Capnografía

Capnografía
Capnograma típico. Ciclo respiratorio normal.
Otros nombres	CO2 al final de la marea (PETCO2)
Malla	D019296
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La capnografía es la monitorización de la concentración o presión parcial de dióxido de carbono ( CO
₂) en los gases respiratorios. Su principal desarrollo ha sido como herramienta de monitorización para su uso durante la anestesia y los cuidados intensivos . Suele presentarse como un gráfico de CO
₂(medido en kilopascales, "kPa" o milímetros de mercurio, "mmHg") graficado en función del tiempo o, con menos frecuencia, pero de manera más útil, del volumen espirado (conocido como capnografía volumétrica). El gráfico también puede mostrar el CO inspirado
₂, lo cual es de interés cuando se utilizan sistemas de reinhalación . Cuando la medición se toma al final de una respiración (exhalación), se denomina CO "espiratorio final"
₂(PETCO ₂ ). ^[1]

El capnograma es un monitor directo de la concentración inhalada y exhalada o presión parcial de CO
₂, y un monitor indirecto del CO
₂Presión parcial en la sangre arterial . En individuos sanos, la diferencia entre la sangre arterial y el gas espirado CO
₂La presión parcial es muy pequeña (la diferencia normal es de 4-5 mmHg). En la mayoría de las formas de enfermedad pulmonar y algunas formas de cardiopatía congénita (lesiones cianóticas), la diferencia entre la sangre arterial y el gas espirado aumenta, lo que puede ser un indicio de una nueva patología o un cambio en el sistema cardiovascular y de ventilación. ^{[2] [3]}

La oxigenación y la capnografía, aunque relacionadas, siguen siendo elementos distintos en la fisiología de la respiración. La ventilación se refiere al proceso mecánico por el cual los pulmones se expanden e intercambian volúmenes de gases, sin embargo, la respiración describe además el intercambio de gases (principalmente CO
₂y O
₂) a nivel de los alvéolos. El proceso de respiración se puede dividir en dos funciones principales: eliminación de CO
₂desechos y reposición de tejidos con O fresco
₂La oxigenación (que se mide normalmente mediante oximetría de pulso ) mide la última parte de este sistema. La capnografía mide la eliminación de CO
₂que puede ser de mayor utilidad clínica que el estado de oxigenación. ^[4]

Durante el ciclo normal de respiración , una sola respiración se puede dividir en dos fases: inspiración y espiración. Al comienzo de la inspiración, los pulmones se expanden y el CO
₂Los gases libres llenan los pulmones. A medida que los alvéolos se llenan con este nuevo gas, aumenta la concentración de CO
₂que llena los alvéolos depende de la ventilación de los alvéolos y de la perfusión (flujo sanguíneo) que suministra el CO
₂para el intercambio. Una vez que comienza la espiración, el volumen pulmonar disminuye a medida que el aire es expulsado del tracto respiratorio. El volumen de CO
₂que se exhala al final de la exhalación se genera como un subproducto del metabolismo de los tejidos de todo el cuerpo. La entrega de CO
₂El flujo sanguíneo a los alvéolos para la exhalación depende de que el sistema cardiovascular esté intacto para garantizar un flujo sanguíneo adecuado desde el tejido hasta los alvéolos. Si el gasto cardíaco (la cantidad de sangre que se bombea fuera del corazón) disminuye, la capacidad de transportar CO
₂También disminuye, lo que se refleja en una menor cantidad de CO espirado.
₂Relación entre el gasto cardíaco y el CO2 espiratorio final
₂es lineal, de modo que a medida que el gasto cardíaco aumenta o disminuye, la cantidad de CO
₂También se ajusta de la misma manera. Por lo tanto, el monitoreo del CO al final de la marea
₂Puede proporcionar información vital sobre la integridad del sistema cardiovascular, específicamente sobre qué tan bien el corazón es capaz de bombear sangre. ^[5]

La cantidad de CO
₂que se mide durante cada respiración requiere un sistema cardiovascular intacto para suministrar el CO
₂a los alvéolos, que son la unidad funcional de los pulmones. Durante la fase I de la espiración, el CO
₂El gas transportado a los pulmones ocupa un espacio determinado que no interviene en el intercambio gaseoso, llamado espacio muerto. La fase II de la espiración es cuando el CO
₂El CO2 que sale de los pulmones se ve obligado a subir por el tracto respiratorio en su camino hacia el exterior del cuerpo, lo que provoca la mezcla del aire del espacio muerto con el aire de los alvéolos funcionales responsables del intercambio de gases. La fase III es la parte final de la espiración que refleja el CO2.
₂Solo de los alvéolos y no del espacio muerto. Es importante comprender estas tres fases en los escenarios clínicos, ya que un cambio en la forma y los valores absolutos puede indicar compromiso respiratorio y/o cardiovascular. ^[6]

Capnograma en el monitor
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• Evaluación de la integridad de las vías respiratorias
• Confirmación de la colocación del tubo endotraqueal
• Predictor de resultados en la Unidad de Cuidados Intensivos
• Complicaciones intraoperatorias (es decir, embolia aérea, tromboembolia, etc.)
• Uso de RCP en ACLS (Soporte Vital Cardiovascular Avanzado)
• Monitoreo de la sedación durante procedimientos

Durante la anestesia, hay una interacción entre dos componentes: el paciente y el dispositivo de administración de anestesia (que suele ser un circuito respiratorio y un ventilador ). La conexión crítica entre los dos componentes es un tubo endotraqueal o una máscara, y el CO
₂Se suele controlar en esta unión. La capnografía refleja directamente la eliminación de CO
₂por los pulmones hasta el dispositivo de anestesia. Indirectamente, refleja la producción de CO
₂por los tejidos y el transporte circulatorio de CO
₂a los pulmones. ^[7]

Cuando caduque el CO
₂está relacionado con el volumen espirado más que con el tiempo, el área debajo de la curva representa el volumen de CO
₂En la respiración, y por lo tanto en el transcurso de un minuto, este método puede producir el CO
₂Eliminación por minuto, una medida importante del metabolismo. Cambios repentinos en el CO
₂La eliminación durante la cirugía pulmonar o cardíaca suele implicar cambios importantes en la función cardiorrespiratoria. ^[8]

Se ha demostrado que la capnografía es más eficaz que el criterio clínico solo en la detección temprana de eventos respiratorios adversos como hipoventilación , intubación esofágica y desconexión del circuito, lo que permite prevenir lesiones al paciente. Durante los procedimientos realizados bajo sedación, la capnografía proporciona información más útil, por ejemplo, sobre la frecuencia y regularidad de la ventilación, que la oximetría de pulso . ^{[9] [10]}

La capnografía proporciona un método rápido y confiable para detectar condiciones potencialmente mortales (mala posición de los tubos traqueales , insuficiencia ventilatoria insospechada, insuficiencia circulatoria y circuitos respiratorios defectuosos) y evitar lesiones potencialmente irreversibles al paciente.

La capnografía y la oximetría de pulso juntas podrían haber ayudado a prevenir el 93% de los accidentes evitables relacionados con la anestesia según un estudio de reclamaciones cerradas de la ASA ( Sociedad Americana de Anestesiólogos ). ^[11]

El personal de servicios médicos de urgencias utiliza cada vez más la capnografía para ayudar en la evaluación y el tratamiento de los pacientes en el entorno prehospitalario. Estos usos incluyen la verificación y el control de la posición de un tubo endotraqueal o un dispositivo de inserción ciega para las vías respiratorias . Un tubo colocado correctamente en la tráquea protege las vías respiratorias del paciente y permite que el paramédico respire por el paciente. Un tubo mal colocado en el esófago puede provocar la muerte del paciente si no se detecta. ^[12]

Un estudio publicado en marzo de 2005 en Annals of Emergency Medicine, en el que se comparaban las intubaciones de campo en las que se utilizaba capnografía continua para confirmar las intubaciones frente a las que no se utilizaban, mostró cero intubaciones mal colocadas no reconocidas en el grupo de monitorización frente al 23 % de tubos mal colocados en el grupo no monitorizado. ^[13] La Asociación Estadounidense del Corazón (AHA) afirmó la importancia de utilizar la capnografía para verificar la colocación de los tubos en sus Directrices de RCP y Atención Cardiovascular de Emergencia de 2005. ^[14]

La AHA también señala en sus nuevas directrices que la capnografía, que mide indirectamente el gasto cardíaco, también se puede utilizar para controlar la eficacia de la RCP y como una indicación temprana del retorno de la circulación espontánea (ROSC). Los estudios han demostrado que cuando una persona que realiza RCP se cansa, el CO2 al final de la espiración del paciente
₂( PETCO2 , el nivel de dióxido de carbono liberado al final de la espiración) disminuye y luego aumenta cuando un nuevo reanimador toma el control. Otros estudios han demostrado que cuando un paciente experimenta el retorno de la circulación espontánea, la primera indicación es a menudo un aumento repentino en el PETCO2 a medida que la avalancha de circulación elimina el CO2 no transportado.
₂De los tejidos. Asimismo, una caída repentina de la PETCO2 puede indicar que el paciente ha perdido el pulso y puede ser necesario iniciar la RCP. ^[15]

Los paramédicos también están empezando a controlar el estado de la PETCO2 de los pacientes no intubados mediante una cánula nasal especial que recoge el dióxido de carbono. Una lectura alta de PETCO2 en un paciente con estado mental alterado o dificultad respiratoria grave puede indicar hipoventilación y una posible necesidad de intubar al paciente . Las lecturas bajas de PETCO2 en pacientes pueden indicar hiperventilación . ^[16]

La capnografía, al proporcionar una medición respiración por respiración de la ventilación de un paciente, puede revelar rápidamente una tendencia de empeoramiento en la condición de un paciente al proporcionar a los paramédicos un sistema de alerta temprana sobre el estado respiratorio de un paciente. En comparación con la oxigenación que se mide por oximetría de pulso, existen varias desventajas que la capnografía puede ayudar a abordar para proporcionar un reflejo más preciso de la integridad cardiovascular. Una deficiencia de medir la oximetría de pulso sola es que la administración de oxígeno suplementario (es decir, a través de una cánula nasal) puede retrasar la desaturación en un paciente si deja de respirar, retrasando así la intervención médica. La capnografía proporciona una forma rápida de evaluar directamente el estado de la ventilación y evaluar indirectamente la función cardíaca. Se espera que los estudios clínicos descubran más usos de la capnografía en asma , insuficiencia cardíaca congestiva , diabetes , shock circulatorio, embolia pulmonar , acidosis y otras afecciones, con posibles implicaciones para el uso prehospitalario de la capnografía. ^[17]

Las enfermeras registradas , pero más aún los RRT (terapeutas respiratorios), en entornos de cuidados críticos pueden usar la capnografía para determinar si una sonda nasogástrica , que se usa para la alimentación, se ha colocado en la tráquea en lugar del esófago. ^[18] Por lo general, un paciente toserá o tendrá arcadas si la sonda está mal colocada, pero la mayoría de los pacientes en entornos de cuidados críticos están sedados o en coma. Si una sonda nasogástrica se coloca accidentalmente en la tráquea en lugar del esófago, la alimentación por sonda irá a los pulmones, lo que es una situación potencialmente mortal. Si el monitor muestra CO típico
₂Luego se debe confirmar la ubicación de las formas de onda. ^[19]

La capnografía proporciona información sobre el CO
₂producción, perfusión pulmonar , ventilación alveolar , patrones respiratorios y eliminación de CO
₂del circuito respiratorio de anestesia y del ventilador. La forma de la curva se ve afectada por algunas formas de enfermedad pulmonar; en general, existen afecciones obstructivas como la bronquitis , el enfisema y el asma , en las que se ve afectada la mezcla de gases dentro del pulmón. ^[20]

Afecciones como la embolia pulmonar y la cardiopatía congénita, que afectan la perfusión del pulmón, no afectan por sí mismas la forma de la curva, pero sí afectan en gran medida la relación entre el CO2 espirado y el CO2.
₂y CO en sangre arterial
₂La capnografía también se puede utilizar para medir la producción de dióxido de carbono, una medida del metabolismo . El aumento de CO
₂La producción de bilirrubina se observa durante la fiebre y los escalofríos. La producción reducida se observa durante la anestesia y la hipotermia . ^[21]

Los capnógrafos funcionan según el principio de que el CO
₂es un gas poliatómico y por lo tanto absorbe la radiación infrarroja . Se hace pasar un haz de luz infrarroja a través de la muestra de gas para que caiga sobre un sensor. La presencia de CO
₂La presencia de óxido nitroso en el gas provoca una reducción de la cantidad de luz que llega al sensor, lo que modifica el voltaje en el circuito. El análisis es rápido y preciso, pero la presencia de óxido nitroso en la mezcla de gases modifica la absorción infrarroja a través del fenómeno de ensanchamiento por colisión. ^[22] Esto debe corregirse para medir el CO
₂en el aliento humano midiendo su poder de absorción de infrarrojos. John Tyndall estableció esta técnica como confiable en 1864, aunque los dispositivos del siglo XIX y principios del XX eran demasiado engorrosos para el uso clínico cotidiano. ^[23] Hoy en día, las tecnologías han mejorado y pueden medir los valores de CO
₂casi instantáneamente y se ha convertido en una práctica estándar en los entornos médicos. Actualmente, existen dos tipos principales de CO
₂Sensores que se utilizan en la práctica clínica: sensores de flujo principal y sensores de flujo secundario. Ambos cumplen la misma función de cuantificar la cantidad de CO
₂que se exhala en cada respiración.

La forma de onda del capnograma proporciona información sobre diversos parámetros respiratorios y cardíacos. El modelo doble exponencial del capnograma intenta explicar cuantitativamente la relación entre los parámetros respiratorios y el segmento exhalatorio de una forma de onda del capnograma. ^[24] Según el modelo, cada segmento exhalatorio de la forma de onda del capnograma sigue la expresión analítica:

${\displaystyle p_{D}(t)=p_{A}(1-e^{-\alpha }e^{\alpha e^{-t/\tau }})}$

dónde

• $estilo de visualización p_{D}(t)}$representa la presión parcial de dióxido de carbono medida por el capnograma en función del tiempo desde el inicio de la exhalación.${\estilo de visualización t}$
• $estilo de visualización p_{A}}$representa la presión parcial alveolar del dióxido de carbono.
• ${\estilo de visualización \alpha}$representa la inversa de la fracción de espacio muerto (es decir, la relación entre el volumen corriente y el volumen del espacio muerto ).
• ${\estilo de visualización \tau}$representa la constante de tiempo pulmonar (es decir, el producto de la resistencia pulmonar y la distensibilidad )

En particular, este modelo explica la forma redondeada de “aleta de tiburón” del capnograma observado en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva .

• Índice pulmonar integrado
• Equipo médico
• Prueba médica
• Monitorización respiratoria
• Capnografía colorimétrica

• CapnoBase.org: Base de datos de señales respiratorias que contiene registros de capnogramas clínicos y simulados