Espirometría

Espirometría
Diagrama de flujo-volumen que muestra una maniobra de FVC exitosa. Los valores positivos representan la espiración, los valores negativos representan la inspiración. Al comienzo de la prueba, tanto el flujo como el volumen son iguales a cero (lo que representa el volumen en el espirómetro en lugar del pulmón). El trazo se mueve en el sentido de las agujas del reloj para la espiración seguida de la inspiración. Después del punto de inicio, la curva asciende rápidamente hasta un pico (el flujo espiratorio máximo). (Tenga en cuenta que el valor de FEV1 es arbitrario en este gráfico y solo se muestra con fines ilustrativos; estos valores deben calcularse como parte del procedimiento).
Malla	D013147
Código OPS-301	1-712

cariño	Capacidad pulmonar total: el volumen de los pulmones en inflación máxima, la suma de VC y RV.
TELEVISOR	Volumen corriente: volumen de aire que entra o sale de los pulmones en una respiración (TV indica una subdivisión del pulmón; cuando el volumen corriente se mide con precisión, como en el cálculo del intercambio de gases, se utiliza el símbolo TV o VT ) .
Autocaravana	Volumen residual: el volumen de aire que queda en los pulmones después de una exhalación máxima.
VRE	Volumen de reserva espiratorio: el volumen máximo de aire que se puede exhalar desde la posición de final de espiración.
IRV	Volumen de reserva inspiratorio: el volumen máximo que se puede inhalar desde el nivel inspiratorio final.
CI	Capacidad inspiratoria: suma de IRV y TV
VCI	Capacidad vital inspiratoria: volumen máximo de aire inhalado desde el punto de espiración máxima.
VC	Capacidad vital: volumen de aire exhalado tras la inhalación más profunda.
Versus​	Volumen corriente: volumen de aire que entra o sale de los pulmones durante la respiración tranquila (VT indica una subdivisión del pulmón; cuando el volumen corriente se mide con precisión, como en el cálculo del intercambio de gases, se utiliza el símbolo TV o VT ) .
CRF	Capacidad residual funcional: el volumen en los pulmones en la posición espiratoria final
% de RV/TLC	Volumen residual expresado como porcentaje de TLC
V A	Volumen de gas alveolar
VL​	Volumen real del pulmón incluyendo el volumen de la vía aérea conductora.
CVF	Capacidad vital forzada: determinación de la capacidad vital a partir de un esfuerzo espiratorio máximo forzado.
VEF t	Volumen espiratorio forzado (tiempo): término genérico que indica el volumen de aire exhalado en condiciones forzadas en los primeros t segundos.
VEF1​	Volumen que se ha exhalado al final del primer segundo de espiración forzada
FEFx​	Flujo espiratorio forzado relacionado con alguna porción de la curva FVC; los modificadores se refieren a la cantidad de FVC ya exhalada
FEF máx.	El flujo instantáneo máximo alcanzado durante una maniobra FVC
FIF	Flujo inspiratorio forzado: (La medición específica de la curva inspiratoria forzada se denota mediante una nomenclatura análoga a la de la curva espiratoria forzada. Por ejemplo, el flujo inspiratorio máximo se denota FIF máx . A menos que se especifique lo contrario, los calificadores de volumen indican el volumen inspirado desde RV en el punto de medición).
PEF	Flujo espiratorio máximo: el flujo espiratorio forzado más alto medido con un medidor de flujo máximo.
MVP	Ventilación voluntaria máxima: volumen de aire espirado en un período específico durante un esfuerzo máximo repetitivo.
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La espirometría (que significa medir la respiración ) es la prueba de función pulmonar (PFT) más común. Mide la función pulmonar , específicamente la cantidad (volumen) y/o velocidad (flujo) de aire que se puede inhalar y exhalar. La espirometría es útil para evaluar los patrones respiratorios que identifican afecciones como asma , fibrosis pulmonar , fibrosis quística y EPOC . También es útil como parte de un sistema de vigilancia de la salud , en el que se miden los patrones respiratorios a lo largo del tiempo. ^[1]

La espirometría genera neumotacógrafos, que son gráficos que representan el volumen y el flujo de aire que entra y sale de los pulmones en una inhalación y una exhalación.

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La prueba de espirometría se realiza con un dispositivo llamado espirómetro ^[2] , que se presenta en distintas variedades. La mayoría de los espirómetros muestran los siguientes gráficos, llamados espirogramas:

• una curva de volumen-tiempo , que muestra el volumen (litros) a lo largo del eje Y y el tiempo (segundos) a lo largo del eje X
• un bucle de flujo-volumen , que representa gráficamente la tasa de flujo de aire en el eje Y y el volumen total inspirado o espirado en el eje X

La prueba básica de capacidad vital con volumen forzado (FVC) varía ligeramente según el equipo utilizado. Puede realizarse en forma de circuito cerrado o abierto. Independientemente de las diferencias en el procedimiento de prueba, se recomienda a los proveedores que sigan la Estandarización de la espirometría de la ATS/ERS. El procedimiento estándar garantiza un conjunto de datos recopilados de forma precisa y objetiva, basado en una referencia común, para reducir la incompatibilidad de los resultados cuando se comparten entre diferentes grupos médicos.

Se le pide al paciente que se coloque pinzas nasales blandas para evitar que se escape el aire y un sensor de respiración en la boca que forme un sello hermético. Guiado por un técnico, el paciente recibe instrucciones paso a paso para realizar una inhalación de esfuerzo máximo abrupta, seguida de una exhalación de esfuerzo máximo que dure al menos 6 segundos. Al evaluar una posible obstrucción de las vías respiratorias superiores , el técnico le indicará al paciente que haga una inhalación rápida adicional para completar la ronda. El momento de la segunda inhalación puede variar entre personas según la duración de la exhalación anterior. En algunos casos, cada ronda de prueba estará precedida por un período de respiración normal y suave para obtener datos adicionales.

Los resultados clínicamente útiles dependen en gran medida de la cooperación y el esfuerzo del paciente y deben repetirse al menos tres veces para garantizar la reproducibilidad , con un límite general de diez intentos. Dados los índices variables de esfuerzo, los resultados solo pueden subestimarse, ya que no es posible un esfuerzo superior al 100 %. ^{[ cita requerida ]}

Debido a la necesidad de la cooperación del paciente y de la capacidad de comprender y seguir instrucciones, la espirometría normalmente solo se puede realizar en niños cooperativos de al menos 5 años de edad ^{[3] [4]} o en adultos sin impedimentos físicos o mentales que impidan obtener resultados diagnósticos efectivos. Además, la anestesia general y diversas formas de sedación no son compatibles con el proceso de prueba.

Otra limitación es que las personas con asma intermitente o leve pueden presentar valores de espirometría normales entre exacerbaciones agudas, lo que reduce la efectividad de la espirometría como herramienta diagnóstica en estas circunstancias. ^{[ cita requerida ]}

La espirometría también puede ser parte de una prueba de provocación bronquial , utilizada para determinar la hiperreactividad bronquial al ejercicio riguroso, a la inhalación de aire frío/seco o a un agente farmacéutico como la metacolina o la histamina .

Para evaluar la reversibilidad de una afección en particular, se puede administrar un broncodilatador antes de realizar otra ronda de pruebas de comparación. Esto se conoce comúnmente como prueba de reversibilidad o prueba posbroncodilatadora (Post BD) y es una parte importante del diagnóstico de asma frente a EPOC.

Otras pruebas complementarias de la función pulmonar incluyen la pletismografía y el lavado de nitrógeno .

La espirometría está indicada por las siguientes razones:

• para diagnosticar o controlar el asma ^{[5] [6] [7]}
• para detectar enfermedades respiratorias en pacientes que presentan síntomas de disnea y para distinguir las enfermedades respiratorias de las cardíacas como causa ^[8]
• para medir la respuesta bronquial en pacientes con sospecha de asma ^[8]
• para diagnosticar y diferenciar entre enfermedad pulmonar obstructiva y enfermedad pulmonar restrictiva ^[8]
• Seguir la historia natural de la enfermedad en las afecciones respiratorias ^[8]
• para evaluar el deterioro causado por el asma ocupacional ^[8]
• para identificar a aquellos en riesgo de sufrir barotrauma pulmonar mientras bucean ^[8]
• Realizar una evaluación de riesgos preoperatoria antes de la anestesia o la cirugía cardiotorácica ^[8]
• para medir la respuesta al tratamiento de afecciones que detecta la espirometría ^[8]
• para diagnosticar la disfunción de las cuerdas vocales .

Las maniobras de espiración forzada pueden agravar algunas afecciones médicas. ^[9] No se debe realizar una espirometría cuando el individuo presenta:

• Hemoptisis de origen desconocido
• Neumotórax
• Estado cardiovascular inestable ( angina , infarto de miocardio reciente , etc.)
• Aneurismas torácicos, abdominales o cerebrales
• Cataratas o cirugía ocular reciente
• Cirugía torácica o abdominal reciente
• Náuseas , vómitos o enfermedad aguda.
• Infección viral reciente o actual
• Hipertensión no diagnosticada

Los parámetros más comunes medidos en la espirometría son la capacidad vital (VC), la capacidad vital forzada (FVC), el volumen espiratorio forzado (FEV1) a intervalos de tiempo de 0,5, 1,0 (FEV1), 2,0 y 3,0 segundos, el flujo espiratorio forzado 25-75% (FEF 25-75) y la ventilación voluntaria máxima (MVV), ^[10] también conocida como capacidad respiratoria máxima. ^[11] Se pueden realizar otras pruebas en determinadas situaciones.

Los resultados se dan generalmente en datos brutos (litros, litros por segundo) y en porcentaje previsto (el resultado de la prueba como porcentaje de los "valores previstos" para los pacientes de características similares (altura, edad, sexo y, a veces, raza y peso). La interpretación de los resultados puede variar según el médico y la fuente de los valores previstos. En términos generales, los resultados más cercanos al 100 % previsto son los más normales, y los resultados superiores al 80 % suelen considerarse normales. Se han publicado múltiples publicaciones de valores previstos y pueden calcularse en función de la edad, el sexo, el peso y la etnia. Sin embargo, es necesaria la revisión por parte de un médico para obtener un diagnóstico preciso de cualquier situación individual.

En determinadas circunstancias también se administra un broncodilatador y se realiza una comparación gráfica previa y posterior para evaluar la eficacia del broncodilatador. Vea el ejemplo de impresión.

La capacidad residual funcional (CRF) no se puede medir mediante espirometría, pero sí se puede medir con un pletismógrafo o pruebas de dilución (por ejemplo, prueba de dilución con helio).

La capacidad vital forzada (CVF) es el volumen de aire que se puede expulsar con fuerza después de una inspiración completa, ^[13] medida en litros. La CVF es la maniobra más básica en las pruebas de espirometría.

El FEV1 es el volumen de aire que se puede expulsar con fuerza en el primer segundo, después de una inspiración completa. ^[13] Los valores promedio de FEV1 en personas sanas dependen principalmente del sexo y la edad, según el diagrama. Los valores de entre el 80% y el 120% del valor promedio se consideran normales. ^[14] Los valores normales previstos para FEV1 se pueden calcular y dependen de la edad, el sexo, la altura, la masa y la etnia, así como del estudio de investigación en el que se basan.

El FEV1/FVC es la relación entre el FEV1 y la FVC. En adultos sanos, debería ser aproximadamente del 70-80 % (y disminuye con la edad). ^[15] En enfermedades obstructivas (asma, EPOC, bronquitis crónica, enfisema), el FEV1 disminuye debido al aumento de la resistencia de las vías respiratorias al flujo espiratorio; la FVC también puede disminuir debido al cierre prematuro de las vías respiratorias durante la espiración, pero no en la misma proporción que el FEV1 (por ejemplo, tanto el FEV1 como la FVC se reducen, pero el primero se ve más afectado debido al aumento de la resistencia de las vías respiratorias). Esto genera un valor reducido (<70 %, a menudo ~45 %). En enfermedades restrictivas (como la fibrosis pulmonar ), tanto el FEV1 como la FVC se reducen proporcionalmente y el valor puede ser normal o incluso aumentar como resultado de la disminución de la distensibilidad pulmonar.

Un valor derivado del FEV1 es el FEV1% previsto (FEV1%), que se define como el FEV1 del paciente dividido por el FEV1 promedio en la población para cualquier persona de la misma edad, altura, sexo y raza. ^{[ cita médica necesaria ]}

El flujo espiratorio forzado (FEF) es el flujo (o velocidad) del aire que sale del pulmón durante la parte media de una espiración forzada. Puede darse en momentos discretos , generalmente definidos por qué fracción de la capacidad vital forzada (FVC) se ha exhalado. Los intervalos discretos habituales son 25%, 50% y 75% (FEF25, FEF50 y FEF75), o 25% y 50% de la FVC que se ha exhalado. También puede darse como una media del flujo durante un intervalo, generalmente también delimitado por cuándo quedan fracciones específicas de FVC, normalmente 25–75% (FEF25–75%). Los rangos promedio en la población sana dependen principalmente del sexo y la edad, con FEF25–75% mostrado en el diagrama de la izquierda. Los valores que van del 50 al 60% y hasta el 130% del promedio se consideran normales. ^[14] Los valores normales previstos para el FEF se pueden calcular y dependen de la edad, el sexo, la altura, la masa y la etnia, así como del estudio de investigación en el que se basan.

El MMEF o MEF significa flujo espiratorio máximo (medio) y es el pico del flujo espiratorio tomado de la curva de flujo-volumen y medido en litros por segundo. Teóricamente debería ser idéntico al flujo espiratorio máximo (PEF), que, sin embargo, generalmente se mide con un medidor de flujo máximo y se expresa en litros por minuto. ^[16]

Investigaciones recientes sugieren que el FEF25-75% o el FEF25-50% pueden ser un parámetro más sensible que el FEV1 en la detección de enfermedad obstructiva de las vías respiratorias pequeñas. ^{[17] [18]} Sin embargo, en ausencia de cambios concomitantes en los marcadores estándar, las discrepancias en el flujo espiratorio de rango medio pueden no ser lo suficientemente específicas como para ser útiles, y las pautas de práctica actuales recomiendan continuar utilizando el FEV1, la VC y el FEV1/VC como indicadores de enfermedad obstructiva. ^{[19] [20]}

En casos más raros, se puede administrar un flujo espiratorio forzado a intervalos definidos por la cantidad restante de capacidad pulmonar total. En tales casos, se suele designar como, por ejemplo, FEF70%TLC, FEF60%TLC y FEF50%TLC. ^[16]

El flujo inspiratorio forzado 25-75% o 25-50% (FIF 25-75% o 25-50%) es similar al FEF 25-75% o 25-50% excepto que la medición se toma durante la inspiración. ^{[ cita médica necesaria ]}

El flujo espiratorio máximo (PEF) es el flujo máximo (o velocidad) alcanzado durante la espiración máxima forzada iniciada en la inspiración completa, medido en litros por minuto o en litros por segundo.

El volumen corriente es la cantidad de aire inhalado o exhalado normalmente en reposo. ^{[ cita médica necesaria ]}

La capacidad pulmonar total (TLC) es el volumen máximo de aire presente en los pulmones. ^{[ cita médica necesaria ]}

La capacidad de difusión (o DLCO ) es la absorción de monóxido de carbono de una sola inspiración en un tiempo estándar (normalmente 10 segundos). Durante la prueba, la persona inhala una mezcla de gases de prueba que consiste en aire normal que incluye un gas trazador inerte y CO, menos del uno por ciento. Dado que la hemoglobina tiene una mayor afinidad por el CO que el oxígeno, el tiempo de apnea puede ser de solo 10 segundos, que es una cantidad de tiempo suficiente para que se produzca esta transferencia de CO. Dado que se conoce la cantidad de CO inhalada, se resta el CO exhalado para determinar la cantidad transferida durante el tiempo de apnea. El gas trazador se analiza simultáneamente con el CO para determinar la distribución de la mezcla de gases de prueba. Esta prueba detectará alteraciones de la difusión, por ejemplo, en la fibrosis pulmonar. ^[22] Esto debe corregirse para la anemia (una baja concentración de hemoglobina reducirá la DLCO) y la hemorragia pulmonar (el exceso de glóbulos rojos en el intersticio o los alvéolos puede absorber CO y aumentar artificialmente la capacidad de DLCO). La presión atmosférica y/o la altitud también afectarán el DLCO medido, por lo que se necesita un factor de corrección para ajustar la presión estándar.

La ventilación voluntaria máxima (MVV) es una medida de la cantidad máxima de aire que se puede inhalar y exhalar en un minuto. Para la comodidad del paciente, esto se realiza durante un período de tiempo de 15 segundos antes de extrapolarse a un valor para un minuto expresado en litros/minuto. Los valores promedio para hombres y mujeres son 140-180 y 80-120 litros por minuto respectivamente. ^{[ cita médica requerida ]}

Al estimar la compliancia pulmonar estática, las mediciones de volumen por el espirómetro deben complementarse con transductores de presión para medir simultáneamente la presión transpulmonar . Una vez dibujada una curva con las relaciones entre los cambios de volumen y los cambios de presión transpulmonar, C _st es la pendiente de la curva durante cualquier volumen dado, o, matemáticamente, ΔV/ΔP. ^[23] La compliancia pulmonar estática es quizás el parámetro más sensible para la detección de mecánica pulmonar anormal. ^[24] Se considera normal si es del 60% al 140% del valor promedio en la población para cualquier persona de edad, sexo y composición corporal similares. ^[14]

En aquellos con insuficiencia respiratoria aguda bajo ventilación mecánica, "la compliancia estática del sistema respiratorio total se obtiene convencionalmente dividiendo el volumen corriente por la diferencia entre la presión de 'meseta' medida en la apertura de la vía aérea (PaO) durante una oclusión al final de la inspiración y la presión positiva al final de la espiración (PEEP) establecida por el respirador". ^[25]

Tiempo de espiración forzada (FET)
El tiempo de espiración forzada (FET) mide la duración de la espiración en segundos.

Capacidad vital lenta (CVL) La capacidad vital
lenta (CVL) es el volumen máximo de aire que se puede exhalar lentamente después de una inhalación máxima lenta.

Presión máxima (P _max y P _i )

P _max es la presión asintóticamente máxima que pueden desarrollar los músculos respiratorios en cualquier volumen pulmonar y P _i es la presión inspiratoria máxima que se puede desarrollar en volúmenes pulmonares específicos. ^[26] Esta medición también requiere transductores de presión. Se considera normal si es del 60% al 140% del valor promedio en la población para cualquier persona de edad, sexo y composición corporal similares. ^[14] Un parámetro derivado es el coeficiente de retracción (CR) que es P _max /TLC. ^[16]

Tiempo medio de tránsito (MTT)
El tiempo medio de tránsito es el área bajo la curva de flujo-volumen dividida por la capacidad vital forzada. ^[27]

Presión inspiratoria máxima (PIM) La PIM, también conocida como fuerza inspiratoria negativa (FIN) , es la presión máxima que se puede generar contra una vía aérea ocluida a partir de la capacidad residual funcional (CRF). Es un marcador de la función y la fuerza de los músculos respiratorios. ^[28] Representada por centímetros de presión de agua (cmH2O) y medida con un manómetro . La presión inspiratoria máxima es un índice importante y no invasivo de la fuerza del diafragma y una herramienta independiente para diagnosticar muchas enfermedades. ^[29] Las presiones inspiratorias máximas típicas en hombres adultos se pueden estimar a partir de la ecuación, PIM ₌ 142 - (1,03 x Edad) cmH ₂ O, donde la edad está en años. ^[30]

• Espirómetros volumétricos
  • Campana de agua
  • Cuña de fuelle
• Espirómetros de medición de flujo
  • Neumático Fleisch
  • Neumotaquicardia de Lilly (pantalla)
  • Rotor de turbina /estator (normalmente se denomina incorrectamente turbina. En realidad, es un álabe giratorio que gira gracias al flujo de aire generado por el objeto. Las revoluciones del álabe se cuentan a medida que desvían un haz de luz)
  • Tubo de Pitot
  • Anemómetro de hilo caliente
  • Ultrasonido

• Anestesiología
• Medidor de flujo máximo
• Lavado de nitrógeno

• Miller MR, Crapo R, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A, Enright P, van der Grinten CP, Gustafsson P, Jensen R, Johnson DC, MacIntyre N, McKay R, Navajas D, Pedersen OF, Pellegrino R, Viegi G, Wanger J (julio de 2005). "Consideraciones generales para las pruebas de función pulmonar". Revista respiratoria europea . 26 (1): 153–161. doi : 10.1183/09031936.05.00034505 . PMID  15994402. S2CID  5626417.

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Espirometría .

• Sociedad Torácica Estadounidense (ATS)
• Sociedad Respiratoria Europea (ERS)