterial <strong>de</strong> la Hb. El fundamento <strong>de</strong>l procedimiento<br />
es el siguiente: con cada latido cardiaco se produce una onda <strong>de</strong> pulso que dilata<br />
las arterias pequeñas <strong>de</strong>l <strong>de</strong>do y fluye sangre más oxigenada. Si a los valores máximos<br />
obtenidos durante esta onda <strong>de</strong> pulso les restamos los valores mínimos obtenidos entre<br />
onda y onda, que correspon<strong>de</strong>n a la absorción <strong>de</strong> la luz por estructuras que no son pulsátiles<br />
(como la sangre venosa, el tejido subcutáneo, piel y uña), la diferencia correspon<strong>de</strong><br />
a la sangre arterial (27).<br />
Para relacionar la diferente absorción <strong>de</strong> luz roja e infrarroja con la diferente proporción<br />
<strong>de</strong> Hb oxigenada y la <strong>de</strong>soxihemoglobina se emplean unas tablas obtenidas empíricamente.<br />
Por ejemplo, una proporción entre la absorción <strong>de</strong> luz roja e infrarroja <strong>de</strong> 0,5<br />
se correspon<strong>de</strong> con una SaO 2 <strong>de</strong>l 100%, mientras que una proporción <strong>de</strong> 2 correspon<strong>de</strong><br />
a una saturación <strong>de</strong>l 0%.<br />
Debemos conocer que el parámetro que mi<strong>de</strong> es la SO 2 y no la FO 2Hb. La diferencia<br />
<strong>de</strong> la SpO 2 y SaO 2 ha sido estimada en tan sólo el 1,8% para una saturación comprendida<br />
entre el 57 y el 75% (28). Los fabricantes <strong>de</strong>claran una exactitud <strong>de</strong>l 2-3%, según la<br />
zona <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> saturación en la que nos encontremos (disminuye con saturaciones<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l 75%, con ten<strong>de</strong>ncia a la sobrevaloración). La tabla 10 nos sirve para orientarnos<br />
en cuanto a la PaO 2 esperable para una <strong>de</strong>terminada SaO 2.<br />
Con la altitud la SaO 2 disminuye y luego mejora por efecto <strong>de</strong> la aclimatación.<br />
Disponemos <strong>de</strong> ecuaciones que nos permiten estimar la SpO 2 promedio y el límite inferior<br />
<strong>de</strong> la normalidad en función <strong>de</strong> la altitud (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> el nivel <strong>de</strong>l mar hasta los 4.230 m)<br />
Tabla 10. Relación esperada entre la SaO 2 y la PaO 2.<br />
38<br />
SaO 2 (%) PaO 2 (mm Hg)<br />
100 677<br />
98,4 100<br />
95 80<br />
90 59<br />
80 48<br />
73 40<br />
60 30<br />
50 26
para las personas no aclimatadas y para las aclimatadas (que es común para los habitantes<br />
<strong>de</strong> las tierras altas); son las siguientes (29):<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
SpO 2 en no aclimatados = 98,8183 - 0,0001 × h - 0,000001 × h 2<br />
SpO 2 en aclimatados = 98,2171 - 0,0012 × h - 0,0000008 × h 2<br />
LIN SpO 2 en no aclimatados = 93,4309 - 0,00009 × h - 0,000001 × h 2<br />
LIN SpO 2 en aclimatados = 94,0931 - 0,0012 × h - 0,0000008 × h 2<br />
SpO 2 es la saturación arterial <strong>de</strong> oxígeno medida por pulsioximetría expresada en porcentaje.<br />
h es la altitud medida en metros.<br />
LIN es el límite inferior <strong>de</strong> la normalidad.<br />
Los equipos al encen<strong>de</strong>rse realizan una prueba <strong>de</strong> autodiagnóstico, pero no se calibran,<br />
por lo tanto observar su concordancia con los resultados <strong>de</strong> las gasometrías periódicamente<br />
es algo más que <strong>de</strong>seable.<br />
Las medidas pier<strong>de</strong>n fiabilidad en las siguientes circunstancias: ictericia, pigmentación<br />
cutánea intensa, presencia <strong>de</strong> colorantes intravasculares, hipoperfusión cutánea (hemodinámica<br />
inestable, hipotermia, etc.), proximidad <strong>de</strong> lámparas infrarrojas <strong>de</strong> calentamiento,<br />
anemia grave (con Hb inferior a 5 g/dl) y presencia <strong>de</strong> carboxihemoglobina (particularmente<br />
si es > 3%) o metahemoglobina.<br />
La pulsioximetría también nos pue<strong>de</strong> servir para ajustar la prescripción <strong>de</strong> oxigenoterapia<br />
(una vez establecida mediante gasometría) según la propuesta <strong>de</strong> Guyat et al. (30)<br />
que <strong>de</strong>scribimos a continuación.<br />
Condiciones:<br />
– El paciente habrá seguido su terapia habitual.<br />
– Debe estar en reposo; si ha realizado un esfuerzo (como subir escaleras), esperamos al<br />
menos 20 minutos.<br />
– Las medidas las realizaremos en se<strong>de</strong>stación.<br />
Procedimiento:<br />
– Si el paciente llega con oxígeno lo retiramos y esperamos 20 min o hasta que la SpO 2<br />
sea menor <strong>de</strong>l 80%, en cuyo caso se inicia la oxigenoterapia sin esperar más.<br />
– La iniciamos con un flujo <strong>de</strong> oxígeno <strong>de</strong> 1 a 2 l/min mediante gafas nasales.<br />
– Si la SpO 2 a los 20 min es menor <strong>de</strong>l 90%, <strong>de</strong>bemos aumentar 1 l/min cada 20 min<br />
(nosotros aumentamos <strong>de</strong> 0,5 en 0,5 l).<br />
– Hasta obtener una SpO 2 ≥ 90%.<br />
Comentarios:<br />
– Probablemente es más seguro buscar una SpO 2 en torno al 92%.<br />
– Debemos tener en cuenta que no controlamos la PaCO 2 y que, en insuficiencia respiratoria<br />
hipercápnica, <strong>de</strong>bemos realizar la gasometría una vez establecido el flujo <strong>de</strong><br />
oxígeno necesario para compensar la hipoxemia.<br />
Ya los primeros pulsioxímetros tenían la posibilidad <strong>de</strong> ofrecer un registro continuo <strong>de</strong><br />
sus resultados en papel pero su análisis era muy laborioso. Actualmente, muchos mo<strong>de</strong>-<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
39
<strong>Curso</strong> I<br />
los tienen la capacidad <strong>de</strong> almacenar sus resultados para ser posteriormente volcados a<br />
un or<strong>de</strong>nador y <strong>de</strong>bidamente analizados con los correspondientes programas informáticos.<br />
Esto nos facilita el análisis <strong>de</strong> la monitorización <strong>de</strong> los pacientes, pero muy especialmente<br />
la realización <strong>de</strong> trazados nocturnos a fin <strong>de</strong> evaluar alteraciones respiratorias<br />
durante el sueño, realizar el control <strong>de</strong> los pacientes con ventilación mecánica no invasiva<br />
y los estudios durante el esfuerzo.<br />
La pulsioximetría nocturna (31), en el estudio <strong>de</strong>l síndrome <strong>de</strong> apneas e hipopneas durante<br />
el sueño (SAHS), nos facilita los siguientes datos fundamentales: SpO 2 basal, SpO 2 media,<br />
SpO 2 mínima, tiempo <strong>de</strong> duración <strong>de</strong>l trazado (normalmente los programas tienen la opción<br />
<strong>de</strong> excluir aquellas partes <strong>de</strong>l trazado con artefactos, <strong>de</strong>sconexiones o en las que nos consta<br />
que no ha dormido), porcentaje <strong>de</strong>l tiempo total en el que la SpO 2 es menor <strong>de</strong>l 90%<br />
(conocido como CT90) e índice <strong>de</strong> <strong>de</strong>saturaciones superiores al 3% por hora (que son las<br />
que consi<strong>de</strong>ramos significativas). El CT90 es el parámetro más sensible para este propósito,<br />
pero su especificidad es mala ya que también se ve alterado por problemas que frecuentemente<br />
se solapan, como la EPOC y la hipoventilación. Consi<strong>de</strong>ramos normal un CT90 ≤<br />
1%, una alteración leve hasta el 5%, mo<strong>de</strong>rada hasta el 25% y grave por encima <strong>de</strong> este<br />
porcentaje. Mayor especificidad para el diagnóstico <strong>de</strong>l SAHS tiene el índice <strong>de</strong> <strong>de</strong>saturaciones<br />
superiores al 3% por hora; sólo le <strong>de</strong>bemos conce<strong>de</strong>r credibilidad si calcula la <strong>de</strong>saturación<br />
a partir <strong>de</strong> la SPO 2 inmediatamente anterior al evento y no si la calcula a partir<br />
<strong>de</strong> la basal. Cifras superiores al 5 o al 10% sugieren SAHS, aunque la especificidad es escasa.<br />
La valoración subjetiva <strong>de</strong> <strong>de</strong>saturaciones mayores al 3% en dientes <strong>de</strong> sierra durante al<br />
menos el 15% <strong>de</strong>l trazado se ha consi<strong>de</strong>rado que sugiere SAHS. Esta morfología se consi<strong>de</strong>ra<br />
típica <strong>de</strong>l SAHS y <strong>de</strong> la respiración <strong>de</strong> Cheyne-Stokes, mientras que las <strong>de</strong>saturaciones<br />
prolongadas nos orientan a hipoventilación, obesidad, EPOC y problemas toracógenos.<br />
El uso <strong>de</strong>l pulsioxímetro en el cribado <strong>de</strong>l SAHS es controvertido; su sensibilidad y<br />
especificidad varían mucho en función <strong>de</strong> la gravedad <strong>de</strong> los casos, la patología asociada,<br />
el laboratorio y el equipo empleado. Se ha establecido una sensibilidad entre el 30 y<br />
el 100% y una especificidad entre el 23 y el 99%. Como es lógico, es más útil en el diagnóstico<br />
<strong>de</strong> personas sanas, salvo por la sospecha <strong>de</strong> SAHS. En general, no está recomendado<br />
establecer el diagnóstico <strong>de</strong> este síndrome mediante la pulsioximetría, pero se<br />
<strong>de</strong>fien<strong>de</strong> su utilidad para priorizar los estudios en los medios en los que exista <strong>de</strong>mora en<br />
las pruebas más a<strong>de</strong>cuadas, como la poligrafía respiratoria y la polisomnografía convencional<br />
(que por cierto incorporan la pulsioximetría).<br />
Por último, po<strong>de</strong>mos utilizar la pulsioximetría para la a<strong>de</strong>cuada titulación <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong><br />
oxígeno suplementario portátil necesario para la <strong>de</strong>ambulación según el siguiente procedimiento:<br />
– Prueba <strong>de</strong> marcha <strong>de</strong> 6 min (en otros protocolos proponen 5 min) en pasillo o en tapiz<br />
rodante llevando la fuente <strong>de</strong> oxígeno.<br />
– Debe haber tomado su tratamiento habitual.<br />
– A la velocidad a la que pasea habitualmente, pue<strong>de</strong> llevar bastón, andador, etc.<br />
– Si se repite el estudio <strong>de</strong>be hacerse tras un reposo <strong>de</strong> 20 min. I<strong>de</strong>almente el primer test<br />
<strong>de</strong>beríamos efectuarlo aportando aire comprimido a modo <strong>de</strong> placebo.<br />
Valoración <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong> oxígeno:<br />
– Ina<strong>de</strong>cuado: SpO 2 menor <strong>de</strong>l 90% durante más <strong>de</strong>l 80% <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong>l estudio. Si es<br />
<strong>de</strong>l 80-84%, repetiremos la prueba con un incremento <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong> oxígeno <strong>de</strong> 2 l/min,<br />
si está entre 85 y 89% la repetiremos con tan sólo 1 l/min <strong>de</strong> aumento.<br />
40
– A<strong>de</strong>cuado: SpO 2 ≥ 90% por ≥ 80% <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong>l estudio.<br />
– A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l la repercusión <strong>de</strong> la oxigenoterapia en la SpO 2, evaluaremos la distancia<br />
recorrida y la disnea.<br />
Capnografía volumétrica<br />
La capnografía volumétrica es el análisis <strong>de</strong>l trazado <strong>de</strong> la curva formada por la concentración<br />
<strong>de</strong> CO 2 en el eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas y por el volumen espirado en una respiración<br />
a VT en el eje <strong>de</strong> abscisas.<br />
La llevamos a cabo utilizando normalmente un analizador <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> CO 2<br />
en gas mediante la técnica <strong>de</strong> la cuantificación <strong>de</strong> la absorción <strong>de</strong> los rayos infrarrojos.<br />
El trazado <strong>de</strong>l capnograma consta <strong>de</strong> tres fases (fig. 4). La fase I nos muestra la casi nula<br />
presión <strong>de</strong> CO 2 en el gas que ha permanecido en el espacio muerto anatómico. La fase II<br />
representa el incremento <strong>de</strong> su presión parcial conforme el gas eliminado tiene una mayor<br />
proporción <strong>de</strong>l gas proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> los alvéolos. La fase III se <strong>de</strong>be a la estabilización <strong>de</strong> la<br />
PCO 2 en el aire que proce<strong>de</strong> completamente <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> gases (1, 2, 20).<br />
Esta exploración nos permite evaluar el espacio muerto por el método <strong>de</strong> Fowler, la<br />
presión teleespiratoria <strong>de</strong> CO 2, el volumen <strong>de</strong> CO 2 por ciclo respiratorio, la pendiente <strong>de</strong><br />
la fase II y la pendiente <strong>de</strong> la fase III.<br />
Figura 4. Capnografía volumétrica. ETCO 2: presión teleespiratoria <strong>de</strong> CO 2. PII: pendiente <strong>de</strong> la fase II. PIII:<br />
pendiente <strong>de</strong> la fase III. VDanat: espacio muerto anatómico. VDalv: espacio muerto alveolar. VTalv: volumen<br />
corriente alveolar.<br />
ETCO 2<br />
PCO 2<br />
I<br />
VDalv<br />
PII<br />
II<br />
VDanat VTalv Volumen<br />
Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
III<br />
PIII<br />
IV<br />
41
<strong>Curso</strong> I<br />
Como el espacio muerto representa el componente ineficaz <strong>de</strong> la ventilación, su análisis<br />
periódico es una herramienta clave en la monitorización <strong>de</strong> la ventilación mecánica.<br />
Así, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la PaCO 2, se consi<strong>de</strong>ra un parámetro sensible en la evaluación <strong>de</strong> la ventilación<br />
alveolar.<br />
La pendiente <strong>de</strong> la fase III la valoramos como un parámetro que evalúa el grado <strong>de</strong><br />
homogeneidad <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> la ventilación. Aumenta en los pacientes con broncoespasmo,<br />
con enfisema y con colapso pulmonar en el contexto <strong>de</strong> la ventilación mecánica<br />
y se aplana en el tromboembolismo pulmonar, con la alveolización pulmonar <strong>de</strong> los<br />
niños durante la maduración pulmonar (18, 32) y con el empleo <strong>de</strong> estrategias <strong>de</strong> reclutamiento<br />
alveolar durante la ventilación mecánica.<br />
La presión teleespiratoria <strong>de</strong> CO 2 en sujetos sanos <strong>de</strong>be ser similar a la presión alveolar<br />
<strong>de</strong> la misma, que sabemos que es prácticamente igual a la PaCO 2, dada la gran difusibilidad<br />
<strong>de</strong> este gas (con una diferencia <strong>de</strong> 2 mm Hg como máximo). Por lo tanto pue<strong>de</strong> ser<br />
consi<strong>de</strong>rada una valoración no invasiva <strong>de</strong> dicho parámetro. El aumento <strong>de</strong> la diferencia<br />
<strong>de</strong> presión alveolo teleespiratoria <strong>de</strong> CO 2 es un signo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sigualdad ventilación-perfusión<br />
por aumento <strong>de</strong>l espacio muerto fisiológico; como el espacio muerto anatómico no varía,<br />
este cambio se <strong>de</strong>berá al aumento <strong>de</strong> la ventilación <strong>de</strong>l espacio muerto alveolar.<br />
En general infraestima la PaCO 2 (se han proporcionado datos sobre su exactitud como –<br />
2,56 ± 8,4 mm Hg, y otros mucho menos aceptables como – 22,51 ± 13 mm Hg [33, 34]).<br />
Incluso en el mejor supuesto, tiene escasa capacidad <strong>de</strong> predicción <strong>de</strong> la verda<strong>de</strong>ra PaCO 2<br />
(intervalo <strong>de</strong> confianza al 95% <strong>de</strong> – 3 a + 16 mm Hg [34, 35]). A<strong>de</strong>más en pacientes con obstrucción<br />
<strong>de</strong> la vía aérea la ausencia <strong>de</strong> meseta en la fase III hace menos fiable el resultado.<br />
Su uso está generalizado en Anestesiología y Pediatría y parece que se le presta más<br />
atención a la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la medida que al dato aislado.<br />
El cociente VD/VT po<strong>de</strong>mos estimarlo <strong>de</strong> manera no invasiva utilizando la presión teleespiratoria<br />
<strong>de</strong> CO 2 como reflejo <strong>de</strong> la PaCO 2; así, la ecuación <strong>de</strong> Bohr quedaría como<br />
sigue:<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
VD/VT = (PetCO 2 - PECO 2)/PetCO 2<br />
PetCO 2 es la presión teleespiratoria <strong>de</strong> CO 2.<br />
PECO 2 es la presión <strong>de</strong> CO 2 en el aire espirado mixto.<br />
A esta opción recurrimos frecuentemente durante las pruebas <strong>de</strong> esfuerzo.<br />
Medición transcutánea <strong>de</strong> los gases<br />
El hecho <strong>de</strong> que la piel pue<strong>de</strong> intercambiar gases con la atmósfera es conocido <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
finales <strong>de</strong>l siglo XIX (1).<br />
Con la medición transcutánea <strong>de</strong> los gases tratamos <strong>de</strong> conseguir una equiparación <strong>de</strong><br />
los gases <strong>de</strong> la sangre capilar cutánea con el medio <strong>de</strong> líquido electrolítico <strong>de</strong> contacto<br />
42
que ro<strong>de</strong>a al sensor. Dicho sensor tiene los electrodos <strong>de</strong> medición <strong>de</strong> los gases cubiertos<br />
por su membrana correspondiente. El líquido se mantiene entre la piel y el sensor merced<br />
a un adhesivo con forma <strong>de</strong> ventosa.<br />
Para facilitar este intercambio gaseoso a través <strong>de</strong> la piel <strong>de</strong>beremos <strong>de</strong>squeratinizarla,<br />
aplicando una friega antes <strong>de</strong> colocar el electrodo, y vasodilatarla para conseguir la<br />
arterialización <strong>de</strong>l flujo <strong>de</strong> sangre capilar, gracias al calentamiento que produce el propio<br />
sensor. Este aumento <strong>de</strong> la temperatura es uno <strong>de</strong> los principales problemas <strong>de</strong> la<br />
medición ya que artefacta la medida porque aumenta el metabolismo local y también<br />
porque produce una <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> saturación <strong>de</strong> la Hb y, si mantenemos<br />
<strong>de</strong>masiado tiempo el sensor sin cambiarlo <strong>de</strong> ubicación, pue<strong>de</strong> incluso provocar leves<br />
quemaduras.<br />
Una <strong>de</strong> las principales limitaciones es la mala perfusión cutánea, lo que hace problemático<br />
su uso en pacientes con inestabilidad hemodinámica. También pue<strong>de</strong> darse una<br />
lectura errónea <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> oxígeno como consecuencia <strong>de</strong>l uso <strong>de</strong> algunos gases<br />
anestésicos, como el halotano. Los cambios en los gases sanguíneos se observan en el<br />
analizador transcutáneo con unos minutos <strong>de</strong> <strong>de</strong>mora.<br />
La medida fiable estabilizada <strong>de</strong> la presión transcutánea <strong>de</strong> CO 2 (PtcCO 2) se obtiene<br />
más rapidamente que la <strong>de</strong> la presión transcutánea <strong>de</strong> oxígeno (PtcO 2) gracias a que la<br />
difusibilidad <strong>de</strong>l primer gas es 20 veces mayor. El tiempo <strong>de</strong> estabilización pue<strong>de</strong> acortarse<br />
produciendo un calentamiento <strong>de</strong> la piel aún mayor durante los primeros 5 min <strong>de</strong><br />
la medición.<br />
Los equipos se calibran mediante gases con mezclas <strong>de</strong> precisión apropiadas antes <strong>de</strong><br />
cada estudio. Los equipos actuales son capaces <strong>de</strong> aportar resultados y ten<strong>de</strong>ncias en<br />
tiempo real en la propia pantalla y posteriormente proporcionan el estudio <strong>de</strong>l registro<br />
continuo, a modo <strong>de</strong> Holter, para su análisis.<br />
Sería el método i<strong>de</strong>al para la monitorización, incruenta y continua, <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
si no fuera por la lentitud <strong>de</strong> la medida, la <strong>de</strong>mora en <strong>de</strong>tectar los cambios y,<br />
sobre todo, porque la a<strong>de</strong>cuada concordancia respecto a la gasometría no está firmemente<br />
establecida (33-37); se ha evaluado su intervalo <strong>de</strong> confianza al 95% respecto a la<br />
PaCO 2 en – 6 a + 9 mm Hg. En todo caso parece preferible a la PetCO 2 (35) como medida<br />
no invasora <strong>de</strong> la PCO 2. Por razones obvias su uso es más frecuente en Neonatología<br />
y Pediatría (37). Se ha empleado en pacientes críticos, en el control <strong>de</strong> la ventilación<br />
mecánica, en el estudio <strong>de</strong> los trastornos respiratorios <strong>de</strong>l sueño, etc.<br />
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Monitorización invasiva y no invasiva <strong>de</strong> los gases sanguíneos<br />
45
PRUEBAS NO RUTINARIAS<br />
DE LA FUNCIÓN PULMONAR<br />
Felip Burgos Rincón<br />
Introducción<br />
Se dice que existe insuficiencia respiratoria (IR) cuando el sistema respiratorio no consigue<br />
oxigenar la sangre arterial <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>cuada, cuando no impi<strong>de</strong> la retención <strong>de</strong> CO 2<br />
o en ambas situaciones a la vez (1). Por acuerdo internacional los valores <strong>de</strong> PaO 2 menores<br />
a 60 mm Hg y/o <strong>de</strong> PaCO 2 mayores a 50 mm Hg indican IR (tabla 1).<br />
Aunque estos valores sirven <strong>de</strong> referencia internacional para <strong>de</strong>limitar la existencia <strong>de</strong><br />
IR, es importante hacer notar que han sido obtenidos a partir <strong>de</strong> «aire ambiente al nivel<br />
<strong>de</strong>l mar» ya que la PaO 2 está relacionada directamente con la fracción inspirada <strong>de</strong> oxígeno<br />
(FiO 2) y la presión atmosférica (3, 4). Si cualquiera <strong>de</strong> las dos disminuye, en el caso<br />
<strong>de</strong> la presión atmosférica por incremento <strong>de</strong> la altitud sobre el nivel <strong>de</strong>l mar, también<br />
existirá IR, aunque no directamente <strong>de</strong>bida a la incapacidad <strong>de</strong>l sistema respiratorio. La<br />
cifra <strong>de</strong> PaO 2 <strong>de</strong> 60 mm Hg no es estrictamente aleatoria sino que se relaciona con la<br />
curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la hemoglobina. La forma sigmoidal <strong>de</strong> ésta implica que valores<br />
<strong>de</strong> PaO 2 por encima <strong>de</strong> 60 mm Hg se acompañan <strong>de</strong> pequeños cambios en la saturación<br />
<strong>de</strong> la hemoglobina que presenta la seguridad <strong>de</strong> una saturación por encima <strong>de</strong>l 90%<br />
(fig. 1). En cambio, con valores <strong>de</strong> PaO 2 por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 60 mm Hg la relación entre PaO 2<br />
y saturación <strong>de</strong> la hemoglobina es lineal, <strong>de</strong> manera que cambios <strong>de</strong> la PaO 2 se traducirán<br />
en iguales cambios en la saturación, que, a su vez, influirán en la oxigenación <strong>de</strong> los<br />
tejidos.<br />
Manifestaciones clínicas <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria<br />
En otro capítulo <strong>de</strong> este curso se aborda con <strong>de</strong>talle este apartado. Sin embargo, es<br />
necesario recordar que los datos clínicos <strong>de</strong> la IR están ocasionados, por un lado, por la<br />
Tabla 1. Valores normales para gases arteriales respiratorios en reposo.<br />
PaO 2<br />
97-102 mm Hg<br />
PaCO2 34-38 mm Hg<br />
AaPO2 5-6 mm Hg<br />
Hemoglobina 14,9 g/100 ml<br />
Capacidad <strong>de</strong> O2 20 ml/100 ml<br />
Contenido <strong>de</strong> O2 19,8 ml/100 ml<br />
Combinado con Hb 19,5 ml/100 ml<br />
Disuelto en O2 0,30 ml/100 ml<br />
Saturación <strong>de</strong> oxihemoglobina 97,5%<br />
Presión atmosférica 760 mm Hg<br />
47
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 1. Curva <strong>de</strong> disociación <strong>de</strong> la hemoglobina.<br />
enfermedad <strong>de</strong> base y, por otro, por la sintomatología <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> la existencia <strong>de</strong> hipoxemia<br />
e hipercapnia.<br />
Síntomas <strong>de</strong> hipoxemia e hipercapnia<br />
La tolerancia a la hipoxemia y a la hipercapnia va a <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong>l tiempo y <strong>de</strong> la rapi<strong>de</strong>z<br />
<strong>de</strong> instauración, siendo habitual que las formas crónicas se <strong>de</strong>sarrollen <strong>de</strong> forma insidiosa<br />
(tabla 2). La coloración azulada <strong>de</strong> piel y mucosas o cianosis es un signo bastante<br />
característico <strong>de</strong> la existencia <strong>de</strong> hipoxemia.<br />
La hipoxemia crónica pue<strong>de</strong> producir las siguientes alteraciones:<br />
– Hipertensión pulmonar, agravada si existe acidosis respiratoria, que va a conducir a la<br />
aparición <strong>de</strong> cor pulmonale crónico, caracterizado por ingurgitación yugular, e<strong>de</strong>mas<br />
y hepatomegalia <strong>de</strong> estasis.<br />
– Aumento <strong>de</strong>l gasto cardiaco, que eleva aún más la sobrecarga cardiaca.<br />
– Efectos <strong>de</strong>letéreos sobre la función miocárdica, especialmente si existe coronariopatía<br />
asociada.<br />
48<br />
% Sat<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
60 mm Hg<br />
P 50 PaO 2 (mm Hg)<br />
Tabla 1. Diferencias entre insuficiencia respiratoria aguda y crónica.<br />
Aguda Crónica<br />
pH Acidosis Normal<br />
HCO3 Normal Elevado<br />
Alteración respiratoria Ausente Presente<br />
Síntomas Bruscos Progresivos<br />
Tolerancia Mala Buena<br />
Hemoglobina Normal Poliglobulia
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
– Trastorno <strong>de</strong> la función renal con ten<strong>de</strong>ncia a la retención <strong>de</strong> sodio.<br />
– Alteraciones <strong>de</strong> la función <strong>de</strong>l sistema nervioso central caracterizadas por cefaleas,<br />
alteraciones mentales e intelectuales, somnolencia e incoordinación motora.<br />
– Alteraciones hematológicas, como la poliglobulia.<br />
La existencia <strong>de</strong> hipercapnia pue<strong>de</strong> producir cefaleas, temblores, sensación <strong>de</strong> abotargamiento<br />
y somnolencia, con ten<strong>de</strong>ncia a alterar el ritmo sueño-vigilia. En las <strong>de</strong>scompensaciones<br />
agudas estos datos clínicos empeoran llegando a la obnubilación y al<br />
coma hipercápnico, presentando en ocasiones alteraciones ventilatorias como respiración<br />
<strong>de</strong> Kussmaul (generalmente asociada a estados <strong>de</strong> acidosis) o <strong>de</strong> Cheyne-Stokes<br />
(observada en estados <strong>de</strong> narcosis hipercápnica). En la práctica los efectos <strong>de</strong> la hipoxemia<br />
se pue<strong>de</strong>n superponer a los <strong>de</strong> la hipercapnia.<br />
Síntomas <strong>de</strong> la enfermedad causal<br />
Un dato clínico bastante común a todas las causas <strong>de</strong> IR es la existencia <strong>de</strong> disnea, cuya<br />
intensidad va a ser muy variable. Existen una serie <strong>de</strong> mecanismos <strong>de</strong> adaptación que contribuyen<br />
a disminuir la sensación <strong>de</strong> disnea. Uno <strong>de</strong> ellos es la retención <strong>de</strong> bicarbonato,<br />
que, al reducir la acidosis, contribuye a disminuir el impulso ventilatorio y a prevenir el<br />
<strong>de</strong>terioro muscular inspiratorio. También podrían participar los opiáceos endógenos en respuesta<br />
al estrés respiratorio, cuyo efecto va a ser la reducción <strong>de</strong>l impulso a pesar <strong>de</strong> retener<br />
CO 2. De este modo un paciente que tolera un cierto grado <strong>de</strong> retención <strong>de</strong> CO 2 pue<strong>de</strong><br />
presentar menos disnea que un paciente con igual grado <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioro funcional, que<br />
requiere un alto nivel <strong>de</strong> esfuerzo respiratorio para mantener la PCO 2 en cifras normales.<br />
Tanto en la IR aguda como en la <strong>de</strong>scompensación <strong>de</strong> una crónica pue<strong>de</strong>n aparecer<br />
datos clínicos <strong>de</strong> alarma, como aumento <strong>de</strong> disnea, respiración rápida y superficial,<br />
empleo <strong>de</strong> músculos accesorios <strong>de</strong> la ventilación, aparición <strong>de</strong> <strong>de</strong>scoordinación toracoabdominal,<br />
existencia <strong>de</strong> sudoración y disminución <strong>de</strong>l nivel <strong>de</strong> conciencia con ten<strong>de</strong>ncia<br />
a la obnubilación. En estos casos hay que sospechar que estamos en presencia <strong>de</strong> una<br />
IR e instaurar las medidas terapéutica a<strong>de</strong>cuadas.<br />
Intercambio <strong>de</strong> gases: prueba <strong>de</strong> difusión<br />
El intercambio <strong>de</strong> oxígeno y CO 2 entre la circulación pulmonar y el alvéolo es el principal<br />
objetivo <strong>de</strong>l aparato respiratorio. Para su <strong>de</strong>terminación se emplea el monóxido <strong>de</strong><br />
carbono (CO) por ser una molécula con gran afinidad por la hemoglobina, que atraviesa<br />
la membrana alveolocapilar <strong>de</strong> manera similar al oxígeno y cuyo gradiente alveoloarterial<br />
no se modificará a lo largo <strong>de</strong>l capilar. Esta transferencia <strong>de</strong> moléculas se realiza por<br />
un proceso <strong>de</strong> difusión pasiva, que está regulada por las leyes físicas <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> los<br />
gases expresada en la ecuación <strong>de</strong> Fick. En otras palabras, la capacidad <strong>de</strong> difusión o difusión<br />
libre <strong>de</strong> CO (DLCO) o transferencia libre <strong>de</strong> CO (TLCO) es el volumen <strong>de</strong> CO transferido<br />
a la circulación por unidad <strong>de</strong> tiempo y por presión parcial alveolar <strong>de</strong> CO y sus<br />
resultados se expresan en ml/min/mm Hg (5).<br />
Para su <strong>de</strong>terminación se pue<strong>de</strong>n emplear varios métodos pero se pue<strong>de</strong>n resumir en dos:<br />
el método <strong>de</strong> respiración única, que es la técnica más utilizada y que se explica en otro capí-<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
49
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 2. Medición <strong>de</strong> la difusión <strong>de</strong> monóxido <strong>de</strong> carbono y acetileno por el método <strong>de</strong> reinhalación. Las mediciones<br />
se realizan reinhalando rápida y profundamente una mezcla con una concentración inicial <strong>de</strong> gases conocida. Don<strong>de</strong><br />
V A, el volumen alveolar, se calcula sumando el volumen respiratorio durante la maniobra al volumen residual medido<br />
por el método <strong>de</strong> dilución <strong>de</strong> un gas trazador, en este caso argón. PB es la presión barométrica. Las fracciones<br />
alveolares <strong>de</strong> CO iniciales y finales se obtienen, analizando muestras <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> la bolsa <strong>de</strong> recogida en dos momentos<br />
separados por un intervalo <strong>de</strong> tiempo conocido o midiendo la concentración <strong>de</strong> un gas inerte al principio y al final <strong>de</strong><br />
la maniobra. Se calculan la concentración inspiratoria <strong>de</strong> CO y el factor <strong>de</strong> dilución obtenido <strong>de</strong>l gas inerte y se<br />
equipara con la concentración <strong>de</strong> CO la final <strong>de</strong>l período <strong>de</strong> reinhalación.<br />
tulo <strong>de</strong> este curso, y el método <strong>de</strong> respiraciones múltiples. Este método está reservado para<br />
pacientes que no pue<strong>de</strong>n hacer los 10 segundos <strong>de</strong> apnea o que no colaboran bien, como<br />
los niños. Existen dos, el método <strong>de</strong>l estado constante (más usado) y el <strong>de</strong> reinhalación. En<br />
el primero, el paciente respira una baja concentración <strong>de</strong> CO, sobre el 0,1%, durante 30<br />
segundos aproximadamente, el CO espirado hasta alcanzar un estado constante. En este<br />
momento se mi<strong>de</strong> la transferencia <strong>de</strong> CO y la PaCO. Sus principales inconvenientes son que<br />
tiene una baja reproducibilidad y que el resultado <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l volumen minuto. En el método<br />
<strong>de</strong> reinhalación el paciente respira durante 30 segundos <strong>de</strong> una bolsa cerrada con una<br />
concentración baja <strong>de</strong> CO y He y reinhala su contenido, normalmente a volumen corriente<br />
elevado y sobre 30 respiraciones por minuto. La DLCO se calcula a partir <strong>de</strong> las concentraciones<br />
iniciales y finales <strong>de</strong> He y CO, <strong>de</strong> manera similar a la respiración única. Al igual que<br />
en el estado estable, su resultado también se ve influido por el patrón respiratorio. Su ventaja<br />
es que pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la DCO en pacientes con volúmenes muy bajos (fig. 2).<br />
Técnica <strong>de</strong> eliminación <strong>de</strong> gases inertes múltiples (TGIM)<br />
Es una técnica <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong>l intercambio pulmonar <strong>de</strong> gases extremadamente sensible<br />
y específica pero que, por su dificultad metodológica, no se emplea nunca en la prác-<br />
50<br />
REINHALACIÓN<br />
Volumen<br />
Argón<br />
Acetileno<br />
Monóxido <strong>de</strong> carbono<br />
0 4 8 12 16 20 24 28<br />
Tiempo (segundos)
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 3. Valores normales <strong>de</strong> V A/Q.<br />
Ventilation (•) and blood flow (•), l/min<br />
Estudios <strong>de</strong> ventilación-perfusión<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
shunt LogSD<br />
tica clínica habitual; su empleo se restringe a laboratorios con amplia experiencia en la<br />
técnica interesados en un análisis fisiopatológico muy específico <strong>de</strong> los diferentes factores<br />
intra y extrapulmonares que gobiernan el intercambio <strong>de</strong> gases. La utilización <strong>de</strong> la<br />
TGIM ha aportado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> mediados <strong>de</strong> la década <strong>de</strong> los 70 (cuando fue introducida por<br />
primera vez) in<strong>formación</strong> fisiopatológica <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n en enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares<br />
<strong>de</strong> muy diversa índole (3) (EPOC, fibrosis pulmonar, TEP, asma, neumonía, etc.).<br />
La TGIM se basa en el análisis <strong>de</strong> la eliminación pulmonar <strong>de</strong> seis gases (SF6, enfluorano,<br />
halotano, ciclopropano, éter y acetona), <strong>de</strong> solubilida<strong>de</strong>s diferentes, que se administran<br />
por vía venosa. En condiciones <strong>de</strong> estado estable (steady state), se mi<strong>de</strong> su<br />
concentración en aire espirado, sangre arterial y sangre venosa mixta mediante cromatografía<br />
<strong>de</strong> gases. Estos datos, junto a otros <strong>de</strong> carácter general, como presión atmosférica,<br />
FiO 2, hemoglobina, etc.), se introducen en un programa informático cuyo resultado final<br />
es una distribución <strong>de</strong> los cocientes V A/Q basada en un mo<strong>de</strong>lo matemático que simplifica<br />
todo el parénquima pulmonar en un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> 50 unida<strong>de</strong>s alveolares, como se<br />
muestra en la figura 3.<br />
La figura 3 muestra en el eje <strong>de</strong> las abscisas el valor <strong>de</strong> los diferentes cocientes V A/Q<br />
<strong>de</strong> estas 50 unida<strong>de</strong>s alveolares <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0 (shunt) hasta 100 (espacio muerto) y en el eje <strong>de</strong><br />
las or<strong>de</strong>nadas la cantidad <strong>de</strong> ventilación o perfusión que cada una <strong>de</strong> ellas recibe. En esta<br />
misma figura se presenta la distribución <strong>de</strong> cocientes V A/Q obtenida en un individuo sano<br />
(6). Obsérvese que tanto la ventilación como la perfusión se distribuyen en unida<strong>de</strong>s<br />
alveoIares cuyos cocientes V A/Q oscilan entre 0,1 y 10. No existen shunt ni espacio muerto<br />
(excepto el anatómico). Por el contrario, el panel A (fig. 4) muestra la distribución <strong>de</strong><br />
cocientes V A/Q obtenida en un paciente con EPOC tipo enfisema. Obsérvese que tanto la<br />
distribución <strong>de</strong> la ventilación como la <strong>de</strong> la perfusión son mucho más anchas (dispersas)<br />
que en el caso anterior y que existe perfusión distribuida a unida<strong>de</strong>s alveolares poco ven-<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
<strong>de</strong>ad space<br />
0,01 0,1 1 10 100<br />
Ventilation/perfusion ratio<br />
Valores normales<br />
LogSD Q ≤ 0,60<br />
LogsSD V ≤ 0,65<br />
Shunt < 1%<br />
Cardús J, et al.<br />
AJRCCM 1997; 156: 648<br />
51
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 4. Distribuciones <strong>de</strong> ventilación alveolar (círculos abiertos) y perfusión pulmonar (círculos cerrados) en<br />
función <strong>de</strong> 50 unida<strong>de</strong>s alveolares (abscisas), <strong>de</strong> cero (cortocircuito) a infinito (espacio muerto).<br />
La distribución bimodal en la ventilación alveolar (A) se observa en los casos con enfisema predominante;<br />
la distribución bimodal en la perfusión pulmonar (B) se observa en cualquier fenotipo <strong>de</strong> EPOC.<br />
tiladas, cuyo cociente V A/Q es inferior a 0,1 (efecto mezcla venosa) e incluso igual a 0<br />
(shunt); simultáneamente (panel B: cualquier fenotipo <strong>de</strong> EPOC), existe ventilación distribuida<br />
a unida<strong>de</strong>s alveolares escasamente perfundidas (cociente V A/Q superior a 10) (efecto<br />
espacio muerto). La TGIM proporciona también in<strong>formación</strong> sobre una hipotética limitación<br />
en la difusión <strong>de</strong>l oxígeno <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el gas alveolar hasta la sangre capilar, como la<br />
que pue<strong>de</strong> aparecer en algunas enfermeda<strong>de</strong>s intersticiales, especialmente con el ejercicio<br />
físico.<br />
Introducción<br />
Test <strong>de</strong> tolerancia al esfuerzo<br />
Uno <strong>de</strong> los síntomas más característicos <strong>de</strong>l individuo enfermo es su incapacidad para<br />
realizar y/o mantener un ejercicio físico normal. Las causas que generan dicha incapacidad<br />
son múltiples y variadas. Cuando la enfermedad que las motiva se halla suficientemente<br />
avanzada, son incluso obvias. Sin embargo, en estadios iniciales <strong>de</strong> la enfermedad,<br />
o en algunas entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>terminadas, el individuo pue<strong>de</strong> mostrar signos <strong>de</strong> intolerancia<br />
al esfuerzo sin que pueda <strong>de</strong>terminarse su causa a partir <strong>de</strong> la exploración clínico-funcional<br />
realizada en reposo. El test <strong>de</strong> tolerancia al esfuerzo permite comprobar<br />
dicha limitación y, en muchos casos, establecer su origen. En consecuencia, <strong>de</strong>be indicarse<br />
un test <strong>de</strong> esfuerzo en todas aquellas circunstancias en las que la sintomatología<br />
<strong>de</strong>l paciente no que<strong>de</strong> suficientemente explicada por la exploración funcional obtenida<br />
en reposo (7).<br />
52<br />
A<br />
0,75<br />
Ventilación o flujo sanguíneo (l · m –1 )<br />
0,50<br />
0,25<br />
0,00<br />
Cortocircuito<br />
0%<br />
Espacio muerto<br />
43% O*<br />
0 0,01 0,1 1,0 10 100<br />
Cociente V A-Q<br />
B<br />
0,75<br />
0,50<br />
0,25<br />
0,00<br />
Cortocircuito<br />
2%<br />
Espacio muerto<br />
45% O*<br />
0 0,01 0,1 1,0 10 100<br />
Cociente V A-Q
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Estos test incluyen la medida <strong>de</strong>l consumo <strong>de</strong> oxígeno, la producción <strong>de</strong> CO 2, la ventilación<br />
minuto, el registro electrocardiográfico, la medida <strong>de</strong> la tensión arterial, la oximetría<br />
y la gasometría en la sangre arterial. Puesto que el objetivo <strong>de</strong> estas pruebas es<br />
obligar a los órganos y sistemas implicados en el transporte <strong>de</strong> oxígeno a aumentar su función,<br />
incluso hasta alzar o aproximarse a sus límites para analizar la respuesta, para su<br />
realización se necesitan ejercicios que requieran masas musculares importantes, como la<br />
marcha o carrera (tapiz rodante) y el pedaleo (cicloergómetro).<br />
Las pruebas progresivas <strong>de</strong> esfuerzo están indicadas en general cuando el paciente se queja<br />
<strong>de</strong> disnea <strong>de</strong> esfuerzo o intolerancia al ejercicio. Si el síntoma es dolor torácico, la prueba más<br />
apropiada probablemente sea una prueba <strong>de</strong> estrés cardiaco realizada por cardiólogos.<br />
Los pulmones, el corazón, las circulaciones pulmonar y periférica y la maquinaria<br />
energética <strong>de</strong> los músculos <strong>de</strong>ben respon<strong>de</strong>r apropiadamente y <strong>de</strong> forma coordinada para<br />
satisfacer las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los músculos activos durante el ejercicio: para ello a medida<br />
que aumenta la intensidad <strong>de</strong>l esfuerzo se ven obligados a usar una parte cada vez<br />
mayor <strong>de</strong> su reserva funcional hasta que se alcance su respuesta máxima o aparezcan los<br />
síntomas relacionados con aproximarse a la respuesta máxima que obliguen al sujeto a<br />
disminuir la intensidad <strong>de</strong>l esfuerzo o a parar. En ambos casos el órgano o sistema en<br />
cuestión limita el ejercicio. Por ello, como las pruebas <strong>de</strong> esfuerzo clínicas hacen posible<br />
la reproducción en el laboratorio <strong>de</strong> los síntomas <strong>de</strong>l sujeto mientras se mi<strong>de</strong> la respuesta<br />
fisiológica a un estímulo estandarizado, permiten objetivar y cuantificar la intolerancia<br />
al ejercicio y <strong>de</strong>tectar o <strong>de</strong>scartar anomalías en los sistemas implicados.<br />
Indicaciones clínicas<br />
Las indicaciones <strong>de</strong> estas pruebas son:<br />
1. La valoración <strong>de</strong> la tolerancia al ejercicio y <strong>de</strong> los factores limitantes <strong>de</strong>l mismo:<br />
– La objetivación <strong>de</strong> la limitación <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> esfuerzo.<br />
– El análisis <strong>de</strong> los factores limitantes <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> esfuerzo.<br />
– La distinción entre disnea <strong>de</strong> origen respiratorio o cardiaco.<br />
– El estudio <strong>de</strong> la disnea no explicable por las pruebas en reposo.<br />
2. Valoración clínica, funcional y pronóstica y <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> alteraciones que se producen<br />
o empeoran acusadamente con el ejercicio en enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares crónicas:<br />
– EPOC.<br />
– Enfermeda<strong>de</strong>s intersticiales.<br />
– Fibrosis quística.<br />
– Hipertensión pulmonar primaria<br />
3. Valoración legal <strong>de</strong> la discapacidad por enfermeda<strong>de</strong>s respiratorias.<br />
4. Prescripción <strong>de</strong> ejercicio para terapia (en rehabilitación) o por otros motivos.<br />
5. Valoración preoperatoria en la cirugía <strong>de</strong> reducción pulmonar.<br />
6. Valoración <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> intervenciones terapéuticas.<br />
Pruebas <strong>de</strong> esfuerzo constantes<br />
Indicaciones:<br />
– Evaluación <strong>de</strong> la respuesta a distintas intervenciones, como rehabilitación cardiopulmonar,<br />
tratamiento broncodilatador, cirugía <strong>de</strong> resección <strong>de</strong> volumen y otros.<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
53
<strong>Curso</strong> I<br />
– Mediciones fisiológicas que requieren estabilidad o un cierto tiempo para llevarlas a<br />
cabo: hemodinámicas, gasto cardiaco por rebreathing, curvas <strong>de</strong> flujo/volumen en ejercicio,<br />
hiperinsuflación dinámica o cinética <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong>l intercambio <strong>de</strong> gases.<br />
– Validación <strong>de</strong> puntos obtenidos durante las pruebas progresivas.<br />
– Calibraciones biológicas <strong>de</strong> los equipos.<br />
Pruebas <strong>de</strong> campo<br />
Las pruebas <strong>de</strong> ejercicio realizadas en el laboratorio (incremental o <strong>de</strong> carga constante)<br />
son útiles e insustituibles para el análisis <strong>de</strong> problemas específicos. Sin embargo, los requerimientos<br />
propios <strong>de</strong> un laboratorio <strong>de</strong> ejercicio con equipo son relativamente complejos (8).<br />
Las pruebas <strong>de</strong> campo presentan menores requerimientos tecnológicos, lo que las hace<br />
practicables para la evaluación <strong>de</strong> la tolerancia al ejercicio fuera <strong>de</strong>l laboratorio <strong>de</strong> función<br />
pulmonar.<br />
Estas pruebas no <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse alternativas a las pruebas <strong>de</strong> laboratorio, sino complementarias<br />
para su utilización en la práctica clínica habitual. Los protocolos simples<br />
<strong>de</strong> ejercicio más populares son: la prueba <strong>de</strong> marcha durante un período controlado (6 o<br />
12 min), la prueba <strong>de</strong> lanza<strong>de</strong>ra y las pruebas <strong>de</strong> subida <strong>de</strong> escalones. En la actualidad, la<br />
prueba <strong>de</strong> 6 min (6MWD) es, sin duda, el protocolo simple más utilizado.<br />
Los perfiles <strong>de</strong> <strong>de</strong>manda metabólica (VO 2) <strong>de</strong> diferentes modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong><br />
tolerancia al ejercicio se comparan en la figura 5 y las características <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong><br />
ejercicio se <strong>de</strong>scriben a continuación.<br />
Prueba <strong>de</strong> escaleras<br />
La subida <strong>de</strong> escalones, <strong>de</strong>scrita en 1948, fue una <strong>de</strong> las primeras pruebas simples utilizadas<br />
para evaluar la tolerancia al ejercicio en pacientes. Presenta una reproducibilidad<br />
Figura 5. Perfil <strong>de</strong>l VO 2 en cuatro protocolos <strong>de</strong> ejercicio efectuados en un mismo paciente con enfermedad<br />
pulmonar obstructiva crónica (EPOC).<br />
54<br />
2.000<br />
1.600<br />
1.200<br />
800<br />
400<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11<br />
Tiempo, mh<br />
VO 2: pico<br />
Escalera<br />
6MWT<br />
INCREMENTAL<br />
SHUTTLE
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
Figura 6. Recorrido que hay que seguir durante la realización <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> marcha <strong>de</strong> lanza<strong>de</strong>ra. Los conos<br />
que indican el cambio <strong>de</strong> sentido están colocados a una distancia <strong>de</strong> 0,5 m <strong>de</strong> los extremos <strong>de</strong>l perímetro <strong>de</strong><br />
marcha para permitir el giro <strong>de</strong>l paciente.<br />
0,5 m 9 m 0,5 m<br />
individual aceptable cuando se controlan las condiciones <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> la prueba y<br />
presenta un alto grado <strong>de</strong> aplicabilidad (hay una escalera en cualquier centro sanitario).<br />
Sin embargo es una prueba que carece <strong>de</strong> estandarización suficiente. La <strong>de</strong>manda metabólica<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> factores como el peso corporal <strong>de</strong>l paciente, la altura <strong>de</strong> los escalones,<br />
la velocidad <strong>de</strong> subida o el grado <strong>de</strong> apoyo sobre la barandilla <strong>de</strong> la escalera, lo que<br />
plantea importantes problemas en cuanto a la estandarización <strong>de</strong> la prueba y por tanto<br />
su comparación entre centros, así como la ausencia <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> referencia, representan<br />
un inconveniente para la utilización clínica <strong>de</strong> esta prueba.<br />
Prueba <strong>de</strong> lanza<strong>de</strong>ra (shuttle test)<br />
Se empezó a utilizar en 1992 como una prueba <strong>de</strong> tipo incremental para evaluar la<br />
tolerancia al ejercicio en pacientes con EPOC. Mediante una señal sonora, provista por<br />
una grabación, se indica la velocidad <strong>de</strong> marcha al paciente a lo largo <strong>de</strong> un corredor <strong>de</strong><br />
10 m señalizado por dos conos situados 0,5 m antes <strong>de</strong> cada bor<strong>de</strong> (fig. 6).<br />
El paciente cuenta con un tiempo pre<strong>de</strong>terminado para recorrer la distancia que separa,<br />
un cono <strong>de</strong> otro. La velocidad <strong>de</strong> marcha se incrementa a cada minuto, hasta 12 niveles<br />
<strong>de</strong> velocidad. Al finalizar la prueba se contabiliza la totalidad <strong>de</strong> metros caminados.<br />
La prueba termina cuando se pone <strong>de</strong> manifiesto una limitación sintomática (disnea,<br />
molestias en las extremida<strong>de</strong>s inferiores, etc.) o bien cuando el sujeto no es capaz <strong>de</strong><br />
alcanzar el cono <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los extremos en el tiempo <strong>de</strong>l que dispone dos veces consecutivas.<br />
La prueba <strong>de</strong> lanza<strong>de</strong>ra ha <strong>de</strong>mostrado muy buena correlación con el VO 2<br />
pico obtenido, durante la realización <strong>de</strong> una prueba <strong>de</strong> ejercicio incremental convencional,<br />
con la distancia caminada, en la prueba <strong>de</strong> 6MWD y con la calidad <strong>de</strong> vida relacionada<br />
con la salud. Al tratarse <strong>de</strong> una prueba con alto grado <strong>de</strong> estandarización y<br />
buena reproducibilidad, permite una buena comparación <strong>de</strong> los resultados obtenidos en<br />
diferentes centros sanitarios. Sin embargo, la falta <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> referencia representa<br />
una cierta limitación para utilización clínica. Resulta altamente sensible para <strong>de</strong>tectar<br />
cambios fisiológicos generados por programas <strong>de</strong> entrenamiento físico. En resumen, se<br />
trata <strong>de</strong> una prueba simple <strong>de</strong> ejercicio incremental potencialmente útil, menos utilizada<br />
que la <strong>de</strong> 6 MWD y, por tanto, con menos in<strong>formación</strong> disponible para su validación<br />
clínica.<br />
Distancia caminada en seis minutos (6 MWD)<br />
Los primeros intentos <strong>de</strong> evaluar la capacidad funcional midiendo la distancia recorrida<br />
durante un período controlado datan <strong>de</strong> 1982. Butland et al comparan la prueba <strong>de</strong><br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
55
<strong>Curso</strong> I<br />
Figura 7. Recorrido que hay que seguir durante la realización <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> 6 min marcha. Los conos que<br />
indican el cambio <strong>de</strong> sentido están colocados a una distancia <strong>de</strong> 0,5 m <strong>de</strong> los extremos <strong>de</strong>l perímetro <strong>de</strong><br />
marcha para permitir el giro <strong>de</strong>l paciente.<br />
marcha <strong>de</strong> 12 min con otras variantes más cortas (2, 6 y 12 min). Se observa la variabilidad<br />
<strong>de</strong> los resultados aumenta al incrementar el tiempo <strong>de</strong> marcha y el po<strong>de</strong>r discriminativo<br />
se reduce al disminuir la duración <strong>de</strong> la prueba; ello se propone la 6MWD a modo<br />
<strong>de</strong> compromiso entre reproducibilidad y po<strong>de</strong>r discriminativo. Una revisión reciente concluye<br />
que «la prueba <strong>de</strong> marcha <strong>de</strong> 6 min es fácil <strong>de</strong> realizar, bien tolerada y la que mejor<br />
refleja las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la vida diaria» (fig. 7). Se trata en efecto <strong>de</strong> una prueba muy sencilla<br />
que evalúa una actividad <strong>de</strong>sarrollada diariamente por los pacientes, como es caminar,<br />
y que presenta pocos requerimientos tecnológicos. La 6MWD presenta una buena<br />
correlación en el VO 2 pico y con la calidad <strong>de</strong> vida relacionada con la salud y se trata <strong>de</strong><br />
una prueba altamente sensible para <strong>de</strong>tectar cambios, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> intervenciones terapéuticas,<br />
como el entrenamiento físico; asimismo muestra una buena correlación con los<br />
cambios o en la percepción <strong>de</strong> la disnea. Se utiliza en aproximadamente un 80% <strong>de</strong> los<br />
programas <strong>de</strong> rehabilitación respiratoria (7-9) <strong>de</strong> pacientes un EPOC y cuenta con ecuaciones<br />
<strong>de</strong> predicción publicadas.<br />
Los aspectos relacionados con la estandarización <strong>de</strong> la 6MWD son muy importantes<br />
para optimizar la utilización <strong>de</strong> la prueba y para que se reduzcan <strong>de</strong> forma muy significativa.<br />
Los aspectos relevantes para la a<strong>de</strong>cuada estandarización son: el grado <strong>de</strong> incentivo<br />
durante las pruebas, la longitud <strong>de</strong>l pasillo, el número <strong>de</strong> pruebas que se <strong>de</strong>ben realizar<br />
en un <strong>de</strong>terminado paciente y los criterios <strong>de</strong> administración <strong>de</strong> oxígeno durante la<br />
prueba.<br />
Las pruebas simples <strong>de</strong> ejercicio son útiles para la caracterización clínica <strong>de</strong> los<br />
pacientes en lo que respecta a la limitación <strong>de</strong> la tolerancia al ejercicio y <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse<br />
complementarias <strong>de</strong> la pruebas <strong>de</strong> ejercicio convencional, que aportan in<strong>formación</strong><br />
irremplazable. El tipo <strong>de</strong> pruebas que se va a utilizar <strong>de</strong>be seleccionarse <strong>de</strong> acuerdo con<br />
las preguntas clínicas específicas en cada caso. Cabe señalar que la 6MWD es probablemente<br />
la que reúne los criterios necesarios para ser recomendada como prueba <strong>de</strong> referencia<br />
por su simplicidad, bajos requerimientos tecnológicos, buena reproducibilidad y<br />
bajo riesgo cardiopulmonar (9, 10).<br />
Estudio <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> la ventilación<br />
Cuando las exploraciones comentadas en éste y otros capítulos <strong>de</strong> este curso son normales<br />
o están ligeramente afectadas, pue<strong>de</strong>n efectuarse otras exploraciones funcionales,<br />
como el estudio <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> la ventilación. El estudio <strong>de</strong> los centros respiratorios tuvo<br />
56<br />
50 cm 29 m 50 cm
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
un especial auge en las últimas décadas <strong>de</strong>bido, fundamentalmente, al progresivo conocimiento<br />
<strong>de</strong> los síndromes <strong>de</strong> hipoventilación alveolar, las alteraciones respiratorias<br />
durante el sueño y las alteraciones ligadas a enfermeda<strong>de</strong>s neuromusculares. Las pruebas<br />
más utilizadas en el laboratorio son el análisis <strong>de</strong>l patrón ventilatorio, la presión <strong>de</strong> oclusión<br />
en el 0,1 segundo (P 0,1) y los estudios <strong>de</strong> quimiosensibilidad (11).<br />
Exploración <strong>de</strong>l patrón ventilatorio<br />
El patrón ventilatorio expresa <strong>de</strong> forma global el control <strong>de</strong> la respiración y <strong>de</strong> los cambios<br />
que se establecen en él para compensar las alteraciones morfológicas o funcionales<br />
<strong>de</strong>l aparato respiratorio. Existen diferentes métodos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>l patrón ventilatorio:<br />
– Determinación mediante máscara facial o pieza bucal (tipo buzo). El paciente respira<br />
<strong>de</strong> forma tranquila a través <strong>de</strong> una <strong>de</strong> ellas, que está conectada a un espirómetro.<br />
– Pletismografía inductiva respiratoria (Respitrace ® ). Consiste en la colocación <strong>de</strong> unas<br />
bandas torácicas y abdominales que van a registrar los cambios <strong>de</strong> volumen que se producen<br />
con la respiración<br />
Las variables que hay que consi<strong>de</strong>rar en el estudio <strong>de</strong>l patrón respiratorio son:<br />
– VE: ventilación minuto.<br />
– FR: frecuencia respiratoria.<br />
– VT: volumen corriente.<br />
– Ti: tiempo inspiratorio.<br />
– Ttot: duración total <strong>de</strong>l ciclo respiratorio.<br />
– Ti/Ttot: relación entre tiempo inspiratorio y tiempo total (fracción <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong>l ciclo<br />
total que se utiliza para la inspiración, por lo que sería una medida <strong>de</strong>l timing u oscilador<br />
central).<br />
– VT/Ti: flujo inspiratorio medio VT/Ti (MIF) representa el volumen corriente alcanzado<br />
durante la inspiración y viene a traducir el impulso neuromuscular o estímulo inspiratorio<br />
inicial (drive).<br />
Medida <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> oclusión en el 0,1 segundo<br />
La P 0,1 correspon<strong>de</strong> a la presión medida en la boca durante los 100 primeros milisegundos<br />
<strong>de</strong> la inspiración, realizada con la vía aérea ocluida. Se admite que en un estadio<br />
tan precoz el sujeto no respon<strong>de</strong> <strong>de</strong> forma voluntaria a la oclusión y, por tanto, la<br />
medida expresa el impulso respiratorio central. Está indicada siempre que se <strong>de</strong>ba valorar<br />
la posible presencia <strong>de</strong> alteraciones en la génesis <strong>de</strong>l estímulo ventilatorio o en la respuesta<br />
<strong>de</strong> los centros moduladores <strong>de</strong> la ventilación ante <strong>de</strong>terminados estímulos físicos<br />
o químicos.<br />
Estudios <strong>de</strong> quimiosensibilidad<br />
La respuesta <strong>de</strong> los quimiorreceptores se estudia midiendo el comportamiento <strong>de</strong> la<br />
ventilación, el patrón ventilatorio y la P 0,1 ante un estímulo químico, sea respirando mezclas<br />
<strong>de</strong> gas con valores bajos <strong>de</strong> O 2 (estimulación hipóxica) o enriquecidas en CO 2 (estimulación<br />
hipercápnica) y valorando las modificaciones que se producen en ventilación,<br />
patrón ventilatorio y presión <strong>de</strong> oclusión.<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
57
<strong>Curso</strong> I<br />
El estudio <strong>de</strong> la respuesta ventilatoria a la hipercapnia pue<strong>de</strong> llevarse a cabo mediante<br />
dos tipos <strong>de</strong> técnicas:<br />
– Método <strong>de</strong>l estado estable (Lloyd y Cunningham). En éste el paciente respira una mezcla<br />
constituida por O 2 21%, CO 2 6-8% y resto nitrógeno. Se realiza un control continuo<br />
<strong>de</strong> los niveles <strong>de</strong> CO 2 en el aire espirado hasta que se estabilizan, hecho que tiene<br />
lugar generalmente a los 8-10 min.<br />
– Método <strong>de</strong> respiración en circuito cerrado o rebreathing: el paciente respira y reinspira<br />
en una bolsa que contiene una mezcla gaseosa con una concentración conocida <strong>de</strong><br />
CO 2 (habitualmente un 7%) y que ha sido enriquecida con oxígeno. Es una técnica que<br />
resulta más rápida y que permite alcanzar un mayor estímulo, por lo que prácticamente<br />
ha <strong>de</strong>splazado al método <strong>de</strong>l estado estable <strong>de</strong>scrito anteriormente.<br />
En ambos casos se mi<strong>de</strong> el incremento <strong>de</strong> la respuesta ventilatoria y <strong>de</strong> la P 0,1 en relación<br />
a su valor inicial (valor basal). El resultado se <strong>de</strong>scribe mediante la pendiente <strong>de</strong> respuesta<br />
que relaciona la ventilación y la presión <strong>de</strong> oclusión con la PCO 2 (VE/PCO 2;<br />
P 0,1/PCO 2). Existe una gran variabilidad en la respuesta mostrada por sujetos sanos, <strong>de</strong><br />
manera que el rango VE/PCO 2 oscila entre 2 y 6 l/mm Hg y el rango consi<strong>de</strong>rado normal<br />
para la P 0,1 /PCO 2 entre 0,12 y 2,64 cm H 2O/mm Hg.<br />
La hipoxemia, al igual que la hipercapnia, se acompaña <strong>de</strong> un incremento, tanto en la<br />
ventilación (VE) como en la P 0,1. En este caso la relación no es lineal, sino curvilínea, existiendo,<br />
por el contrario, una relación inversa lineal entre el grado <strong>de</strong> saturación y el incremento<br />
en las medidas <strong>de</strong> la ventilación. La respuesta a la hipoxemia <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>, sobre todo,<br />
<strong>de</strong> los quimiorreceptores carotí<strong>de</strong>os.<br />
Aunque existen varios procedimientos <strong>de</strong> medida, el más utilizado es la estimulación<br />
hipóxica isocápnica progresiva. Consiste en la reinspiración en una bolsa llena <strong>de</strong> aire,<br />
conectada a un filtro <strong>de</strong>stinado a la absorción <strong>de</strong> CO 2. De esta forma se produce una<br />
caída progresiva en la saturación <strong>de</strong> O 2, manteniéndose estables los niveles <strong>de</strong> CO 2. La<br />
prueba finaliza cuando la saturación <strong>de</strong> O 2 cae por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l 80% (12).<br />
Al igual que ocurría con la hipercapnia, la respuesta ventilatoria a la hipoxemia muestra<br />
una gran variabilidad, <strong>de</strong> manera que el cociente se sitúa entre -0,18 y -4,90 l/min/%.<br />
Los cambios <strong>de</strong> la P 0,1 también son muy variables, con un rango que se sitúa entre -0,01<br />
y – 0,23 cm H 2O/%.<br />
Gasto cardiaco<br />
El gasto cardiaco Q/T equivale al producto <strong>de</strong>l volumen sistólico <strong>de</strong>l ventrículo izquierdo<br />
y la frecuencia cardiaca. Sus modificaciones son causa poco valorada <strong>de</strong> alteraciones<br />
<strong>de</strong>l intercambio pulmonar <strong>de</strong> gases. El principio <strong>de</strong> Fick establece que:<br />
QT x (CaO 2-CvO z) = VO 2<br />
Don<strong>de</strong> CaO 2 y CvO 2 correspon<strong>de</strong>n a los contenidos <strong>de</strong> oxígeno en sangre arterial y venosa<br />
mixta (arteria pulmonar) la VO 2 al consumo tisular <strong>de</strong> O 2 y QT al gasto cardiaco. En<br />
condiciones normales, en reposo el VO 2 sólo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la actividad metabólica <strong>de</strong>l<br />
organismo; por tanto, si en estas circunstancias se produce una disminución <strong>de</strong>l QT<br />
(infarto <strong>de</strong> miocardio, por ejemplo), la diferencia arteriovenosa <strong>de</strong> contenidos <strong>de</strong> oxígeno<br />
(CaO 2 –CvO 2) aumentará. Esto se produce a expensas <strong>de</strong> la disminución <strong>de</strong>l CvO 2 y,<br />
58
Bases fisiológicas y procedimientos diagnósticos<br />
en la insuficiencia respiratoria<br />
en consecuencia, <strong>de</strong> la PO 2 en la sangre venosa mixta (PvO 2). Cualquier disminución <strong>de</strong><br />
la PvO 2 supone una carga extra para el parénquima pulmonar, que ha <strong>de</strong> conseguir oxigenar<br />
a<strong>de</strong>cuadamente una sangre que llega a los pulmones con un contenido <strong>de</strong> oxígeno<br />
más bajo (13).<br />
Este mecanismo <strong>de</strong> alteración <strong>de</strong>l intercambio pulmonar <strong>de</strong> gases es poco valorado en<br />
la práctica. Sin embargo, tiene una característica terapéutica fundamental: es insensible<br />
a todas las acciones terapéuticas <strong>de</strong>stinadas a mejorar otros factores reguladores <strong>de</strong>l intercambio<br />
<strong>de</strong> gases, sean intrapulmonares (oxigenoterapia, broncodilatadores, corticoesteroi<strong>de</strong>s,<br />
antibióticos, etc.) o extrapulmonares (ventilación mecánica). Por el contrario, un<br />
correcto soporte hemodinámico (administración <strong>de</strong> volumen intravascular, fármacos<br />
vasoactivos, etc.) es <strong>de</strong> gran efectividad terapéutica.<br />
Bibliografía<br />
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2. Andrew B. Lumb. Nunn’s Applied Respiratory Physiology. Butteworth Heinemann Ed. Oxford;<br />
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5. Casan P, Burgos F, editores. Manual <strong>SEPAR</strong> <strong>de</strong> procedimientos 3: Procedimientos <strong>de</strong> evaluación<br />
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Respiratory Society. Eur Respir J 1997 10: 2662-89.<br />
10. American Thoracic Society; American College of Chest Physicians. ATS/ACCP Statement on<br />
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11. Lung Function Test. Physiological principles and clinical applications. Hughes JMB and Pri<strong>de</strong><br />
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12. Tratado <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria. P <strong>de</strong> Lucas, R Güell, JM Rodríguez González-Moro, A<br />
Antón, editores. <strong>SEPAR</strong>, Ergon 2006.<br />
13. Función pulmonar aplicada. Agustí GN, editor. Mosby/Doyma; 1995.<br />
Pruebas no rutinarias <strong>de</strong> la función pulmonar<br />
59
ESTUDIOS DE FUNCIÓN MUSCULAR<br />
Y DE CENTROS RESPIRATORIOS<br />
Diego Castillo Villegas, Jordi Giner Donaire y Pere Casan Clarà<br />
El conjunto <strong>de</strong> la «bomba ventilatoria» está actuado por músculos y dirigido <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
diferentes centros neuronales. Si el intercambio <strong>de</strong> gases se mantiene entre sus límites <strong>de</strong><br />
referencia, la acción neuromuscular se realiza <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>cuada. Por el contrario, si el<br />
resultado final (pH, PO 2 y PCO 2) está alterado, su origen pue<strong>de</strong> y <strong>de</strong>be evaluarse a partir<br />
<strong>de</strong>l funcionamiento <strong>de</strong> los músculos respiratorios y <strong>de</strong>l control central <strong>de</strong> la ventilación.<br />
El correcto funcionamiento <strong>de</strong>l sistema se realiza con el conjunto corporal en bipe<strong>de</strong>stación<br />
y en situación <strong>de</strong> reposo. En <strong>de</strong>cúbito supino se produce una reducción <strong>de</strong> la capacidad<br />
residual funcional y los músculos respiratorios trabajan en condiciones <strong>de</strong>ficitarias, por<br />
lo que se modifica la relación ventilación/perfusión y se reduce la PO 2. En ejercicio se<br />
ponen a prueba las reservas funcionales <strong>de</strong> todos los órganos y sistemas y, lógicamente,<br />
también los pulmones, que <strong>de</strong>ben exprimir su capacidad <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> gases.<br />
Los músculos respiratorios pue<strong>de</strong>n afectarse por reducción o pérdida <strong>de</strong> su capacidad<br />
<strong>de</strong> generar fuerza, por la imposibilidad <strong>de</strong> mantenerla a lo largo <strong>de</strong>l tiempo, en lo que se<br />
<strong>de</strong>fine como endurance o aguante muscular, y porque estos músculos se fatiguen. Cada<br />
una <strong>de</strong> las enfermeda<strong>de</strong>s pue<strong>de</strong> tener uno o varios <strong>de</strong> estos elementos pero hemos <strong>de</strong><br />
po<strong>de</strong>r diferenciarlos y cuantificarlos en el laboratorio <strong>de</strong> función pulmonar (1). A su vez,<br />
el patrón ventilatorio está <strong>de</strong>finido por los elementos que intervienen en la consecución<br />
<strong>de</strong> la ventilación, es <strong>de</strong>cir, volumen (Vt) y frecuencia respiratoria (FR). Una forma actual<br />
<strong>de</strong> evaluarla es a partir <strong>de</strong> sus elementos más intrínsecos, driving (Vt/Ti) y timing (Ti/Ttot).<br />
También, en cada enfermedad pue<strong>de</strong>n modificarse estos dos componentes.<br />
Las pruebas respiratorias realizadas en el laboratorio tienen una finalidad clínica práctica<br />
(diagnóstico, evaluación terapéutica, pronóstico, etc.) o pertenecen al terreno <strong>de</strong> la<br />
investigación. En ambos casos, las más <strong>de</strong>stacadas se <strong>de</strong>sarrollan a continuación.<br />
Aspectos generales<br />
Introducción<br />
Procedimientos para el estudio <strong>de</strong> la función muscular<br />
Los músculos respiratorios son los elementos contráctiles responsables <strong>de</strong> generar los cambios<br />
<strong>de</strong> presión intratorácica que provocarán el flujo <strong>de</strong> aire en los pulmones (2). De su correcto<br />
funcionamiento <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> la ventilación alveolar. Dado que apenas disponen <strong>de</strong> períodos<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>scanso, en contraposición a otros músculos esqueléticos, se han adaptado para convertirse<br />
en músculos con una gran capacidad aeróbica, permitiendo una elevada utilización <strong>de</strong>l<br />
oxígeno para la extracción <strong>de</strong> energía. Sin embargo, hay diversas circunstancias que pue<strong>de</strong>n<br />
provocar el fracaso <strong>de</strong> los músculos respiratorios, sea por el aumento <strong>de</strong> la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l tra-<br />
61
<strong>Curso</strong> I<br />
Tabla 1. Causas <strong>de</strong> disfunción muscular respiratoria.<br />
Mayores <strong>de</strong>mandas ventilatorias o energéticas<br />
EPOC y sus exacerbaciones<br />
Agudización grave <strong>de</strong>l asma<br />
E<strong>de</strong>ma pulmonar<br />
Enfermeda<strong>de</strong>s intersticiales pulmonares<br />
Obesidad mórbida<br />
Alteraciones <strong>de</strong> la caja torácica<br />
Síndrome <strong>de</strong>l distrés respiratorio <strong>de</strong>l adulto (SDRA)<br />
Ejercicio<br />
Hipoxia e hipercapnia<br />
Hipertermia y fiebre<br />
Menor capacidad <strong>de</strong> respuesta neuromuscular<br />
Enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares crónicas (EPOC y asma crónica)<br />
Paresia/parálisis <strong>de</strong>l diafragma<br />
Decondicionamiento por <strong>de</strong>suso (incluye estados <strong>de</strong> postventilación mecánica)<br />
Efectos <strong>de</strong> la cirugía toracoabdominal mayor<br />
Hemiplejía y cuadriplejía<br />
Otros procesos neurológicos o <strong>de</strong> la placa motora<br />
Miopatías primarias y secundarias<br />
Enfermeda<strong>de</strong>s inflamatorias sistémicas<br />
Disminución <strong>de</strong> la oferta energética al músculo<br />
Anorexia <strong>de</strong> causa orgánica (neoplasias)<br />
Anorexia nerviosa<br />
Nutrición parenteral/enteral insuficiente<br />
Endocrinopatías<br />
Anemia<br />
Hipovolemia<br />
Insuficiencia cardiaca<br />
Diarrea grave<br />
bajo respiratorio, la disminución <strong>de</strong> la energía aportada al músculo o por un <strong>de</strong>fecto intrínseco<br />
<strong>de</strong> éste (tabla 1) (3).<br />
Para evaluar la gravedad <strong>de</strong> la disfunción muscular se utilizan principalmente las pruebas<br />
<strong>de</strong> función pulmonar, aunque no <strong>de</strong>ben obviarse la historia clínica y las técnicas <strong>de</strong><br />
imagen (tabla 2) (3).<br />
Dentro <strong>de</strong> las técnicas utilizadas en el laboratorio <strong>de</strong> función pulmonar po<strong>de</strong>mos diferenciar<br />
entre aquellas más generales (técnicas <strong>de</strong> función pulmonar convencional) y<br />
aquellas dirigidas a evaluar aspectos más específicos <strong>de</strong>l trabajo muscular (fuerza, aguante<br />
o fatiga).<br />
Técnicas <strong>de</strong> función pulmonar convencional en el estudio <strong>de</strong> la función muscular<br />
Las pruebas convencionales (espirometría, volúmenes, gasometría, etc.) son utilizadas<br />
principalmente para establecer la gravedad <strong>de</strong> la enfermedad y su progresión, dado que<br />
<strong>de</strong>bido a su baja especificidad no son útiles para el diagnóstico. No obstante, en ocasiones<br />
la disfunción muscular se sospecha inicialmente por una alteración en estas pruebas.<br />
62
Tabla 2. Principales pruebas para la evaluación <strong>de</strong> la función muscular y respiratoria<br />
en la práctica clínica.<br />
Exploración física<br />
Técnicas <strong>de</strong> imagen<br />
Técnicas <strong>de</strong> función pulmonar convencional<br />
Determinación <strong>de</strong> las presiones respiratorias máximas (en la boca, en la cavidad nasal o en el esófago)<br />
Cálculo <strong>de</strong> la presión transdiafragmática<br />
Estimulación eléctrica <strong>de</strong>l nervio y los centros frénicos<br />
Estimulación magnética (transcraneal, cervical y <strong>de</strong> nervios frénicos)<br />
Estimulación por inhalación <strong>de</strong> mezclas <strong>de</strong> gases (hipoxia y/o hipercapnia)<br />
Recogida y procesamiento <strong>de</strong> la señal electromiográfica<br />
Prueba incremental <strong>de</strong> resistencia muscular<br />
Prueba <strong>de</strong> resistencia con carga constante submáxima<br />
Ventilación voluntaria máxima<br />
Evaluación <strong>de</strong>l riesgo <strong>de</strong> fatiga mediante <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los índices tensión-tiempo<br />
– Espirometría forzada<br />
En pacientes con <strong>de</strong>bilidad muscular no suele apreciarse un patrón obstructivo.<br />
Generalmente, dado que la espirometría supone un esfuerzo (sobre todo al final <strong>de</strong> la<br />
espiración y <strong>de</strong> la inspiración), en pacientes con dicha disfunción se observa una disminución<br />
<strong>de</strong> los flujos en estos dos puntos, lo cual provoca una curva más redon<strong>de</strong>ada.<br />
A<strong>de</strong>más, esto pue<strong>de</strong> reflejarse también en un aumento <strong>de</strong> la relación FEV 1/FVC. Por último,<br />
en enfermos con disfunción muscular <strong>de</strong> la vía aérea superior o alteraciones extrapiramidales,<br />
es posible observar oscilaciones <strong>de</strong> flujo llamadas sawtooth (dientes <strong>de</strong> sierra).<br />
– Volúmenes pulmonares<br />
El hallazgo más común en pacientes con <strong>de</strong>bilidad muscular es la reducción <strong>de</strong> la<br />
capacidad vital (CV). Esta refleja no sólo la pérdida <strong>de</strong> capacidad muscular (tanto inspiratoria<br />
como espiratoria), sino la reducción en la compliance que también acompaña a<br />
los pacientes con <strong>de</strong>bilidad muscular crónica. La CV <strong>de</strong>staca por dos aspectos: posee una<br />
excelente estandarización con valores <strong>de</strong> referencia correctamente establecidos y una<br />
notable sensibilidad para monitorizar la progresión <strong>de</strong> la enfermedad en alteraciones<br />
musculares mo<strong>de</strong>radas y graves. Su <strong>de</strong>clinamiento sirve para pre<strong>de</strong>cir la supervivencia en<br />
la esclerosis lateral amiotrófica (4) y la distrofia muscular <strong>de</strong> Duchenne (5). Sin embargo<br />
la CV tiene baja especificad para el diagnóstico <strong>de</strong> las alteraciones musculares.<br />
Finalmente, la variación postural <strong>de</strong> la CV (entre supino y <strong>de</strong>cúbito supino), que en sujetos<br />
sanos varía entre un 5 y un 10%, está aumentada en alteraciones diafragmáticas y<br />
pue<strong>de</strong> ser una prueba óptima para el estudio <strong>de</strong> dicho músculo (6).<br />
– Ventilación voluntaria máxima<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la ventilación voluntaria máxima (VVM) no es comúnmente recomendada<br />
en pacientes con afectación muscular, dado que no posee ventajas sobre la CV,<br />
pero pue<strong>de</strong> ser útil en el seguimiento <strong>de</strong> los trastornos extrapiramidales.<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
63
<strong>Curso</strong> I<br />
– Gases arteriales<br />
Los pacientes con <strong>de</strong>bilidad muscular pue<strong>de</strong>n presentar una hipoxemia diurna leve.<br />
Por su parte, la PaCO 2 en trastornos leves o mo<strong>de</strong>rados suele estar disminuida como reflejo<br />
<strong>de</strong> la hiperventilación. La hipercapnia diurna es infrecuente a menos que la fuerza<br />
muscular esté reducida por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l 40% <strong>de</strong> la prevista o la CV esté reducida por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong>l 50% <strong>de</strong> la prevista; por ello, la elevación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> bicarbonato es<br />
una pista importante que nos pue<strong>de</strong> hacer sospechar la presencia hipercapnia en trastornos<br />
menos graves. Hay que tener en cuenta que por ejemplo en el síndrome <strong>de</strong> Duchenne<br />
la hipercapnia está relacionada con una menor supervivencia. En <strong>de</strong>finitiva, los gases<br />
arteriales valoran la consecuencia funcional <strong>de</strong>l trastorno muscular.<br />
– Estudios durante el sueño<br />
El papel <strong>de</strong> los estudios nocturnos en pacientes con enfermedad respiratoria <strong>de</strong> origen<br />
muscular no está aclarado. Es evi<strong>de</strong>nte que aquellos en los que se esté consi<strong>de</strong>rando la ventilación<br />
no invasiva nocturna <strong>de</strong>ben ser estudiados durante el sueño. Debido a que no hay<br />
evi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> que el tratamiento <strong>de</strong> los trastornos nocturnos sin repercusión clínico-gasométrica<br />
mejore el pronóstico <strong>de</strong> vida, no está recomendado el estudio <strong>de</strong> todos los pacientes.<br />
Dicho esto, es evi<strong>de</strong>nte que una medida simple como la pulsioximetría nocturna pue<strong>de</strong> evi<strong>de</strong>nciar<br />
<strong>de</strong>saturaciones durante la noche, principalmente en fase REM. A<strong>de</strong>más inicialmente<br />
muchos pacientes sólo presentan hipercapnia nocturna, por lo que su medición pue<strong>de</strong><br />
servir para <strong>de</strong>tectar la hipoventilación nocturna. Es evi<strong>de</strong>nte que los pacientes que presenten<br />
síntomas <strong>de</strong> hipoventilación diurna (somnolencia, astenia y cefalea matutina) <strong>de</strong>ben ser<br />
estudiados durante el sueño, principalmente mediante polisomnografia.<br />
– Transferencia <strong>de</strong> monóxido <strong>de</strong> carbono<br />
Generalmente, la DLCO se encuentra ligeramente reducida o normal, mientras que la<br />
KCO suele estar aumentada. Su alteración se <strong>de</strong>be a la incapacidad para la distensión <strong>de</strong><br />
los pulmones. Su principal aplicación es <strong>de</strong>scartar otras afectaciones pulmonares.<br />
– Pruebas <strong>de</strong> ejercicio<br />
Pue<strong>de</strong>n ayudar a <strong>de</strong>terminar el principal factor que limita la capacidad <strong>de</strong> ejercicio,<br />
especialmente si se sospecha o si existen enfermeda<strong>de</strong>s pulmonares o cardiacas.<br />
Fuerza<br />
La fuerza muscular es la expresión tensional <strong>de</strong> la máxima capacidad contráctil. Dado<br />
que ésta es una estimación difícil <strong>de</strong> obtener en los músculos respiratorios, la fuerza se<br />
estima a partir <strong>de</strong> las presiones respiratorias generadas y los cambios <strong>de</strong> volumen pulmonar.<br />
Las pruebas para el estudio <strong>de</strong> la fuerza se divi<strong>de</strong>n en volitivas o no volitivas y presentan<br />
diferentes grados <strong>de</strong> invasividad.<br />
Técnicas para la evaluación <strong>de</strong> la fuerza<br />
Para evaluar la fuerza se <strong>de</strong>be disponer en el laboratorio <strong>de</strong> función pulmonar <strong>de</strong> un<br />
equipamiento más amplio <strong>de</strong>l habitual. En primer lugar, <strong>de</strong>bemos disponer <strong>de</strong> un trans-<br />
64
ductor <strong>de</strong> presión. Actualmente existen en el mercado diferentes transductores con una<br />
fiabilidad excelente. Sin embargo, es importante resaltar que estos transductores <strong>de</strong>ben<br />
ser correctamente calibrados periódicamente y que a<strong>de</strong>más en función <strong>de</strong> su rango y sensibilidad<br />
serán válidos para realizar las diferentes mediciones. Es <strong>de</strong>cir, algunas estimaciones<br />
requieren que el transductor sea capaz <strong>de</strong> variaciones <strong>de</strong> unos pocos centímetros<br />
<strong>de</strong> agua, mientras que otros permiten márgenes superiores.<br />
En segundo lugar, para realizar las estimaciones directamente en la cavidad torácica <strong>de</strong><br />
manera invasiva, se <strong>de</strong>berá colocar a través <strong>de</strong> la nariz un catéter; una vez situado correctamente<br />
en el tubo digestivo, permitirá conocer tanto la presión esofágica (P eso) como la<br />
gástrica (P gas). Ambas se correspon<strong>de</strong>n respectivamente con la presión pleural y la abdominal.<br />
Existen diferentes tipos <strong>de</strong> catéter: ballon catheter systems, liquid-filled catheters y<br />
catheter-mounted microtransducers. El más extendido es el primero. Presentan una<br />
correcta estandarización (7) y su inserción apenas presenta complicaciones en manos<br />
experimentadas.<br />
Por último, para medir las presiones respiratorias en la vía aérea, nariz o boca, se suelen<br />
utilizar air-filled catheters, adaptados a la pieza nasal o bucal. La primera suele ser<br />
una pieza suave, capaz <strong>de</strong> ocluir la fosa nasal y en la que se pue<strong>de</strong> adaptar el catéter.<br />
Respecto a las piezas bucales, existen diferentes mo<strong>de</strong>los. Se <strong>de</strong>be tener en cuenta que<br />
en función <strong>de</strong> su diseño pue<strong>de</strong>n variar los resultados. Cuentan con una válvula que permite<br />
ocluir el extremo distal y una pequeña fuga para prevenir el cierre <strong>de</strong> la glotis durante<br />
las maniobras inspiratorias y espiratorias.<br />
En función <strong>de</strong>l sistema que se utilice se podrá llevar a cabo un estudio más o menos<br />
específico. Los sistemas no invasivos, dado que mi<strong>de</strong>n las presiones en la vía aérea, permiten<br />
obtener una estimación razonable <strong>de</strong> la presión alveolar y por ello <strong>de</strong> la presión<br />
pleural, dado que tan sólo hay una ligera pérdida <strong>de</strong> presión a través <strong>de</strong> la vía aérea. Sin<br />
embargo, no permiten discriminar la raíz <strong>de</strong>l problema, como, diferenciar un problema<br />
diafragmático <strong>de</strong> la musculatura accesoria. Para ello son necesarios los sistemas invasivos,<br />
que permiten estimar la presión transdiafragmática (P eso – P gas). Ésta es <strong>de</strong>bida principalmente<br />
a la acción <strong>de</strong>l diafragma. Es fácil suponer que las medidas menos invasivas<br />
son más sencillas y mejor toleradas por el paciente, aunque, como se mencionó anteriormente,<br />
proporcionan menos in<strong>formación</strong> que las más invasivas.<br />
Maniobras voluntarias<br />
La principal ventaja <strong>de</strong> las maniobras voluntarias es que proporcionan una estimación<br />
<strong>de</strong> la fuerza muscular <strong>de</strong> manera sencilla y bien tolerada por el paciente. Presentan la<br />
<strong>de</strong>sventaja <strong>de</strong> que no po<strong>de</strong>mos asegurar que el paciente esté realizando su máximo<br />
esfuerzo; es <strong>de</strong>cir, pacientes con baja actividad neuronal pue<strong>de</strong>n mostrar valores por<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l límite normal, sin que esto signifique que tengan una alteración muscular,<br />
pero esto no pue<strong>de</strong> discriminarse con estas pruebas.<br />
– Presión estática máxima inspiratoria y espiratoria<br />
La medición en la boca <strong>de</strong> la presión estática máxima inspiratoria y espiratoria es la forma<br />
más sencilla <strong>de</strong> evaluar la fuerza muscular respiratoria. Se <strong>de</strong>terminan durante una maniobra<br />
máxima con la vía respiratoria ocluida. Las presiones obtenidas reflejan la fuerza <strong>de</strong>sarrolla-<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
65
<strong>Curso</strong> I<br />
da por los músculos respiratorios junto a la fuerza pasiva elástica <strong>de</strong> retracción (recoil) <strong>de</strong>l<br />
aparato respiratorio y la pared torácica (P rs). En la capacidad residual funcional (CRF) esta presión<br />
es cero, por lo que la medición <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la CRF refleja mejor el esfuerzo respiratorio. Sin<br />
embargo, la mayoría <strong>de</strong> los autores realizan la maniobra <strong>de</strong> inspiración <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el volumen<br />
residual (VR) dado que es más fácil para el paciente obtener mayores presiones. Por lo tanto,<br />
en la mayoría <strong>de</strong> los laboratorios se utiliza esta segunda técnica, reservando la primera para<br />
los estudios <strong>de</strong> investigación, pues es más precisa. En <strong>de</strong>finitiva, <strong>de</strong>bemos asumir que las presiones<br />
obtenidas durante las maniobras reflejan la fuerza muscular, si la P rs es substraída, aunque<br />
los valores <strong>de</strong> referencia utilizados generalmente no restan dicha fuerza.<br />
La ventaja <strong>de</strong> las presiones máximas respecto a la CV es que son más sensibles para<br />
<strong>de</strong>tectar disfunción muscular, dado que disminuciones en la fuerza muscular tienen<br />
lugar antes <strong>de</strong> que disminuya el volumen. Sin embargo, la CV presenta menos variaciones<br />
interindividuos e intra-individuo respecto a las presiones máximas, lo cual permite<br />
una mayor estandarización <strong>de</strong> dicha técnica.<br />
Existen en la bibliografía diferentes métodos para obtener las presiones máximas. En<br />
este capítulo, a fin <strong>de</strong> estandarizar la maniobra, <strong>de</strong>sarrollaremos la metodología propuesta<br />
por el documento <strong>de</strong> consenso <strong>de</strong> la ATS/ERS en 2002 (7).<br />
Se utilizan piezas bucales flanged dado que se dispone con facilidad <strong>de</strong> ellas y son más<br />
cómodas <strong>de</strong> usar por los pacientes, especialmente en aquellos con enfermedad neuromuscular.<br />
Con dichas piezas se obtienen valores ligeramente inferiores a las <strong>de</strong>nominadas rubber<br />
tube, pero esta diferencia no tiene repercusión clínica, por lo que éstas sólo se utilizan<br />
en protocolos <strong>de</strong> investigación. La pieza bucal se une a un tubo rígido, corto, con una<br />
three-way tap o una válvula para permitir la respiración normal <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un esfuerzo<br />
respiratorio máximo. Este tubo requiere una conexión al manómetro y una pequeña fuga<br />
(2 mm <strong>de</strong> diámetro) para prevenir el cierre <strong>de</strong> la glotis durante la maniobra <strong>de</strong> inspiración<br />
máxima y reducir el uso la musculatura bucal durante la maniobra espiratoria.<br />
La fuerza inspiratoria y espiratoria <strong>de</strong>be mantenerse i<strong>de</strong>almente durante 1,5 segundos<br />
para que la máxima presión mantenida durante 1 segundo pueda ser registrada.<br />
Habitualmente el pico <strong>de</strong> presión es superior pero se cree que es menos reproducible. Los<br />
datos obtenidos <strong>de</strong>ben ser registrados <strong>de</strong> forma analógica o digitalizados para su medición.<br />
Los transductores <strong>de</strong> presión <strong>de</strong>ben ser calibrados regularmente con manómetro <strong>de</strong><br />
fluidos con la línea <strong>de</strong> base igual a la presión atmosférica.<br />
Dado que es una prueba <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong>l esfuerzo <strong>de</strong>l paciente, es importante que el<br />
instructor motive enérgicamente al sujeto. Por lo tanto, es necesario un técnico experimentado<br />
en pruebas <strong>de</strong> función pulmonar para su realización. La prueba se realiza con<br />
el paciente sentado, sin necesidad <strong>de</strong> usar pinzas nasales. Para la prueba inspiratoria se<br />
utiliza la maniobra <strong>de</strong> Mueller <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el VR y en la espiración la maniobra <strong>de</strong> Valsalva<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la capacidad pulmonar total (CPT). Se <strong>de</strong>ben evitar las fugas alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la pieza<br />
bucal (como si mordiesen la pinza) y sujetarse las mejillas durante la espiración. Se escogerá<br />
el mayor valor <strong>de</strong> tres maniobras que varíen menos <strong>de</strong> un 20% entre ellas.<br />
La principal virtud <strong>de</strong> esta maniobra es que se trata <strong>de</strong> una prueba ampliamente extendida<br />
para la medición <strong>de</strong> la fuerza muscular respiratoria. Existen valores <strong>de</strong> referencia<br />
para niños y adultos sanos. Es una prueba bien tolerada por los pacientes. Su principal<br />
dificultad es una correcta realización <strong>de</strong> la técnica. Su principal inconveniente es que<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la motivación <strong>de</strong>l paciente.<br />
66
En nuestro entorno, se utilizan como valores <strong>de</strong> referencia los publicados por Black y<br />
Hyatt (8). No obstante, una presión inspiratoria máxima (P imáx) <strong>de</strong> - 80 cm H 2O normalmente<br />
excluye una disfunción muscular clínicamente relevante. Una presión espiratoria<br />
máxima (P emáx) normal con P imáx baja sugiere un problema diafragmático.<br />
Las presiones respiratorias estáticas generadas con la vía aérea ocluida pue<strong>de</strong>n ser<br />
estimadas mediante un ballon catheter system introducido en el esófago. Esto permite<br />
conocer tanto la presión pleural como abdominal. Su principal indicación es estudiar <strong>de</strong><br />
forma individual la fuerza <strong>de</strong> grupos musculares, principalmente el diafragma, a<strong>de</strong>más<br />
<strong>de</strong> en pacientes que no son capaces <strong>de</strong> realizar la maniobra volitiva. Estas pruebas se<br />
realizan generalmente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la CRF. La in<strong>formación</strong> sobre valores <strong>de</strong> referencia es limitada.<br />
El documento <strong>de</strong> consenso <strong>de</strong> la ATS/ERS (7) recomienda esta prueba sólo como<br />
una herramienta <strong>de</strong> investigación en laboratorios <strong>de</strong> función muscular con técnicos<br />
entrenados.<br />
– Sniff test<br />
El sniff es una maniobra corta, intensa y voluntaria realizada a través <strong>de</strong> una o ambas<br />
fosas nasales sin ocluir. Produce la contracción <strong>de</strong>l diafragma y otros músculos inspiratorios.<br />
Para que la maniobra sea correcta, el esfuerzo <strong>de</strong>be ser máximo, lo cual es accesible<br />
a la mayoría <strong>de</strong> los pacientes, aunque con entrenamiento. Diversos autores han <strong>de</strong>fendido<br />
que el sniff genera mayor presión diafragmática que las presiones máximas estáticas.<br />
Presenta una contun<strong>de</strong>nte asociación con la presencia <strong>de</strong> patología muscular.<br />
Para la medición <strong>de</strong> la máxima presión con el sniff test es necesario animar al sujeto a<br />
realizar el mayor esfuerzo posible. Una o ambas fosas nasales <strong>de</strong>ben estar abiertas para<br />
permitir el paso <strong>de</strong>l aire. La prueba se realiza con el paciente sentado, en una posición<br />
cómoda, iniciando la maniobra <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el final <strong>de</strong> la espiración. Normalmente, el paciente<br />
no necesita una in<strong>formación</strong> muy <strong>de</strong>tallada <strong>de</strong> cómo realizar la maniobra, pero necesita<br />
una serie <strong>de</strong> intentos para alcanzar una presión plateau (<strong>de</strong> 5 a 10 intentos).<br />
La presión es <strong>de</strong>terminada por un wedging catheter colocado en una fosa nasal a través<br />
<strong>de</strong> una pieza nasal. Existen diferentes materiales para ésta. El paciente inspira a través<br />
<strong>de</strong> la fosa contralateral que permanece abierta. La presión obtenida refleja la presión<br />
nasofaríngea, que es relativamente similar a la presión alveolar. En enfermos con EPOC<br />
existe una mayor diferencia, por lo que se tien<strong>de</strong> a infraestimar los valores, aunque no se<br />
cree que tenga repercusión clínica. Por otro lado, al ser una maniobra dinámica el transductor<br />
<strong>de</strong> presión <strong>de</strong>ber respon<strong>de</strong>r a frecuencias mayores <strong>de</strong> 10 Hz (mayor que para<br />
mediciones estáticas).<br />
El sniff test ha <strong>de</strong>mostrado ser más sencillo que el resto <strong>de</strong> medidas para estimar la fuerza<br />
<strong>de</strong> los músculos respiratorios. En enfermos con esclerosis lateral amiotrófica, se ha<br />
observado una mayor reproducibilidad <strong>de</strong> esta maniobra respecto a las presiones máximas<br />
estáticas o la espirometría (9). El sniff test <strong>de</strong>be formar parte <strong>de</strong> la evaluación clínica<br />
<strong>de</strong> la fuerza respiratoria.<br />
Los valores <strong>de</strong> referencia presentan una horquilla <strong>de</strong> normalidad muy amplia <strong>de</strong>bido a<br />
la diferencia <strong>de</strong> fuerza entre los individuos. En nuestro medio no disponemos <strong>de</strong> valores<br />
<strong>de</strong> referencia. No obstante, valores mayores <strong>de</strong> -70 cm H 20 en hombres y -60 cm H 20 en<br />
mujeres generalmente <strong>de</strong>scartan afectación muscular inspiratoria.<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
67
<strong>Curso</strong> I<br />
Por supuesto, en investigación el sniff se usa para <strong>de</strong>terminar las presiones respiratorias<br />
mediante dispositivos intratorácicos. Al igual que con las presiones máximas estáticas, el<br />
ballon catheter system introducido en el esófago es el dispositivo más utilizado. La presión<br />
transdiafragmática obtenida es incluso mayor que con las presiones estáticas porque,<br />
como se explicó anteriormente, se cree que es la mejor maniobra para conocer la fuerza<br />
diafragmática. Valores superiores a 100 cm H 2O en hombres y 80 cm H 2O en mujeres se<br />
consi<strong>de</strong>ran normales.<br />
– Cough test<br />
El interés <strong>de</strong> la estimación <strong>de</strong> las presiones durante la tos radica en que los músculos<br />
responsables <strong>de</strong> la tos, los abdominales, son también los principales músculos espiratorios.<br />
A<strong>de</strong>más la reducción <strong>de</strong> la tos pue<strong>de</strong> predisponer a infecciones respiratorias. La presión<br />
pico tos pue<strong>de</strong> ser medida en la boca, el esófago o el estómago. Las dos últimas se<br />
han utilizado en investigación. No existen series extensas <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> referencia para la<br />
presión pico tos. Publicaciones recientes han propuesto su implicación con el pronóstico<br />
<strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la motoneurona (10).<br />
Maniobras involuntarias<br />
Consisten en generar una fuerza contráctil máxima sin la participación <strong>de</strong> la voluntad<br />
<strong>de</strong>l sujeto mediante la estimulación <strong>de</strong>l músculo. Ésta pue<strong>de</strong> realizarse por medios físicos<br />
o químicos. Su principal ventaja es que nos permite estudiar la capacidad muscular en<br />
aquellos pacientes incapaces <strong>de</strong> colaborar o con baja motivación en las pruebas volitivas.<br />
Dentro <strong>de</strong> la estimulación física existen principalmente dos técnicas: la estimulación eléctrica<br />
transcutánea y la estimulación magnética <strong>de</strong> los nervios frénicos. La primera es la más<br />
utilizada. Sin embargo, presenta una serie <strong>de</strong> limitaciones (aprendizaje, material, recogida <strong>de</strong><br />
valores y efectos secundarios) que han frenado su difusión frente a la estimulación magnética.<br />
Ésta, <strong>de</strong> reciente introducción en el terreno <strong>de</strong> la Neumología, permite el estudio <strong>de</strong> los<br />
grupos musculares (incluso <strong>de</strong> manera más selectiva) sin causar molestias al sujeto.<br />
La estimulación magnética se divi<strong>de</strong> en diferentes modalida<strong>de</strong>s. Las principales son<br />
la estimulación magnética cervical, la estimulación magnética cervical anterior y la<br />
estimulación magnética propia <strong>de</strong> los nervios frénicos (unilateral o bilateral). Hay en la<br />
bibliografía valores <strong>de</strong> referencia para estas diversas técnicas. Recientemente a<strong>de</strong>más<br />
se está intentando mejorar la recogida <strong>de</strong> las presiones (en la boca) para evitar mediciones<br />
agresivas (esófago). Actualmente, su utilidad está reducida al campo <strong>de</strong> la investigación.<br />
Resistencia<br />
La resistencia es la capacidad para mantener un esfuerzo submáximo durante un<br />
tiempo <strong>de</strong>terminado. Así pues, las pruebas <strong>de</strong>terminan el período <strong>de</strong> tiempo en el que<br />
pue<strong>de</strong> mantenerse la carga. Los esfuerzos submáximos pue<strong>de</strong>n evaluarse mediante el<br />
uso <strong>de</strong> sistemas resistivos o <strong>de</strong> tipo umbral. Generalmente se utilizan estos últimos porque<br />
permiten obtener un patrón ventilatorio más regular. En este sistema, la vía aérea se<br />
68
encuentra ocluida por una válvula que se abre cuando se alcanza un punto <strong>de</strong> presión<br />
<strong>de</strong>terminado.<br />
Las pruebas <strong>de</strong> resistencia necesitan un equipamiento mínimo consistente en una válvula<br />
umbral (modalidad inspiratoria o espiratoria) adaptable a un circuito mediante una<br />
válvula adicional <strong>de</strong> dos vías y un registro <strong>de</strong> presión para monitorizar la carga y el tiempo<br />
<strong>de</strong> aguante. Deben ser realizadas por personal entrenado y <strong>de</strong>ben evitarse en pacientes<br />
con signos <strong>de</strong> inestabilidad ventilatoria o <strong>de</strong>bilidad muscular franca, ya que pue<strong>de</strong>n<br />
provocar el fracaso muscular.<br />
Respecto al tipo <strong>de</strong> pruebas existen dos modalida<strong>de</strong>s: incrementales o <strong>de</strong> carga constante.<br />
Se consi<strong>de</strong>ra que las pruebas <strong>de</strong> carga submáxima constante, en las que se evalúa<br />
el tiempo en el que ésta pue<strong>de</strong> mantenerse, son más específicas para la evaluación <strong>de</strong> la<br />
resistencia muscular. Para <strong>de</strong>terminar la carga, utilizamos un porcentaje <strong>de</strong> la presión<br />
estática máxima. La prueba finaliza cuando el sujeto es incapaz <strong>de</strong> abrir el dispositivo valvular<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> tres esfuerzos máximos consecutivos.<br />
No se dispone <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> referencia aplicables a poblaciones generales, dado que<br />
es un procedimiento utilizado básicamente en el terreno <strong>de</strong> la investigación.<br />
Fatiga<br />
La fatiga se <strong>de</strong>fine como la pérdida <strong>de</strong> capacidad para generar fuerza y/o velocidad<br />
muscular esquelética que se recupera con el <strong>de</strong>scanso (2). Las pruebas que se realizan<br />
van dirigidas a evaluar la reserva ante el fracaso contráctil provocado por el aumento <strong>de</strong>l<br />
trabajo respiratorio. Para po<strong>de</strong>r distinguir la fatiga <strong>de</strong> la <strong>de</strong>bilidad (reducción <strong>de</strong> la fuerza<br />
en un momento <strong>de</strong>terminado) y <strong>de</strong>l daño muscular es preciso que su <strong>de</strong>terminación se<br />
realice mediante una serie <strong>de</strong> mediciones en el tiempo.<br />
Se distinguen tres tipos <strong>de</strong> fatiga: a) central, b) periférica a altas frecuencias y c) periférica<br />
a bajas frecuencias. En la primera la afectación está en el sistema nervioso, mientras<br />
que en el resto está relacionada con el músculo y la unión neuromuscular.<br />
Para la completa caracterización <strong>de</strong> la fatiga muscular necesitamos una compleja serie<br />
<strong>de</strong> mediciones. Se han diseñado distintas técnicas para medir la fatiga respiratoria. Sin<br />
embargo, y aunque han sido utilizadas en investigación, no hay <strong>de</strong>scrita una técnica que<br />
haya sido correctamente <strong>de</strong>sarrollada y evaluada para permitir la monitorización <strong>de</strong> la<br />
fatiga respiratoria en la práctica clínica. A<strong>de</strong>más muchas <strong>de</strong> estas técnicas son invasivas<br />
y complejas. Por el contrario, las más sencillas presentan el problema <strong>de</strong> ser poco específicas<br />
y no medir directamente la fatiga muscular. De todas las maniobras usadas en<br />
investigación, la estimulación eléctrica o magnética <strong>de</strong>l nervio es la mejor técnica y en<br />
un futuro podría ser utilizada en el campo clínico.<br />
Patrón respiratorio: volumen corriente (tidal) y frecuencia respiratoria<br />
La monitorización <strong>de</strong>l patrón respiratorio es una medida simple: la aparición <strong>de</strong> altas<br />
frecuencias respiratorias y volúmenes circulantes bajos se relaciona con el aumento <strong>de</strong> la<br />
carga inspiratoria y la reducción <strong>de</strong> la capacidad muscular. Esto pue<strong>de</strong> conducir a la fatiga<br />
muscular. Por ello la aparición <strong>de</strong> este patrón pue<strong>de</strong> ser una señal <strong>de</strong> alarma. Su eva-<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
69
<strong>Curso</strong> I<br />
luación resulta sencilla pues la frecuencia respiratoria es fácil <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar y para la<br />
obtención <strong>de</strong>l volumen circulante po<strong>de</strong>mos utilizar neumotacómetros o equipos <strong>de</strong><br />
tomografía por impedancia eléctrica (11).<br />
Movimientos toracoabdominales<br />
La observación <strong>de</strong> los movimientos toracoabominales ayuda a <strong>de</strong>tectar alteraciones en<br />
el uso <strong>de</strong> la musculatura. Tanto la presencia <strong>de</strong> respiración paradójica como el aumento<br />
<strong>de</strong> contracción <strong>de</strong> la musculatura accesoria son signos <strong>de</strong>l incremento <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo<br />
inspiratoria y <strong>de</strong> la pérdida <strong>de</strong> fuerza <strong>de</strong>l diafragma. Por lo tanto es un parámetro clínico<br />
útil para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> alteraciones musculares, aunque, <strong>de</strong>bido a que pue<strong>de</strong> aparecer<br />
ante otras patologías, no es un indicador específico <strong>de</strong> fatiga muscular.<br />
Índice tensión-tiempo <strong>de</strong> los músculos inspiratorios<br />
Se estima que existe un umbral <strong>de</strong> fatiga para cada músculo, <strong>de</strong>terminado por la fuerza<br />
y duración <strong>de</strong> la contracción muscular. El índice <strong>de</strong> tensión-tiempo se <strong>de</strong>fine por la<br />
ecuación siguiente (12):<br />
P: presión respiratoria a volumen corriente. P máx: presión máxima.<br />
Ti: tiempo inspiratorio. Ttot: tiempo inspiratorio total.<br />
El cálculo se pue<strong>de</strong> realizar tanto para la totalidad <strong>de</strong> los músculos respiratorios (TT MR),<br />
para la que es preciso conocer las presiones en la boca o esofágicas, como <strong>de</strong>l diafragma<br />
(TT di), <strong>de</strong>biendo entonces estimar la presión transdiafragmática. Cuando la respiración es diafragmática,<br />
el umbral se sitúa en torno a 0,15-0,18 para el diafragma y 0,30 para la totalidad.<br />
Para la estimación <strong>de</strong> este valor es preciso medir la presión esofágica y/o gástrica<br />
mediante un balloon catheter system. La ventaja <strong>de</strong> esta técnica es que permite conocer<br />
el umbral <strong>de</strong> cada músculo en cada paciente. Sin embargo, esta estimación no ha sido<br />
<strong>de</strong>terminada en todas las patologías respiratorias y los valores críticos fueron estimados<br />
en personas sanas. A<strong>de</strong>más es una prueba volicional, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l paciente para estimar<br />
la presión máxima. Por lo tanto, el índice tensión-tiempo es una técnica utilizada en<br />
investigación, sin aplicación clínica en nuestros días.<br />
Tasa <strong>de</strong> relajación máxima (MMR)<br />
Se <strong>de</strong>fine como el porcentaje <strong>de</strong> caída en la porción correspondiente a la relajación,<br />
valorada en la curva <strong>de</strong> presión respiratoria en 10 m/s. Pue<strong>de</strong> estimarse en las curvas <strong>de</strong><br />
presión nasal, bucal, esofágica o transdiafragmática. Su utilidad se reduce a los laboratorios<br />
<strong>de</strong> investigación clínica.<br />
Aspectos generales<br />
Control <strong>de</strong> la ventilación<br />
El objetivo <strong>de</strong> la ventilación es mantener un correcto equilibrio gaseoso y <strong>de</strong> ácidobase<br />
ante las diferentes <strong>de</strong>mandas. Diferentes estímulos químicos y físicos permiten al sis-<br />
70
tema nervioso central conocer dicho estado para po<strong>de</strong>r ejercer un control óptimo. Así<br />
pues, el patrón ventilatorio está <strong>de</strong>terminado a cuatro niveles:<br />
– Control reflejo (o automático): diversos grupos neuronales situados en el tronco <strong>de</strong>l<br />
encéfalo <strong>de</strong>terminan conjuntamente, a través <strong>de</strong> neuronas inhibitorias y excitatorias, la<br />
ritmicidad <strong>de</strong>l patrón respiratorio, integrando a su vez estímulos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> los<br />
receptores periféricos y <strong>de</strong> los centros volicionales.<br />
– Control voluntario: situado al nivel <strong>de</strong>l córtex parietofrontal motor, así como en áreas<br />
subcorticales, permite adaptar mediante <strong>de</strong> la estimulación <strong>de</strong> los centros pontomedulares<br />
la respiración durante las diferentes activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l comportamiento humano.<br />
– Control químico: los cuerpos carotí<strong>de</strong>os y aórticos <strong>de</strong>tectan cambios en la presión parcial<br />
sanguínea <strong>de</strong> pO 2, pCO 2 y H + que son transmitidos al centro reflejo.<br />
– Control físico: diferentes receptores mecánicos evalúan cambios en la pared torácica,<br />
el diafragma y la vía aérea, que también son integrados en el encéfalo.<br />
La aparición <strong>de</strong> hipercapnia o hipoxemia reflejará, por lo tanto, un fracaso ventilatorio.<br />
Éste pue<strong>de</strong> estar <strong>de</strong>terminado por un fallo en la bomba o por un incorrecto control<br />
<strong>de</strong> dicha bomba. El estudio <strong>de</strong>l patrón ventilatorio y su respuesta ante <strong>de</strong>terminados estímulos<br />
nos permitirá profundizar en un posible fallo a este segundo nivel (13).<br />
Patrón <strong>de</strong> la ventilación<br />
La medición <strong>de</strong>l patrón ventilatorio se realiza mediante el análisis <strong>de</strong> diversas variables:<br />
volumen/minuto (V ñ), frecuencia respiratoria (F r), volumen corriente (V c), tiempo<br />
inspiratorio (T i), duración total <strong>de</strong>l ciclo respiratorio (T tot); y diversos conceptos: T i/T tot<br />
(timing), que <strong>de</strong>fine la fracción inspiratoria <strong>de</strong>l ciclo, respiratorio y V C/T i (driving) o<br />
flujo inspiratorio medio, que es el índice <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong>l impulso inspiratorio. La<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> estas variables se realiza mediante máscara facial o pieza bucal<br />
adaptada a un neumotacógrafo o espirómetro convencional, pletismografía <strong>de</strong> inducción,<br />
pletismografía optoelectrónica o magnetometría, siendo el primer sistema el más<br />
difundido.<br />
La respuesta neuronal ante diferentes estímulos para mantener la ventilación alveolar,<br />
lo que se ha <strong>de</strong>finido como impulso neuronal, y su repercusión en el patrón ventilatorio<br />
se estudian mediante una serie <strong>de</strong> pruebas indirectas que, sin embargo, no son medidas<br />
<strong>de</strong>l impulso real (dado que éste en la actualidad no se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar). La más importante,<br />
y la que tiene más utilidad clínica, es la medición <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> oclusión <strong>de</strong> la<br />
vía aérea en los primeros 100 ms (P 0,1).<br />
Medida <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> oclusión <strong>de</strong> la vía aérea en el primer segundo<br />
La P 0,1 consiste en la medición <strong>de</strong> la presión generada por los músculos respiratorios<br />
contra la vía aérea cerrada al final <strong>de</strong> la espiración. Refleja la presión inspiratoria disponible<br />
para iniciar la inspiración y se consi<strong>de</strong>ra relativamente in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la mecánica<br />
pulmonar y <strong>de</strong>l control volicional <strong>de</strong> la respiración.<br />
Se mi<strong>de</strong> en la boca en los primeros 100 ms <strong>de</strong>l inicio <strong>de</strong> la inspiración con la vía aérea<br />
ocluida. Se requiere una boquilla acoplada a una válvula unidireccional, como una vál-<br />
Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
71
<strong>Curso</strong> I<br />
vula en Y <strong>de</strong> Collins, unida en la parte inspiratoria al neumotacógrafo (y éste a su vez a<br />
un transductor <strong>de</strong> presión), a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> oclusión. La válvula <strong>de</strong> oclusión se<br />
activa justo al final <strong>de</strong> la espiración; existen diferentes dispositivos manuales o eléctricos.<br />
La técnica consiste en producir una serie <strong>de</strong> oclusiones inspiratorias durante la ventilación<br />
a intervalos <strong>de</strong>terminados, habitualmente unas cinco o seis veces, y se utiliza el valor<br />
medio. Los valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la P 0.1 son 1-3 cm H 2O, con un coeficiente <strong>de</strong> variación<br />
<strong>de</strong>l 50% (14).<br />
Respuesta ventilatoria<br />
Hipercapnia<br />
La respuesta ventilatoria a la hipercapnia se mi<strong>de</strong> mediante la inhalación <strong>de</strong> una concentración<br />
estable (método <strong>de</strong> Lloyd y Cunningham) o mediante su aumento progresivo<br />
(método <strong>de</strong> Read). En el primer caso, al circuito antes <strong>de</strong>scrito se aña<strong>de</strong> un saco <strong>de</strong><br />
Douglas con una mezcla gaseosa que contiene una concentración <strong>de</strong>terminada <strong>de</strong> CO 2<br />
(5-8%) que se ha <strong>de</strong> mantener constante. Después <strong>de</strong> un período <strong>de</strong> 10-12 min se realizan<br />
las <strong>de</strong>terminaciones <strong>de</strong> volumen/minuto y P 0,1.<br />
No obstante, la técnica más difundida para evaluar la respuesta ventilatoria al CO 2 es<br />
la <strong>de</strong> Reed, también conocida como rebreathing. En este sistema, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la medición<br />
basal <strong>de</strong>l patrón ventilatorio y <strong>de</strong> la P 0,1, se aña<strong>de</strong> una concentración <strong>de</strong> CO 2 y O 2<br />
<strong>de</strong>terminada en la parte inspiratoria <strong>de</strong>l circuito a través <strong>de</strong> una bolsa <strong>de</strong> 5-10 l <strong>de</strong> volumen.<br />
Después se cierra el circuito, <strong>de</strong> manera que el individuo reinhala una mezcla<br />
gaseosa con alto contenido <strong>de</strong> oxígeno y en el que el contenido <strong>de</strong> CO 2 va aumentando<br />
respiración a respiración hasta llegar a una meseta <strong>de</strong> 60-70 mm Hg. Durante la prueba<br />
se registran la concentración <strong>de</strong> CO 2 en el aire exhalado al nivel <strong>de</strong> la boca (PCO 2),<br />
la P 0,1 y los parámetros <strong>de</strong>l patrón ventilatorio. La respuesta se estudia mediante el<br />
cociente que relaciona la ventilación y la presión <strong>de</strong> oclusión con CO 2 exhalado (V ñ<br />
/PCO 2; P 0,1/PCO 2). Los valores <strong>de</strong> referencia para V ñ /PCO 2 oscilan entre 2 y 6 l/mm Hg<br />
y 0,12-2,64 cm H 20/mm Hg para la P 0,1/PCO 2, aunque existe una gran variabilidad en<br />
sujetos sanos.<br />
Hipoxia<br />
Para la respuesta a la hipoxia existen igualmente estudios con concentraciones fijas o<br />
variables. En el primer caso el circuito es idéntico al <strong>de</strong>scrito anteriormente para la prueba<br />
con CO 2 a concentración fija. Usualmente se utilizan mezclas con una concentración<br />
<strong>de</strong> O 2 <strong>de</strong>l 10%. La estabilidad se alcanza en un período breve, 2 min, al cabo <strong>de</strong> los cuales<br />
se <strong>de</strong>terminan los parámetros ventilatorios, la P 0,1, así como la fracción inspirada <strong>de</strong><br />
O 2 (F iO 2) y la saturación arterial <strong>de</strong> O 2 (SaO 2) medida por pulsioximetría.<br />
Al igual que en el apartado anterior, el método más difundido es el diseñado por<br />
Rebuck y Campbell, la estimulación hipóxica isocápnica progresiva. Consiste en la reinhalación<br />
<strong>de</strong> una bolsa llena con aire, conectada a un filtro <strong>de</strong>stinado a la absorción <strong>de</strong><br />
CO 2. Así, se produce una caída progresiva en la SaO 2, manteniéndose estables los niveles<br />
<strong>de</strong> CO 2. La prueba finaliza cuando la SaO 2 cae por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l 80%. Los resultados se<br />
registrarán con la SaO 2 y la F iO 2 frente a V ñ y P 0,1.<br />
72
Bibliografía<br />
1. Cotes JE. Lung function. Assessment and applications in medicine. London, editores. Blackwell<br />
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Estudios <strong>de</strong> función muscular y <strong>de</strong> centros respiratorios<br />
73
TRATAMIENTO FARMACOLÓGICO DE LA<br />
INSUFICIENCIA RESPIRATORIA CRÓNICA<br />
Francisco García Río<br />
Introducción<br />
Para afrontar el tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria es conveniente<br />
consi<strong>de</strong>rar los diferentes mecanismos patogénicos <strong>de</strong> este síndrome y evaluar las posibilida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> intervención sobre los mismos. Al margen <strong>de</strong> la respiración <strong>de</strong> bajas concentraciones<br />
<strong>de</strong> oxígeno en relación con la altitud, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria crónica es<br />
<strong>de</strong>bido a hipoventilación alveolar, <strong>de</strong>sequilibrio <strong>de</strong> la relación ventilación-perfusión, efecto<br />
shunt (cortocircuito arteriovenoso) o trastornos en la difusión alveolocapilar <strong>de</strong> oxígeno.<br />
Por su elevada prevalencia, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una<br />
<strong>de</strong> las causas más importantes <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria crónica. En la misma, el<br />
<strong>de</strong>sequilibrio ventilación-perfusión (V/Q) y la hipoventilación alveolar, en relación con la<br />
fatiga muscular, la hiperinsuflación o el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> adaptación central a<br />
la sobrecarga mecánica, suelen ser los principales <strong>de</strong>terminantes <strong>de</strong>l fallo respiratorio (1).<br />
De forma simplificada, la insuficiencia respiratoria crónica en la EPOC y en otras enfermeda<strong>de</strong>s<br />
podría ser clasificada <strong>de</strong> origen intrapulmonar (<strong>de</strong>sequilibrio V/Q y, con menos frecuencia,<br />
shunt o alteración <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> difusión alveolocapilar) o <strong>de</strong> origen extrapulmonar<br />
(fallo <strong>de</strong> la bomba ventilatoria). En este sentido, se podría consi<strong>de</strong>rar que el trastorno<br />
intrapulmonar ocasiona hipoxemia y que el extrapulmonar origina hipercapnia.<br />
Des<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista estrictamente teórico, también se podría mantener que el gradiente<br />
alveoloarterial <strong>de</strong> oxígeno se encuentra elevado en los trastornos intrapulmonares y normal<br />
en el fallo <strong>de</strong> la bomba. Sin embargo, estas dos consi<strong>de</strong>raciones no resultan exactas en<br />
la EPOC, puesto que existen importantes interacciones entre ambos mecanismos. En general,<br />
el fallo <strong>de</strong> una parte es seguido por el <strong>de</strong> otra. Las alteraciones que originan hipoxemia<br />
en los pacientes con EPOC se caracterizan a menudo por una mecánica pulmonar anormal,<br />
que incrementa el trabajo respiratorio (<strong>de</strong> resistencia o elástico) y aumenta las <strong>de</strong>mandas<br />
energéticas. Si a<strong>de</strong>más se tiene en cuenta que la hipoxemia reduce la cantidad <strong>de</strong> energía<br />
disponible, se podría originar fatiga muscular y fracaso <strong>de</strong> la bomba ventilatoria (1). Por otra<br />
parte, cuando la afectación inicial es <strong>de</strong> la bomba ventilatoria, se suele <strong>de</strong>sarrollar incapacidad<br />
para toser, lo que favorece la acumulación <strong>de</strong> secreciones y posibles atelectasias, por<br />
lo que la relación V/Q empeorará, originando hipoxemia (1).<br />
No cabe duda <strong>de</strong> que el tratamiento <strong>de</strong> elección ante la insuficiencia respiratoria crónica<br />
es la oxigenoterapia domiciliaria y, en algunos casos, la ventilación mecánica no<br />
invasiva. Resulta sobradamente <strong>de</strong>mostrado que la oxigenoterapia domiciliara mejora la<br />
oxigenación y el pronóstico <strong>de</strong> pacientes con EPOC e insuficiencia respiratoria crónica<br />
(2, 3). No obstante, la supervivencia a los tres años <strong>de</strong> los pacientes con insuficiencia respiratoria<br />
crónica que reciben oxigenoterapia es cercana al 50% (4). A<strong>de</strong>más, tampoco<br />
conviene <strong>de</strong>jar <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar que tanto la enfermedad <strong>de</strong> base que origina la insuficiencia<br />
respiratoria crónica como la propia oxigenoterapia domiciliaria tienen una notable<br />
repercusión sobre la calidad <strong>de</strong> vida relacionada con la salud <strong>de</strong> estos pacientes.<br />
75
<strong>Curso</strong> I<br />
Ante esta situación, resulta imprescindible consi<strong>de</strong>rar las diversas opciones farmacológicas<br />
disponibles para contribuir, al menos parcialmente, a la mejora <strong>de</strong> la hipoxemia o<br />
<strong>de</strong> la hipercapnia, pero sobre todo para disminuir los síntomas y mejorar la calidad <strong>de</strong><br />
vida <strong>de</strong> estos pacientes. En cualquier caso, es obvio que en la insuficiencia respiratoria<br />
crónica el tratamiento farmacológico <strong>de</strong>sempeña un papel coadyuvante con la oxigenoterapia<br />
domiciliaria o la ventilación mecánica no invasiva. Sólo en circunstancias excepcionales,<br />
en las que exista una contraindicación para ambas opciones terapéuticas, se<br />
podría plantear como tratamiento único.<br />
Los fármacos empleados en pacientes con insuficiencia respiratoria crónica se pue<strong>de</strong>n<br />
clasificar en estimulantes respiratorios y principios activos empleados en el tratamiento<br />
convencional <strong>de</strong> la enfermedad <strong>de</strong> base.<br />
Tienen por objetivo corregir la hipoventilación alveolar y, en algún caso, mejorar la<br />
relación V/Q. Aunque su efecto terapéutico es muy limitado y no se ha generalizado su<br />
aplicación clínica, a continuación se <strong>de</strong>scriben las principales características <strong>de</strong> los más<br />
representativos.<br />
Bismesilato <strong>de</strong> almitrina<br />
Estimulantes respiratorios<br />
Es un agonista <strong>de</strong> los quimiorreceptores arteriales periféricos que aumenta la <strong>de</strong>scarga<br />
eléctrica <strong>de</strong>l nervio <strong>de</strong>l seno carotí<strong>de</strong>o e induce vasoconstricción pulmonar (5).<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> incrementar el impulso inspiratorio central, también se ha propuesto que<br />
podría mejorar la PaO 2 sin estimular la ventilación alveolar. Se ha comprobado que origina<br />
vasoconstricción pulmonar y potencia la vasoconstricción pulmonar hipóxica inducida<br />
por otros agentes (catecolaminas, prostaglandina F2α y antiinflamatorios no esteroi<strong>de</strong>os),<br />
actuando a nivel precapilar, con poco o nulo efecto sobre la circulación sistémica<br />
(6). Como consecuencia, podría favorecer la redistribución <strong>de</strong>l flujo sanguíneo<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> zonas pobremente ventiladas y mejorar la relación V/Q. De hecho, en algunos<br />
pacientes se ha <strong>de</strong>mostrado que la almitrina origina una mejoría <strong>de</strong> la PaO 2 con reducción<br />
<strong>de</strong>l <strong>de</strong>sequilibrio V-Q (7), aunque también aumenta ligeramente la presión arterial<br />
pulmonar (6).<br />
Los efectos agudos <strong>de</strong> la administración <strong>de</strong> bismesilato <strong>de</strong> almitrina han sido ampliamente<br />
estudiados en mo<strong>de</strong>los animales. Se ha <strong>de</strong>mostrado que sus efectos hemodinámicos<br />
y sobre el intercambio gaseoso son dosis-<strong>de</strong>pendientes (8). En mo<strong>de</strong>los porcinos <strong>de</strong><br />
lesión pulmonar aguda, la perfusión <strong>de</strong> 1 mg/kg/min resulta la dosis más eficaz para<br />
incrementar la PaO 2 y reducir el shunt intrapulmonar (Qs/Qt) (8). A<strong>de</strong>más, se ha sugerido<br />
que podría existir cierto sinergismo con otros agentes. Así, se ha referido que la administración<br />
<strong>de</strong> 1 mg/kg/min <strong>de</strong> almitrina asociada a óxido nítrico inhalado (10 ppm) tiene<br />
un efecto aditivo y logra mejorías más acusadas <strong>de</strong> la PaO 2, <strong>de</strong>l shunt intrapulmonar y <strong>de</strong><br />
la perfusión <strong>de</strong> zonas con una V/Q normal que la monoterapia (9). Algunos <strong>de</strong> estos efectos<br />
también han sido reproducidos en seres humanos. Se ha <strong>de</strong>scrito que la administración<br />
<strong>de</strong> almitrina induce una mejoría aguda <strong>de</strong>l intercambio gaseoso durante la respiración<br />
<strong>de</strong> aire ambiente u oxigenoterapia en pacientes con insuficiencia respiratoria <strong>de</strong>bida<br />
a EPOC (10). En pacientes con síndrome <strong>de</strong>l distrés respiratorio <strong>de</strong>l adulto o lesión pul-<br />
76
monar aguda, también se ha objetivado un intenso sinergismo entre la almitrina y el<br />
óxido nítrico (11).<br />
Por otra parte, algunos datos <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los animales sugieren que la almitrina también<br />
podría ejercer alguna acción sobre los músculos respiratorios. Su perfusión aumenta la fuerza<br />
y resistencia diafragmática en ratas jóvenes, aunque este efecto no se mantiene en animales<br />
<strong>de</strong> mayor edad (12). También se ha comprobado que pue<strong>de</strong> mejorar la rapi<strong>de</strong>z y magnitud<br />
<strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> la fatiga <strong>de</strong> fibras diafragmáticas, probablemente por cambios en<br />
el calcio intracelular, relaciones ADP/ATP o eliminación <strong>de</strong> radicales libres <strong>de</strong> oxígeno (13).<br />
Los efectos <strong>de</strong> la administración prolongada <strong>de</strong> almitrina han sido evaluados fundamentalmente<br />
en pacientes con EPOC. Estudios no controlados <strong>de</strong>scribieron un incremento<br />
sostenido <strong>de</strong> la PaO 2 y un <strong>de</strong>scenso en la PaCO 2 (14). Aunque algunos estudios iniciales<br />
sugirieron que podía incrementar la presión arterial pulmonar en pacientes con EPOC,<br />
esto no ha sido confirmado en un estudio controlado a largo plazo (15). No obstante, la<br />
utilidad clínica <strong>de</strong> la almitrina resulta muy cuestionable en función <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong><br />
diversos ensayos clínicos más recientes (16, 17).<br />
Górecka et al (16) llevaron a cabo un estudio multicéntrico, controlado, aleatorizado<br />
y a doble ciego en el que trataron a 115 pacientes con EPOC (FEV 1 medio 34 ± 13%) e<br />
hipoxemia mo<strong>de</strong>rada (PaO 2 56-65 mm Hg) con 100 mg/día <strong>de</strong> almitrina por vía oral o<br />
placebo durante 12 meses. En conjunto, el tratamiento con almitrina logró una mejoría<br />
<strong>de</strong> la PaO 2 <strong>de</strong> 3,2 ± 6,6 mm Hg (p = 0,003), con un efecto <strong>de</strong>l tratamiento entre almitrina<br />
y placebo <strong>de</strong> 3,4 mm Hg (p = 0,003). A su vez, en el grupo <strong>de</strong> pacientes tratados con<br />
almitrina (n = 57), se i<strong>de</strong>ntificó a un 33% <strong>de</strong> sujetos respon<strong>de</strong>dores, en los que el incremento<br />
<strong>de</strong> la PaO 2 fue mayor (10,2 ± 5,3 mm Hg) y se acompañaba <strong>de</strong> una disminución<br />
<strong>de</strong> la PaCO 2 (16).<br />
Otros autores han estimado que el subgrupo <strong>de</strong> pacientes con EPOC respon<strong>de</strong>dores a<br />
la almitrina, <strong>de</strong>finido por un aumento <strong>de</strong> la PaO 2 ≥ 5 mm Hg, podía suponer un 64% (18)<br />
o un 58% (19) <strong>de</strong> los enfermos con hipoxemia mo<strong>de</strong>rada-grave.<br />
Sin embargo, los efectos secundarios <strong>de</strong> la almitrina no son <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ñables. Debido a una<br />
<strong>de</strong>generación axonal, muchos pacientes experimentan una neuropatía sensitiva periférica,<br />
que es especialmente frecuente <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> tratamientos orales prolongados (9-25<br />
meses), que alcanza una inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>l 30% (6). De hecho, en el ensayo clínico <strong>de</strong><br />
Górecka et al (16), la polineuropatía periférica obligó a interrumpir el tratamiento en un<br />
9% <strong>de</strong> pacientes tratados con almitrina. También se ha <strong>de</strong>scrito pérdida <strong>de</strong> peso, que<br />
pue<strong>de</strong> afectar hasta a un 8% <strong>de</strong> enfermos (16), y disnea por incremento <strong>de</strong> la presión en<br />
la arteria pulmonar, <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nada principalmente durante la administración aguda (17).<br />
La almitrina también pue<strong>de</strong> afectar a la fosforilación oxidativa en las mitocondrias hepáticas,<br />
por inhibición <strong>de</strong> la síntesis <strong>de</strong> ATP o <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> la regulación <strong>de</strong>l transporte <strong>de</strong><br />
electrones a partir <strong>de</strong>l complejo NADH-citocromo Q reductasa (6), dando lugar a acidosis<br />
metabólica y a alteración <strong>de</strong> las enzimas hepáticas (6).<br />
Debido a que los efectos secundarios, sobre todo la neuropatía periférica, parecen<br />
resultar dosis-<strong>de</strong>pendientes, se ha propuesto una pauta <strong>de</strong> tratamiento intermitente, con<br />
una dosis <strong>de</strong> 50 mg/día (si el peso < 75 kg) o 100 mg/día (si el peso ≥ 75 Kg), alternando<br />
con períodos <strong>de</strong> supresión <strong>de</strong>l fármaco durante 30 días cada tres meses (18).<br />
Con objeto <strong>de</strong> evaluar la eficacia clínica <strong>de</strong> esta pauta <strong>de</strong> tratamiento intermitente,<br />
Saas-Torres et al. (17) realizaron un ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado con<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
77
<strong>Curso</strong> I<br />
placebo (17). Trataron a 81 pacientes (70 ± 3 años) con EPOC estable (FEV 1 medio 35 ±<br />
11%) e hipoxemia (PaO 2 ≤ 65 mm Hg), con almitrina (50 o 100 mg/día, con <strong>de</strong>scanso <strong>de</strong><br />
un mes tras 3, 6 y 9 meses <strong>de</strong> tratamiento) o placebo durante un año. Esta pauta resultó<br />
muy bien tolerada y no se i<strong>de</strong>ntificaron efectos secundarios relevantes. Sin embargo, el<br />
estudio tampoco logró <strong>de</strong>tectar diferencias en los gases arteriales, en la pulsioximetría<br />
nocturna, en la tolerancia al ejercicio (evaluada mediante la distancia recorrida en la<br />
prueba <strong>de</strong> la caminata <strong>de</strong> 6 min) ni en la calidad <strong>de</strong> vida relacionada con la salud <strong>de</strong>spués<br />
<strong>de</strong> un año <strong>de</strong> tratamiento con almitrina o placebo (17). A su vez, tampoco resultó<br />
posible <strong>de</strong>tectar un subgrupo <strong>de</strong> enfermos respon<strong>de</strong>dores a la almitrina (17).<br />
Estos resultados, claramente negativos, ponen en cuestión la utilidad clínica <strong>de</strong>l bismesilato<br />
<strong>de</strong> almitrina en el tratamiento <strong>de</strong> pacientes con EPOC e insuficiencia respiratoria<br />
crónica. No obstante, se ha sugerido que su administración combinada con otros estimulantes<br />
respiratorios podría resultar más eficaz. En concreto, se ha <strong>de</strong>scrito un efecto sinérgico<br />
entre la almitrina y el acetato <strong>de</strong> medroxiprogesterona, que se podría evi<strong>de</strong>nciarse<br />
por una mejoría <strong>de</strong> los gases arteriales a las dos semanas <strong>de</strong> iniciado el tratamiento (20).<br />
Doxapram<br />
El hidrocloruro <strong>de</strong> doxapram es un estimulante <strong>de</strong>l sistema nervioso central utilizado<br />
como estimulante respiratorio, pero con un limitado papel en el manejo <strong>de</strong> la insuficiencia<br />
respiratoria. Otros agentes analépticos <strong>de</strong>l mismo grupo, niquetamida y etamivan, han<br />
<strong>de</strong>jado <strong>de</strong> ser utilizados como estimulantes respiratorios porque las dosis eficaces resultaban<br />
muy próximas a los niveles tóxicos (21).<br />
La administración intravenosa <strong>de</strong> doxapram origina un incremento <strong>de</strong>l volumen<br />
corriente y <strong>de</strong> la frecuencia respiratoria, aumentando la ventilación minuto e induciendo,<br />
por tanto, un <strong>de</strong>scenso concomitante <strong>de</strong> la PaCO 2, así como una ligera elevación <strong>de</strong> la<br />
PaO 2. En animales <strong>de</strong> experimentación, se ha comprobado que este efecto está mediado<br />
por un aumento <strong>de</strong>l impulso neuromuscular <strong>de</strong>bido a la estimulación <strong>de</strong>l cuerpo carotí<strong>de</strong>o<br />
y resulta dosis-<strong>de</strong>pendiente (21). También es capaz <strong>de</strong> antagonizar el bloqueo <strong>de</strong> la<br />
respuesta ventilatoria al CO 2 originada por opiáceos y antagonizar la <strong>de</strong>presión respiratoria<br />
provocada por etanol. A su vez, se ha comprobado que también actúa sobre el sistema<br />
cardiovascular, aumentando el volumen sistólico y la presión arterial (21).<br />
Su principal aplicación clínica es el tratamiento <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria hipercápnica<br />
aguda, cuando no resulta posible la ventilación mecánica. Por su reducida vida<br />
media, <strong>de</strong>be ser administrado en infusión intravenosa continua (1-4 mg/min) y utilizado<br />
en asociación con otras medidas <strong>de</strong> soporte, tales como oxigenoterapia, broncodilatadores,<br />
fisioterapia y ventilación mecánica no invasiva. Su aplicación está absolutamente<br />
contraindicada en la insuficiencia respiratoria secundaria a agudización asmática grave,<br />
embolismo pulmonar, e<strong>de</strong>ma pulmonar, neumotórax u otras causas <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria<br />
no hipercápnica (21, 22).<br />
Sus efectos secundarios más importantes provienen <strong>de</strong> la estimulación general <strong>de</strong>l sistema<br />
nervioso central, que pue<strong>de</strong>n manifestarse como fasciculaciones, espasmo o convulsiones<br />
generalizadas. También se han <strong>de</strong>scrito crisis hipertensivas y arritmias (21,22).<br />
En una revisión sistemática se ha analizado su utilidad en la insuficiencia respiratoria<br />
<strong>de</strong>bida a una exacerbación <strong>de</strong> la EPOC (23). Sobre un total <strong>de</strong> cuatro ensayos clínicos,<br />
78
que incluyen a 176 pacientes, doxapram sólo resultó marginalmente superior al placebo<br />
en la prevención <strong>de</strong>l <strong>de</strong>terioro gasométrico, por lo que únicamente podría tener algún<br />
beneficio en las primeras horas <strong>de</strong> la agudización (23).<br />
Progestágenos<br />
Los progestágenos sintéticos abarcan un grupo <strong>de</strong> sustancias, tales como la medroxiprogesterona<br />
o el acetato <strong>de</strong> clormadinona, que actúan a través <strong>de</strong> los receptores <strong>de</strong> la<br />
progesterona, con una amplia variabilidad en número, afinidad o función.<br />
Su efecto está mediado por un aumento <strong>de</strong> la sensibilidad <strong>de</strong> los quimiorreceptores<br />
centrales o periféricos, así como por una alteración en el procesamiento central <strong>de</strong>l<br />
impulso neural <strong>de</strong>l cuerpo carotí<strong>de</strong>o, aumentando la respuesta ventilatoria a la hipoxia y<br />
a la hipercapnia (24). Incluso se ha <strong>de</strong>mostrado que este efecto estimulante respiratorio<br />
se mantiene alguna semana <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> suprimido el fármaco.<br />
La mayor parte <strong>de</strong> in<strong>formación</strong> sobre su utilidad clínica proviene <strong>de</strong> series muy limitadas.<br />
Saaresranta et al (25) evaluaron el efecto <strong>de</strong>l tratamiento sucesivo y cruzado con placebo<br />
o acetato <strong>de</strong> medroxiprogesterona (60 mg/día) durante 14 días en 13 mujeres postmenopaúsicas<br />
(67 ± 6 años) con episodios previos <strong>de</strong> insuficiencia respiratoria hipoxémica<br />
o hipercápnica, pero con una PaCO 2 basal media actual <strong>de</strong> 42,8 ± 4,9 mm Hg y una<br />
PaO 2 media <strong>de</strong> 71,2 ± 9,2 mm Hg. Respecto al placebo, el tratamiento con medroxiprogesterona<br />
inducía una reducción <strong>de</strong> la PaCO 2, que era <strong>de</strong> 6,3 mm Hg al finalizar el tratamiento<br />
y <strong>de</strong> 3 mm Hg tres semanas <strong>de</strong>spués, para retornar a su situación basal a las seis<br />
semanas <strong>de</strong>l cese <strong>de</strong>l tratamiento (25). Como consecuencia, se <strong>de</strong>muestra que elevadas<br />
dosis <strong>de</strong> medroxiprogesterona logran un efecto estimulante con escasos efectos secundarios,<br />
que se mantiene hasta tres semanas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> suspendido el fármaco. Sin embargo,<br />
no se registró cambio alguno inducido por la medroxiprogesterona sobre la PaO 2<br />
basal (25).<br />
Frente a ello, se ha <strong>de</strong>scrito algún caso aislado en el que ciclos <strong>de</strong> 60 mg/día <strong>de</strong> progesterona<br />
durante dos semanas pue<strong>de</strong>n mantener una mejoría <strong>de</strong> la PaO 2 y <strong>de</strong> la PaCO 2<br />
durante un año <strong>de</strong> tratamiento (26). Sin embargo, se trata <strong>de</strong> estudios no controlados, por<br />
lo que <strong>de</strong>ben ser consi<strong>de</strong>rados con cautela. En pacientes con insuficiencia respiratoria<br />
crónica, la medroxiprogesterona también podría tener un efecto beneficioso sobre la<br />
regulación cardiaca autónoma, objetivado por un incremento <strong>de</strong> la variabilidad <strong>de</strong> la frecuencia<br />
cardiaca (27).<br />
Acetazolamida<br />
Es un inhibidor <strong>de</strong> la anhidrasa carbónica que también posee cierto efecto como estimulante<br />
respiratorio. Parece que dicha acción está mediada por la inducción <strong>de</strong> acidosis metabólica<br />
que estimula tanto los quimiorreceptores periféricos como los centrales (28). Aunque<br />
la in<strong>formación</strong> disponible es limitada, se ha <strong>de</strong>scrito que disminuye la hipoxemia nocturna<br />
y la respiración periódica en altitud (29). También se ha referido que la administración <strong>de</strong><br />
acetazolamida pue<strong>de</strong> mejorar los gases arteriales en pacientes con EPOC (30).<br />
Vos et al. (29) compararon los efectos <strong>de</strong> la administración <strong>de</strong> oxigenoterapia, acetazolamida<br />
(250 mg/12 horas), clormadinona (25 mg/12 horas) o placebo durante una<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
79
<strong>Curso</strong> I<br />
semana en 53 pacientes hipoxémicos con EPOC. Comprobaron que la acetazolamida<br />
consiguió una mejoría <strong>de</strong> la PaO 2 diurna similar a la oxigenoterapia (14,2 mm Hg) y superior<br />
a los otros dos grupos <strong>de</strong> tratamiento. La acetazolamida también originó una mejoría<br />
<strong>de</strong> la saturación nocturna, significativa respecto al placebo, aunque <strong>de</strong> menor magnitud<br />
que con la oxigenoterapia (4 frente al 7%), sin agravar la retención <strong>de</strong> CO 2 (29). Pese a<br />
que los resultados <strong>de</strong> este estudio resultan muy llamativos por reflejar que la acetazolamida<br />
mejora la oxigenación diurna y nocturna sólo ligeramente menos que la oxigenoterapia<br />
pero sin agravar la retención <strong>de</strong> CO 2, resultan todavía insuficientes para precisar su<br />
indicación en enfermos con insuficiencia respiratoria crónica.<br />
Puesto que la insuficiencia respiratoria crónica es la manifestación <strong>de</strong> la fase final <strong>de</strong><br />
algunas enfermeda<strong>de</strong>s, resulta evi<strong>de</strong>nte que su tratamiento también <strong>de</strong>be contemplar la<br />
enfermedad <strong>de</strong> base. Existen diversas guías y normativas sobre el tratamiento específico<br />
<strong>de</strong> tales trastornos (31), así como alguna excelente revisión genérica sobre el tema (32).<br />
Por tanto, en las páginas siguientes sólo se realizarán algunas consi<strong>de</strong>raciones generales<br />
sobre dos <strong>de</strong> los grupos farmacológicos más <strong>de</strong>stacados: los broncodilatadores y los glucocorticoi<strong>de</strong>s<br />
inhalados.<br />
Broncodilatadores<br />
Su acción principal se <strong>de</strong>be a la relajación <strong>de</strong>l músculo liso <strong>de</strong> las vías aéreas, aunque<br />
también poseen cierta actividad antiinflamatoria e inmunomoduladora. Aunque no suelen<br />
lograr gran<strong>de</strong>s mejorías en el FEV 1, a menudo inducen cambios más acusados en los<br />
volúmenes pulmonares, haciendo que <strong>de</strong>scienda el volumen residual y la hiperinsuflación<br />
dinámica, lo que permite reducir la disnea e incrementar la tolerancia al ejercicio<br />
(33, 34). Se diferencian tres grupos: agonistas β 2-adrenérgicos, anticolinérgicos y metilxantinas.<br />
Agonistas β 2-adrenérgicos<br />
Tratamiento farmacológico convencional<br />
De forma habitual, se clasifican en agonistas selectivos <strong>de</strong> los receptores β 2-adrenérgicos<br />
<strong>de</strong> corta duración, como el salbutamol o la terbutalina, y agonistas <strong>de</strong> larga duración,<br />
como el salmeterol o formoterol. Su estructura química es variable. El salbutamol y el salmeterol<br />
tienen un radical CH 2OH en posición 3, lo que les convierte en una saligenina.<br />
La terbutalina tiene la estructura <strong>de</strong>l resorcinol por la configuración 3,5 hidroxilo, mientras<br />
que el formoterol posee un grupo formino y no tiene ca<strong>de</strong>nas alifáticas laterales (32).<br />
Su mecanismo <strong>de</strong> acción se <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>na por la fijación al receptor β 2-adrenérgico,<br />
que es una glucoproteína <strong>de</strong> forma helicoidal que atraviesa la membrana celular, con un<br />
peso molecular <strong>de</strong> 64.000 a 80.000 daltons (35). Una vez que el fármaco agonista se fija<br />
a la porción activa <strong>de</strong>l receptor, se activa la subunidad a <strong>de</strong> la proteína G, que actúa como<br />
transductora <strong>de</strong> las señales externas que alcanzan la membrana celular. Origina la activación<br />
<strong>de</strong> la a<strong>de</strong>nilciclasa en la superficie <strong>de</strong> la membrana celular, lo que promueve la<br />
<strong>formación</strong> intracelular <strong>de</strong> 3,5-a<strong>de</strong>nosín monofosfato cíclico (AMPc). El 3,5-AMPc actúa<br />
como segundo mensajero intracelular y activa la proteinquinasa A, que fosforiliza diver-<br />
80
sas proteínas intracelulares e inhibe la fosforilación <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na ligera <strong>de</strong> la miosina, promoviendo<br />
el intercambio transmembrana <strong>de</strong> calcio y sodio, lo que ocasiona una disminución<br />
<strong>de</strong>l Ca 2+ intracelular. A su vez, el 3,5-AMPc inhibe la liberación <strong>de</strong>l Ca 2+ <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>pósitos intracelulares, favoreciendo la relajación <strong>de</strong>l músculo liso bronquial y la<br />
broncodilatación (35). Otro mecanismo broncodilatador, in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la 3,5-AMPc,<br />
consiste en la apertura <strong>de</strong> los canales <strong>de</strong>l potasio en la membrana celular <strong>de</strong>l músculo<br />
liso bronquial, por acción directa <strong>de</strong> la unión <strong>de</strong>l β-agonista al receptor β.<br />
El perfil <strong>de</strong> la respuesta broncodilatadora (intensidad, rapi<strong>de</strong>z y duración) <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá<br />
<strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong>l fármaco en la proximidad <strong>de</strong>l músculo liso, <strong>de</strong>l grado <strong>de</strong> activación<br />
<strong>de</strong>l receptor y <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s farmacológicas <strong>de</strong> cada sustancia (32-34). En este<br />
sentido, el salbutamol y la terbutalina son moléculas hidrofílicas, por lo que consiguen<br />
interaccionar directamente con los receptores, difundir rápidamente a los tejidos y<br />
comenzar su acción <strong>de</strong> forma inmediata. Sin embargo, su efecto <strong>de</strong>saparece rápidamente<br />
(4-6 horas), por lo que se consi<strong>de</strong>ran broncodilatadores <strong>de</strong> acción corta. El salmeterol<br />
y el formoterol son lipofílicos, por lo que pue<strong>de</strong>n entrar y fijarse a las membranas celulares<br />
estimulando durante más tiempo el receptor β 2-adrenérgico (más <strong>de</strong> 12 horas), por lo<br />
que se los consi<strong>de</strong>ra broncodilatadores <strong>de</strong> acción prolongada. Sin embargo, el formoterol<br />
tiene un mecanismo <strong>de</strong> acción diferente, ya que por su carácter hidrofílico pue<strong>de</strong><br />
alcanzar el receptor <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la fase acuosa, lo que le otorga mayor rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> acción.<br />
Las principales indicaciones <strong>de</strong> los agonistas β 2-adrenérgicos se centran en el alivio<br />
inmediato <strong>de</strong> la disnea en la EPOC o en el asma y en el tratamiento <strong>de</strong> las agudizaciones<br />
asmáticas, para lo que podría resultar suficiente el empleo <strong>de</strong> los fármacos <strong>de</strong> acción<br />
corta, aunque también se podría consi<strong>de</strong>rar el formoterol como tratamiento a <strong>de</strong>manda.<br />
No obstante, su principal indicación es el tratamiento <strong>de</strong> la fase estable <strong>de</strong> la EPOC<br />
mo<strong>de</strong>rada o muy grave o <strong>de</strong>l asma persistente (31, 32).<br />
En general, los agonistas β 2-adrenérgicos tienen una buena tolerancia clínica y la<br />
mayoría <strong>de</strong> sus efectos secundarios son poco relevantes. Se ha <strong>de</strong>scrito temblor fino en<br />
extremida<strong>de</strong>s, calambres musculares, vasodilatación periférica, hipertensión arterial,<br />
taquicardia, cefaleas, hiperglucemia, hipocaliemia, sequedad <strong>de</strong> la mucosa oral y disgeusia<br />
(32).<br />
Resultan más llamativos que en enfermos con una gran hiperrespuesta bronquial; pue<strong>de</strong>n<br />
producir un efecto broncoconstrictor paradójico al inicio <strong>de</strong>l tratamiento. También se<br />
ha <strong>de</strong>scrito un fenómeno hipoxémico paradójico al inicio <strong>de</strong>l tratamiento en algunos<br />
pacientes con EPOC. El incremento <strong>de</strong> la ventilación <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s alveolares mal perfundidas<br />
podría <strong>de</strong>teriorar todavía más la relación V/Q y, por tanto, justificar dicho comportamiento.<br />
Sin embargo, es necesario mencionar que se trata <strong>de</strong> un trastorno transitorio y<br />
muy poco frecuente.<br />
Por otra parte, la exposición <strong>de</strong> la vía aérea a estos fármacos durante un largo período<br />
<strong>de</strong> tiempo produce una disminución <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> receptores β <strong>de</strong> la membrana. Esto<br />
justifica la progresiva disminución <strong>de</strong>l efecto <strong>de</strong> los agonistas β 2-adrenérgicos <strong>de</strong> acción<br />
prolongada, fenómeno <strong>de</strong>nominado tolerancia farmacológica o taquifilaxia (35).<br />
La única contraindicación absoluta para su aplicación en pacientes con insuficiencia<br />
respiratoria crónica consistiría en la administración simultánea <strong>de</strong> algún agente β-bloqueante,<br />
aunque no se recomienda su empleo rutinario en niños menores <strong>de</strong> seis años y<br />
se <strong>de</strong>berían prescribir con precaución en el primer trimestre <strong>de</strong>l embarazo. En algunas<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
81
<strong>Curso</strong> I<br />
enfermeda<strong>de</strong>s, como el hipertiroidismo, la diabetes mellitus <strong>de</strong>scompensada o cualquier<br />
cardiopatía, también es aconsejable consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>tenidamente su indicación, por sus<br />
efectos secundarios y posibles interacciones. Se ha comprobado que los agonistas<br />
β 2-adrenérgicos incrementan el riesgo <strong>de</strong> arritmias por prolongación <strong>de</strong>l espacio QT, circunstancia<br />
que resulta favorecida por la administración simultánea <strong>de</strong> anti<strong>de</strong>presivos tricíclicos,<br />
antihistamínicos, fenotiazinas, diisopiramida o quinidina. También incrementan<br />
el riesgo <strong>de</strong> hipertensión arterial en caso <strong>de</strong> tratamiento combinado con inhibidores <strong>de</strong> la<br />
monoaminooxidasa. En <strong>de</strong>finitiva, la toxicidad cardiovascular global <strong>de</strong> este grupo farmacológico<br />
se potencia por la administración simultánea <strong>de</strong> otros simpaticomiméticos, teofilina,<br />
anestésicos halogenados, L-dopa, tiroxina, oxitocina o alcohol.<br />
Anticolinérgicos<br />
Se dispone <strong>de</strong> un anticolinérgico <strong>de</strong> acción corta (bromuro <strong>de</strong> ipratropio) y <strong>de</strong> otro <strong>de</strong><br />
acción prolongada (bromuro <strong>de</strong> tiotropio); el segundo es más selectivo, con una potencia<br />
unas 10 veces superior a la <strong>de</strong>l ipratropio y una duración <strong>de</strong>l efecto cercana a las 24 horas<br />
(32).<br />
Su mecanismo <strong>de</strong> acción se <strong>de</strong>be al bloqueo <strong>de</strong> los receptores muscarínicos <strong>de</strong>l<br />
músculo liso <strong>de</strong> la pared bronquial y, posiblemente también, los <strong>de</strong> las glándulas submucosas.<br />
En la fibra muscular lisa <strong>de</strong> la vía aérea se han <strong>de</strong>scrito tres tipos <strong>de</strong> receptores<br />
muscarínicos: M1, M2 y M3. Los receptores M1, que se localizan en los bronquios, en<br />
los ganglios parasimpáticos, en las glándulas submucosas y en las pare<strong>de</strong>s alveolares,<br />
intervienen en la transmisión ganglionar, por lo que refuerzan la broncoconstricción. Los<br />
receptores M2 se ubican en las terminaciones postganglionares <strong>de</strong> los nervios parasimpáticos<br />
y actúan inhibiendo la acción <strong>de</strong> la acetilcolina. Los receptores M3 se sitúan en las<br />
fibras musculares lisas <strong>de</strong> las gran<strong>de</strong>s vías aéreas y en las glándulas submucosas.<br />
Favorecen la broncoconstricción y la secrección mucosa. El bromuro <strong>de</strong> ipratropio es un<br />
antagonista no selectivo <strong>de</strong> los receptores muscarínicos que bloquea competitivamente la<br />
acción <strong>de</strong> la acetilcolina en todos los tipos <strong>de</strong> receptores (32, 34). Por el contrario, el bromuro<br />
<strong>de</strong> tiotropio tiene una acusada selectividad y produce un bloqueo prolongado <strong>de</strong><br />
los receptores muscarínicos M3 (34). Esto <strong>de</strong>termina la mayor intensidad y duración <strong>de</strong><br />
su efecto broncodilatador.<br />
En general, se acepta que este grupo <strong>de</strong> broncodilatadores poseen una mayor eficacia<br />
en la EPOC que en el asma, probablemente por su capacidad <strong>de</strong> revertir el hipertono<br />
vagal que existe en la primera. Se ha <strong>de</strong>mostrado que mejoran la función pulmonar, la<br />
calidad <strong>de</strong> vida y la tolerancia al ejercicio <strong>de</strong> pacientes con EPOC, sin <strong>de</strong>sarrollar un<br />
fenómeno <strong>de</strong> taquifilaxia (34). El tiotropio también ha <strong>de</strong>mostrado reducir significativamente<br />
el atrapamiento aéreo, con un aumento <strong>de</strong> la capacidad inspiratoria y una disminución<br />
<strong>de</strong> la capacidad residual funcional y <strong>de</strong>l volumen pulmonar teleespiratorio mantenido<br />
en el tiempo (34). Este último aspecto podría resultar especialmente importante en<br />
pacientes con EPOC e insuficiencia respiratoria crónica, puesto que se ha <strong>de</strong>mostrado<br />
que la hiperinsuflación dinámica es responsable <strong>de</strong> gran parte <strong>de</strong> la hipercapnia <strong>de</strong>sarrollada<br />
por estos pacientes y pue<strong>de</strong> contribuir al agravamiento <strong>de</strong> la hipoxemia (1).<br />
A<strong>de</strong>más, también se ha <strong>de</strong>mostrado que los anticolinérgicos tienen capacidad para<br />
inhibir parcialmente la broncoconstricción producida por el ejercicio, por la hiperventilación,<br />
por la inspiración <strong>de</strong> aire frío o por la inhalación <strong>de</strong> agentes irritantes inespecíficos<br />
(32).<br />
82
El bloqueo colinérgico pue<strong>de</strong> dar lugar a diversos efectos secundarios, como la disminución<br />
<strong>de</strong> la secreción lagrimal, salival y sudorípara, así como a una alteración <strong>de</strong> la acomodación<br />
ocular, midriasis o aumento <strong>de</strong> la presión intraocular. También pue<strong>de</strong> ocasionar<br />
erupciones cutáneas, favorecer la retención urinaria y producir taquicardias. Sin<br />
embargo, los efectos secundarios <strong>de</strong>l bromuro <strong>de</strong> ipratropio o <strong>de</strong>l bromuro <strong>de</strong> tiotropio<br />
suelen ser <strong>de</strong> carácter leve. El más habitual es la sequedad <strong>de</strong> boca, que suele resultar<br />
bien tolerada y revierte al suspen<strong>de</strong>r el tratamiento. También se han <strong>de</strong>scrito casos <strong>de</strong> irritación<br />
faríngea, taquicardia leve y estreñimiento (34). Con carácter más excepcional, se<br />
ha referido broncoconstricción paradójica, irritación conjuntival, transtornos <strong>de</strong> la acomodación<br />
o hipertensión intraocular (32).<br />
Por todo ello, la única contraindicación absoluta para su empleo es la hipersensibilidad<br />
conocida a atropínicos. No obstante, se <strong>de</strong>ben utilizar con precaución en glaucoma<br />
<strong>de</strong> ángulo estrecho, hiperplasia prostática u obstrucción <strong>de</strong>l tracto urinario. También es<br />
recomendable evaluar <strong>de</strong>tenidamente su indicación en caso <strong>de</strong> insuficiencia renal mo<strong>de</strong>rada<br />
o grave (32).<br />
Metilxantinas<br />
Son el único grupo <strong>de</strong> fármacos broncodilatadores <strong>de</strong> uso primordial por vía oral, aunque<br />
cada vez se emplean menos por sus interacciones medicamentosas y por sus frecuentes<br />
efectos adversos, consecuencia <strong>de</strong> su estrecho margen terapéutico.<br />
Aunque no se conoce con precisión, se acepta que su mecanismo <strong>de</strong> acción es multifactorial<br />
(36). Ejercen una débil inhibición sobre la fosfodiesterasa, lo que aumenta los<br />
niveles <strong>de</strong> AMP y GMP cíclicos, relajando las fibras musculares lisas <strong>de</strong> la vía aérea y <strong>de</strong><br />
los vasos pulmonares. Posiblemente, también actúan al inhibir la acción <strong>de</strong> la a<strong>de</strong>nosina<br />
y la síntesis <strong>de</strong> prostaglandinas, así como al aumentar la liberación <strong>de</strong> catecolaminas y al<br />
disminuir la concentración intracelular <strong>de</strong> calcio. A<strong>de</strong>más se ha <strong>de</strong>mostrado que pue<strong>de</strong>n<br />
estimular el centro respiratorio, incrementar la potencia contráctil <strong>de</strong>l diafragma, inhibir<br />
la liberación <strong>de</strong> mediadores inflamatorios por los mastocitos, favorecer la función mucociliar,<br />
aumentar la diuresis, disminuir la hipertensión pulmonar y elevar la fracción <strong>de</strong><br />
eyección <strong>de</strong> ambos ventrículos (36).<br />
En la actualidad, su indicación se limita al empleo como broncodilatadores <strong>de</strong> segunda<br />
línea en el tratamiento <strong>de</strong> la EPOC estable, ajustando la dosis para obtener una concentración<br />
plasmática en 10-20 mg/l, y en la exacerbación <strong>de</strong> la EPOC (31). Se <strong>de</strong>be tener presente<br />
que no están indicados en el tratamiento inicial <strong>de</strong> la agudización asmática.<br />
Aunque sólo se consi<strong>de</strong>ran contraindicaciones la existencia <strong>de</strong> hipersensibilidad<br />
<strong>de</strong>mostrada a las metilxantinas o la insuficiencia hepática o renal grave y avanzada, sus<br />
efectos secundarios son muy numerosos; abarcan manifestaciones cardiovasculares, gastrointestinales<br />
y nerviosas (32). Deben emplearse con especial precaución en enfermos<br />
con insuficiencia cardiaca congestiva, insuficiencia hepática o mayores <strong>de</strong> 55 años, puesto<br />
que <strong>de</strong>puran el fármaco a menor velocidad y requieren menos dosis. Por el contrario,<br />
el hábito tabáquico o la dieta hiperproteica incrementan el metabolismo <strong>de</strong>l fármaco.<br />
En cuanto a sus numerosas interacciones, <strong>de</strong>be recordarse que propranolol, alopurinol,<br />
macrólidos, clindamicina, ciprofloxacino, cimetidina o anticonceptivos disminuyen el<br />
metabolismo <strong>de</strong> las teofilinas, por lo que obligan a reducir su dosis. Por el contrario, feno-<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
83
<strong>Curso</strong> I<br />
barbital, barbitúricos, carbamazepina, benzodiacepinas, fenitoína, difenilhidantoína,<br />
rifampicina o isoproterenol incrementan su catabolismo, por lo que se requerirán mayores<br />
dosis. A su vez, las metilxantinas aumentan la toxicidad <strong>de</strong> digitálicos, la potencia diurética<br />
<strong>de</strong> la furosemida y la capacidad taquicardizante <strong>de</strong> la reserpina (32).<br />
En <strong>de</strong>finitiva, los broncodilatadores están indicados en los pacientes con EPOC puesto<br />
que en la mayoría <strong>de</strong> enfermos <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nan una respuesta favorable al lograr una disminución<br />
<strong>de</strong> la disnea y un incremento <strong>de</strong> la tolerancia al ejercicio, que no siempre se<br />
correlacionan con cambios espirométricos (31). A<strong>de</strong>más, en pacientes con EPOC mo<strong>de</strong>rada-grave<br />
reducen el número <strong>de</strong> exacerbaciones y mejoran la calidad <strong>de</strong> vida (31). Los<br />
broncodilatadores <strong>de</strong> acción corta (bromuro <strong>de</strong> ipratropio, salbutamol o terbutalina) son<br />
eficaces en el control rápido <strong>de</strong> los síntomas, por lo que resultan recomendables como<br />
tratamiento a <strong>de</strong>manda en pacientes con <strong>de</strong>terioro sintomático. Para el tratamiento continuado<br />
<strong>de</strong> la enfermedad estable se recomiendan los broncodilatadores <strong>de</strong> acción prolongada<br />
(salmeterol, formoterol o bromuro <strong>de</strong> tiotropio), puesto que reducen los síntomas<br />
y mejoran la calidad <strong>de</strong> vida relacionada con la salud (31), aumentan la tolerancia al ejercicio<br />
(34) y disminuyen el número <strong>de</strong> exacerbaciones (32). También existe evi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong><br />
que la asociación <strong>de</strong> bromuro <strong>de</strong> tiotropio y un agonista β 2-adrenérgico <strong>de</strong> acción prolongada<br />
consigue un mayor efecto broncodilatador (31). En este contexto, las metilxantinas<br />
sólo se recomiendan como fármacos <strong>de</strong> segunda línea, cuando su introducción origine<br />
una mejoría clínica significativa sin efectos secundarios <strong>de</strong>stacables (31).<br />
Glucocorticoi<strong>de</strong>s inhalados<br />
Debido a que actúan en diversos puntos <strong>de</strong> la cascada inflamatoria, se ha consi<strong>de</strong>rado<br />
su empleo en muchas enfermeda<strong>de</strong>s. Aunque su utilidad en el asma está fuera <strong>de</strong> cualquier<br />
discusión, en las últimas décadas se ha <strong>de</strong>sarrollado un creciente interés por su<br />
papel en el control funcional y sintomático <strong>de</strong> la EPOC (37).<br />
De hecho, se especula que los corticoi<strong>de</strong>s inhalados podrían tener algún efecto sobre<br />
el <strong>de</strong>sequilibrio <strong>de</strong>l sistema proteasas/antiproteasas y sobre la reacción inflamatoria que<br />
caracteriza a la EPOC, con predominio <strong>de</strong> linfocitos T CD8+, células mononucleares,<br />
neutrófilos y macrófagos. Aunque su mecanismo <strong>de</strong> acción no está completamente <strong>de</strong>finido,<br />
cada vez es mayor la evi<strong>de</strong>ncia que <strong>de</strong>muestra que los corticoi<strong>de</strong>s inhalados son<br />
capaces <strong>de</strong> alterar la reacción inflamatoria <strong>de</strong> la EPOC, como se comprueba por la reducción<br />
<strong>de</strong>l óxido nítrico exhalado, aun sin ocasionar cambios significativos en el FEV 1.<br />
Diversos estudios a corto y medio plazo han tratado <strong>de</strong> evaluar el efecto <strong>de</strong> los corticoi<strong>de</strong>s<br />
inhalados sobre la historia natural <strong>de</strong> la EPOC. En un metaanálisis que engloba la<br />
mayoría <strong>de</strong> ensayos clínicos aleatorizados y controlados con placebo realizados en<br />
pacientes con EPOC, con a<strong>de</strong>cuada exclusión <strong>de</strong> asmáticos, y en los que la principal<br />
variable analizada fue el <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong>l FEV 1 con un período mínimo <strong>de</strong> seguimiento <strong>de</strong><br />
24 meses, se concluye que no tienen efecto sobre el <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> la función pulmonar a<br />
largo plazo (38).<br />
Sin embargo, y aun sin <strong>de</strong>mostrar un efecto significativo sobre la función espirométrica<br />
<strong>de</strong> los pacientes con EPOC, se ha comprobado que disminuyen el número <strong>de</strong> exacerbaciones<br />
<strong>de</strong> pacientes mo<strong>de</strong>rados-graves. Su eficacia ha sido analizada en una reciente<br />
revisión sistemática (39) que incluye nueve ensayos clínicos aleatorizados, controlados<br />
con placebo, con una duración mínima <strong>de</strong> seis meses. En cuatro <strong>de</strong> los ensayos seleccio-<br />
84
nados, se realizó tratamiento previo con corticoi<strong>de</strong>s sistémicos. El análisis global <strong>de</strong>muestra<br />
que los corticoi<strong>de</strong>s inhalados disminuyen la tasa <strong>de</strong> exacerbaciones en un 30% (intervalo<br />
<strong>de</strong> confianza <strong>de</strong>l riesgo relativo al 95% [95% IC]: 0,58-0,84), in<strong>de</strong>pendientemente<br />
<strong>de</strong>l tratamiento previo con corticoi<strong>de</strong>s sistémicos. La principal discrepancia entre los<br />
ensayos analizados radicaba en la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> exacerbación.<br />
Aunque algunos estudios epi<strong>de</strong>miológicos previos sugerían que los corticoi<strong>de</strong>s inhalados<br />
podrían disminuir la morbimortalidad por EPOC, esto no ha sido comprobado en un<br />
ensayo clínico específico (40).<br />
Los potenciales beneficios ocasionados por los corticoi<strong>de</strong>s inhalados en algunos<br />
aspectos <strong>de</strong> la EPOC no están exentos <strong>de</strong> efectos adversos. El uso <strong>de</strong> corticoi<strong>de</strong>s inhalados<br />
se ha relacionado con efectos secundarios dosis-<strong>de</strong>pendientes, como cataratas,<br />
supresión adrenal u osteoporosis. Se ha <strong>de</strong>scrito una mayor frecuencia <strong>de</strong> hematomas<br />
cutáneos (10%), así como <strong>de</strong> hipertensión <strong>de</strong> reciente diagnóstico (5%), fracturas óseas,<br />
cataratas, miopatía o diabetes. En una revisión sistemática sobre los efectos secundarios<br />
<strong>de</strong> los corticoi<strong>de</strong>s inhalados (39) se obtiene que incrementan la candidiasis orofaríngea<br />
(riesgo relativo: 2,1) y los hematomas cutáneos (RR = 2,1) y reducen los niveles medios<br />
<strong>de</strong> cortisol (RR = 0,84).<br />
En resumen, las últimas guías terapéuticas recomiendan consi<strong>de</strong>rar su empleo en la<br />
EPOC mo<strong>de</strong>rada-grave, puesto que reduce el número <strong>de</strong> exacerbaciones y produce un<br />
incremento <strong>de</strong>l FEV 1 y una mejoría <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> vida (31). Sin embargo, la respuesta<br />
a los glucocorticoi<strong>de</strong>s inhalados no es uniforme en todos los pacientes con EPOC y no<br />
resulta pre<strong>de</strong>cible en función <strong>de</strong> la respuesta a los corticoi<strong>de</strong>s sistémicos o por la prueba<br />
<strong>de</strong> broncodilatadores. A<strong>de</strong>más, un reciente ensayo clínico multicéntrico no ha logrado<br />
<strong>de</strong>mostrar un efecto sobre la supervivencia (40).<br />
Se ha propuesto que los corticoi<strong>de</strong>s inhalados podrían tener un efecto aditivo con el<br />
uso <strong>de</strong> broncodilatadores, principalmente agonistas β 2-adrenérgicos y teofilinas. De<br />
hecho, se han aportado algunos datos que, en estudios <strong>de</strong> corta duración, <strong>de</strong>muestran<br />
una mayor mejoría funcional y sintomática que con la monoterapia. A más largo plazo y<br />
en pacientes con EPOC mo<strong>de</strong>rada-grave, el tratamiento combinado <strong>de</strong> agonistas β 2-adrenérgicos<br />
<strong>de</strong> larga duración y glucocorticoi<strong>de</strong>s inhalados permite obtener una mejoría adicional<br />
<strong>de</strong> la función pulmonar y <strong>de</strong> los síntomas respecto a la monoterapia, así como una<br />
reducción más acentuada <strong>de</strong> las exacerbaciones (40).<br />
Las razones por las que el tratamiento combinado podría ser mejor que la monoterapia<br />
todavía son objeto <strong>de</strong> especulación. En el asma se ha comprobado que los agonistas<br />
β 2-adrenérgicos <strong>de</strong> larga duración potencian los efectos antiinflamatorios <strong>de</strong> los corticoi<strong>de</strong>s.<br />
A<strong>de</strong>más, es conocido que los corticoi<strong>de</strong>s aumentan el número <strong>de</strong> receptores β 2 y que<br />
el tratamiento combinado es más eficaz que la monoterapia para disminuir la liberación<br />
<strong>de</strong> IL-8 <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el músculo liso <strong>de</strong> las vías aéreas (37).<br />
Otros fármacos<br />
Aunque en el tratamiento <strong>de</strong> la EPOC o <strong>de</strong>l asma se pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rar otros fármacos,<br />
como mucolíticos, antioxidantes, antileucotrienos o inmunosupresores, entre otros, no se<br />
dispone <strong>de</strong> in<strong>formación</strong> específica sobre su efecto en pacientes con insuficiencia respiratoria<br />
crónica.<br />
Tratamiento farmacológico <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica<br />
85
<strong>Curso</strong> I<br />
Conclusiones<br />
El tratamiento esencial <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria crónica consiste en la oxigenoterapia<br />
y, en algunos casos, en la ventilación mecánica no invasiva. No obstante, antes<br />
<strong>de</strong> aplicar estas medidas terapéuticas es necesario optimizar el tratamiento <strong>de</strong> la enfermedad<br />
<strong>de</strong> base que ha precipitado el fallo respiratorio. En este sentido, los broncodilatadores<br />
permiten mejorar la función pulmonar, disminuir la disnea, aumentar la tolerancia al<br />
ejercicio e incrementar la calidad <strong>de</strong> vida relacionada con la salud <strong>de</strong> muchos enfermos.<br />
Los corticoi<strong>de</strong>s inhalados también podrían ser consi<strong>de</strong>rados en pacientes con asma o con<br />
EPOC mo<strong>de</strong>rada-grave, puesto que inducen una mejoría clínica y funcional y reducen el<br />
número <strong>de</strong> exacerbaciones. A<strong>de</strong>más, el tratamiento combinado con broncodilatadores <strong>de</strong><br />
acción prolongada y glucocorticoi<strong>de</strong>s inhalados resulta más eficaz.<br />
Aunque diversos fármacos podrían ser consi<strong>de</strong>rados estimulantes respiratorios, su efecto<br />
en la mejoría <strong>de</strong> la insuficiencia respiratoria es nulo o muy escaso, por lo que no existe<br />
suficiente evi<strong>de</strong>ncia para recomendarlos <strong>de</strong> forma rutinaria.<br />
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