Pletismografía

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Los volúmenes pulmonares estáticos se empezaron a medir en 1800, por Davy, no es hasta los años cincuenta del siglo XX cuando DuBois introdujo el pletismógrafo.

Algunos de los volúmenes pulmonares pueden medirse con un espirómetro, como son el volumen corriente y la capacidad vital (fig. 1); para la capacidad residual funcional (FRC) y el volumen residual (RV) no puede medirse con un espirómetro sencillo, pero si con un pletismógrafo corporal.

Pletismografía
Clasificación y recursos externos

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Fundamentos de la técnica

Se basa en la ley de Boyle, estable que la presión (P) x el volumen (V) es constante (a temperatura constante): P x V = k

Por lo tanto, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión y su producto permanece constante.

Habitualmente se utiliza una gran cabina hermética de volumen conocido, como de telefónica antigua, en el que el paciente se sienta. Al final de una espiración normal, un obturador cierra la boquilla, y se pide al paciente que realice esfuerzos respiratorios. Cuando el paciente intenta realizar la inhalación, expande el aire en sus pulmones; el volumen pulmonar aumenta, y la presión del habitáculo aumenta porque disminuye su volumen de aire.

A diferencia de los métodos de dilución, la pletismografía mide el volumen de gas intratatorácico (volumen de gas total o TGV) a final de la espiración a volumen corriente.

Si las presiones en el habitáculo antes y después del esfuerzo respiratorio son P1 y P2 , respectivamente, V1 es el volumen preinspiratorio en el habitáculo y ΔV es el cambio de volumen del habitáculo (o pulmón), por tanto: P1 V1 = P2 (V1 - ΔV)

Mediante el pletismógrafo de volúmenes constantes podemos obtener los siguientes parámetros:

- Flujo aéreo en boca (y volumen por integración de flujo).

- P1 = Presión en la boca (o en cabina) sin comprimir el tórax (se asume que es equivalente a la presión alveolar, puesto que no hay flujo) y , por tanto, es igual a P atmosférica – P de vapor de agua a 37ºC medida en cm H2O (cm H2O = mmHg x 1,36).

- P2 = Presión en boca con el tórax comprimido.

- V1 = Volumen de gas intratorácico cuando no se comprime el tórax a capacidad residual funcional (FRC).

- V2 = Volumen de gas con el tórax comprimido.

- ΔV = Variación de volumen torácico cuando se comprime el tórax, que es igual a la variación del volumen de aire situado entre el paciente y las paredes de la cabina). El volumen de aire dentro de la cabina es proporcional a su presión, y por tanto, ΔV es proporcional a ΔPc.

- ΔPb = Variación de presión en la boca al comprimir el tórax.

- ΔPc = Variación de presión en la cabina al comprimir el tórax.

- C = Factor de conversión entre la variación de presión y la variación de volumen, calculado durante la calibración de la cabina. Se toma en cuenta el volumen de la cabina, el volumen del paciente y la presión atmosférica.

Con estos valores, asumiendo una temperatura constante, de acuerdo con la ley de Boyle, se calcula:

P1 x V1 = P2 x V2, que es lo mismo:

P1 x V1 = (P1 + ΔPb) + (V1 - ΔV)

que, simplificando:

P1 x ΔV – V1 x ΔPb + ΔV x ΔPb = 0

despejando V1:

V1 = (ΔV / ΔPb) x (P1 + ΔPb) Como el valor de ΔPb es pequeño en comparación con P1, se puede despreciar. Por tanto: V1 = (ΔV / ΔPb) x P1 ; V1 = P1 / (ΔPb / ΔV)

Se puede determinar un factor de conversión (C) entre variación de presión y variación de volumen teniendo en cuenta el volumen pulmonar el paciente, y dado que los cambios de volumen pulmonar son proporcionales a los cambios de presión en cabina. Así:

V1 = C / (ΔPb / ΔPc) V1 (TGV) = C/tangente de α

Equipos

Los requisitos mas habituales en la practica clínica son cabinas herméticas, medidas a volumen constantes, previstas de transductores de presión en boca (Pb) y cabina (Pc), así como de un neumotacógrafo, que cumple las mismas características estándar de cualquier espirómetro. (imagen 1).
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Los requisitos específicos que deben cumplir los pletismógrafos son:

Rango de presión en boca……..……….......-2 a +2 kPa

Exactitud……...............................................± 0.01 kPa

Rango de presión pletismógrafo………….….± 2.10-2 kPa

Exactitud……………………………………..…± 5.10-5 kPa

Frecuencia de respuesta de transductores…. 10Hz

Cierre de tapón………………………………… 0.1 seg

Indicaciones

Determinar el gas atrapado. Combinando las medidas por pletismografía y dilución puede cuantificarse el espacio aéreo no ventilado.

Detectar de forma precoz la limitación del flujo aéreo.

Restablecer el diagnóstico de alteración ventilatoria restrictiva.

Valorar riesgo quirúrgico.

En caso de sospecha de una alteración combinada obstructiva y restrictiva, la medición de volúmenes puede confirmar la restricción y distinguir entre ellas.

Establecer un pronóstico.

Detectar respuesta a broncodilatadores y monitorizar respuestas a intervenciones terapéuticas.

Valorar el riesgo quirúrgico y ayudar en la valoración de la incapacidad laboral.

Contraindicaciones

- Falta de colaboración y comprensión en realización de la maniobra o enfermedad que interfiera con la correcta realización.

- Cirugía torácica y abdominal reciente.

- Hemoptisis reciente o neumotórax con drenaje torácico.

- Claustrofobia o cualquier factor que limite el acceso del paciente dentro de la cabina pletismográfica.

- Aneurismas o patologías cardiovascular inestable.

- Fugas por traqueostomía o lesiones en el macizo facial.

Complicaciones

- Acceso de tos.

- Broncoespasmo.

- Dolor torácico.

- Neumotórax.

- Mareo/síncope.

- Incontinencia urinaria.

- Aumento de presión intracraneal.

- Crisis de ansiedad.

Recomendaciones previas y preparación del paciente

- No fumar en las horas previas de realizar la prueba.

- Evitar comida abundante en las 2 horas previas.

- Abstenerse de bebidas alcohólicas en las 4 horas previas y evitar bebidas estimulantes (café, cola, té, etc.)

- No haber realizado ejercicio físico intenso al menos 30 minutos antes.

- No se recomienda acudir en ayunas.

- Evitar ropa ajustada que dificulte la respiración.

- Evitar el intervalo de tiempo libre de uso de broncodilatadores, anotar fármaco, dosis y hora en caso de ser empleado.

Se debe valorar el estado físico del paciente para valorar la capacidad de someterse a la prueba, verificar la cumplimentación de las recomendaciones previas y explicar correctamente la maniobra.

El paciente debe de estar relajado al menos 5 minutos antes de empezar, estar cómodamente sentado sin cruzar las piernas, sin flexionar ni extender el cuello. En caso de que exploremos al paciente en otra posición debe especificarse. Hay que utilizar pinzas nasales y es recomendable un boquilla para evitar fugas.

Procedimiento

Se le solicita al paciente que respire con tranquilidad hasta alcanzar un nivel estable al final de la espiración, debe realizar al menos 4 respiraciones a volumen tidal que varíe menos de 100ml. Cuando el paciente este próximo a su FRC, se activa el tapón que ocluye el flujo aéreo durante 2-3 segundos al final de una espiración.

Se le solicita que realice maniobra de “Jadeo suave” a una frecuencia de 60 ciclos/min (1Hz). Se debe de realizar una serie de 3 a 5 maniobras de jadeo satisfactorias.

Posteriormente, se abre el obturador del flujo aéreo y se le indica que espire profundamente hasta que no pueda sacar mas aire de sus pulmones (posición de RV) y luego que inspire tranquilamente y profundamente hasta alcanzar la TLC.

Se aconseja medir la capacidad inspiratoria y valorar la FRC al menos cinco veces.

Interpretación de los resultados

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El pletismógrafo mide el TGV al final de una espiración forzada, esto equivale a la FRC. Al realizarse una espirometría posterior, se calcula el RV restando la FRC. La TLC se obtiene sumando el volumen residual a la VC.

Es imposible desarrollar criterios de normalidad con el 100% de certeza, debido a las variaciones normales entre poblaciones.

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Antes de interpretar los volúmenes es importante saber que el paciente realizó un estudio válido. Es importante la valoración subjetiva del técnico y la reproducibilidad de la capacidad inspiratoria. En caso de mala reproducibilidad puede indicar esfuerzo insuficiente o inapropiada colaboración.

Se pueden valorar los resultados como porcentaje del valor de referencia, teniendo en cuenta los límites de la normalidad. En la tabla 1 se muestra la valoración de los volúmenes pulmonares según las recomendaciones de la SEPAR.

La normativa SEPAR, siguiendo a Morris y cols, también se puede calcular el “gas atrapado” restando el volumen de gas intratorácico medido por poligrafía de la FRC medida por helio, se considera como normal < 1,10 litros, probable 1,10 – 1,19, ligero 1,20 - 1,34, moderado 1,35 – 1,49 y grave ≥ 1,5 L.

La disminución de la TLC suele estar disminuida en patologías que alteran el llenado alveolar, como son las neumopatías intersticiales; las que afectan a la musculatura respiratoria, como la cifoescoliosis, derrame o engrosamientos pleurales, la obesidad mórbida.

El RV se ve incrementado en el enfisema y en las patologías que se afecta la vía aérea periférica, como la bronquiolitis, en la afectación neuromuscular y en situaciones de congestión pulmonar como el fallo ventricular izquierdo.

Bibliografía

  • West JB. Ventilación. Fisiología Respiratoria. 9ª ed. California: Wolters Klwer; 2012. p. 12-23
  • West JB. Ventilación. Fisiopatología Respiratorio. 8ª ed. California: Wolters Klwer; 2013. p. 3-15
  • Cienfuegos I, de la Torre S. Volúmenes pulmonares. Exploración functional respiratoria. Madrid: Ergon; 2011. p. 31-43
  • Compte L, Macián V, Blanco M, Rodríguez M. Volúmenes pulmonares. Manual SEPAR de procedimientos. Madrid: LUZÁN 5, S.A. de ediciones; 2002. p. 37-66

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