Articulo de referencia

Pletismógrafo

Un hombre sometido a pletismografía de cuerpo entero. Un pletismógrafo corporal moderno que utiliza ultrasonido Un pletismógrafo es un instrumento para medir los cambios de volu...

Un hombre sometido a pletismografía de cuerpo entero.
Un pletismógrafo corporal moderno que utiliza ultrasonido

Un pletismógrafo es un instrumento para medir los cambios de volumen dentro de un órgano o del cuerpo entero (generalmente como resultado de fluctuaciones en la cantidad de sangre o aire que contiene). La palabra deriva del griego «plethysmos» (aumento, agrandamiento, llenado) y «graphein» (escribir). [ 1 ]

Órganos estudiados

Pulmones

Los pletismógrafos pulmonares se utilizan comúnmente para medir la capacidad residual funcional (CRF) de los pulmones —el volumen en los pulmones cuando los músculos respiratorios están relajados— y la capacidad pulmonar total. [ 2 ]

En un pletismógrafo tradicional (o "caja corporal"), el sujeto de prueba, o paciente, se coloca dentro de una cámara sellada del tamaño de una pequeña cabina telefónica con una sola boquilla. Al final de una espiración normal, se cierra la boquilla. A continuación, se le pide al paciente que realice un esfuerzo inspiratorio. Mientras el paciente intenta inhalar (una maniobra que se ve y se siente como jadear), los pulmones se expanden, disminuyendo la presión en su interior y aumentando el volumen pulmonar. Esto, a su vez, aumenta la presión dentro de la caja, ya que se trata de un sistema cerrado y el volumen del compartimento de la caja se ha reducido para acomodar el nuevo volumen del sujeto.

En la pletismografía sin cabina, el paciente se sienta junto a un dispositivo de prueba de sobremesa e introduce la boquilla en su boca. El paciente realiza una serie de respiraciones normales durante aproximadamente un minuto. Durante esta respiración, se producen una serie de interrupciones rápidas, con la apertura y el cierre de un obturador, midiendo la presión y el volumen. [ 3 ] Las mediciones del volumen pulmonar realizadas con pletismografía sin cabina se consideran equivalentes a la pletismografía corporal. [ 4 ]

Enfoque metodológico

La ley de Boyle se utiliza para calcular el volumen desconocido dentro de los pulmones. Primero, se calcula el cambio en el volumen del tórax. La presión inicial de la caja multiplicada por su volumen se considera igual a la presión conocida después de la expansión multiplicada por el nuevo volumen desconocido. Una vez que se encuentra el nuevo volumen, el volumen original menos el nuevo volumen es el cambio de volumen en la caja y también el cambio de volumen en el tórax. Con esta información, la ley de Boyle se utiliza nuevamente para determinar el volumen original de gas en el tórax: el volumen inicial (desconocido) multiplicado por la presión inicial es igual al volumen final multiplicado por la presión final. Partiendo de este principio, se puede demostrar [ 5 ] que la capacidad residual funcional es una función de los cambios de volumen y presión de la siguiente manera:

FRdo=KVΔVboincógnitaΔPAGmetrooth,KVPAGBarometromitrido{\displaystyle FRC=K_{V}{\frac {\Delta V_{box}}{\Delta P_{mouth}}},K_{V}\approx P_{Barométrico}}

La diferencia entre pulmones llenos y vacíos puede utilizarse para evaluar enfermedades y restricciones en el paso de las vías respiratorias. Una enfermedad obstructiva mostrará una capacidad residual funcional (CRF) aumentada, ya que algunas vías respiratorias no se vacían correctamente, mientras que una enfermedad restrictiva mostrará una CRF disminuida. La pletismografía corporal es especialmente apropiada para pacientes con espacios aéreos que no se comunican con el árbol bronquial; en estos pacientes, la dilución de helio daría una lectura incorrectamente baja.

Otro parámetro importante que se puede calcular con un pletismógrafo corporal es la resistencia de las vías respiratorias. Durante la inhalación, el tórax se expande, lo que aumenta la presión dentro de la caja torácica. Al observar el llamado bucle de resistencia (presión y flujo en la caja torácica), se pueden reconocer fácilmente las enfermedades. Si el bucle de resistencia se vuelve plano, esto indica una mala distensibilidad pulmonar. Una EPOC , por ejemplo, se puede detectar fácilmente debido a la forma particular del bucle de resistencia correspondiente. [ 5 ]

extremidades

Algunos pletismógrafos se colocan en brazos , piernas u otras extremidades y se utilizan para determinar la capacidad circulatoria. En la pletismografía acuática, una extremidad, por ejemplo, un brazo, se introduce en una cámara llena de agua donde se pueden detectar cambios de volumen. La pletismografía aérea utiliza un principio similar, pero se basa en un manguito largo lleno de aire, que es más práctico pero menos preciso. Otro dispositivo práctico son los extensómetros de mercurio que se utilizan para medir continuamente la circunferencia de la extremidad, por ejemplo, a la altura de la pantorrilla. La pletismografía de impedancia es un método no invasivo que se utiliza para detectar trombosis venosa en estas zonas del cuerpo. La pletismografía del antebrazo ha sustituido a la dilatación mediada por flujo para evaluar la disfunción endotelial . [ 6 ]

Genitales

Otro tipo común de pletismógrafo es el pletismógrafo peneano . Este dispositivo se utiliza para medir los cambios en el flujo sanguíneo del pene . Si bien algunos investigadores lo utilizan para evaluar la excitación sexual y la orientación sexual , los tribunales que han considerado la pletismografía peneana generalmente dictaminan que la técnica no es suficientemente fiable para su uso en los tribunales. [ 7 ] Un equivalente femenino aproximado a la pletismografía peneana es la fotopletismografía vaginal , que mide ópticamente el flujo sanguíneo en la vagina. [ 8 ]

Uso en investigación preclínica

La pletismografía es un método ampliamente utilizado en la investigación básica y preclínica para estudiar la respiración. Se utilizan varias técnicas:

Parámetros respiratorios de animales conscientes en libre movimiento: pletismografía de cuerpo entero

La pletismografía de cuerpo entero se utiliza para medir parámetros respiratorios en sujetos conscientes y sin restricciones, incluyendo la cuantificación de la broncoconstricción .

Los tamaños estándar de pletismógrafos están diseñados para el estudio de ratones, ratas y cobayas. Si se solicita, también se pueden fabricar pletismógrafos de mayor tamaño para otros animales, como conejos, perros, cerdos o primates.

El pletismógrafo tiene dos cámaras, cada una equipada con un neumotacógrafo . El sujeto se coloca en una de ellas (cámara del sujeto) y la otra permanece vacía (cámara de referencia).

El cambio de presión se mide mediante un transductor de presión diferencial con un puerto expuesto a la cámara del sujeto y el otro a la cámara de referencia. [ 9 ]

Parámetros respiratorios de animales conscientes inmovilizados: pletismografía de doble cámara / con la cabeza fuera.

El pletismógrafo de doble cámara (DCP) mide parámetros respiratorios en un sujeto consciente inmovilizado, incluyendo la resistencia y la conductancia de las vías respiratorias. Existen pletismógrafos de diferentes tamaños para estudiar ratones, ratas o cobayas.

La configuración sin cabezal es idéntica a la configuración estándar descrita anteriormente, excepto que no hay cámara de cabezal.

Por supuesto , el sello del collarín se mantiene para que la cámara corporal permanezca hermética. Con solo una señal torácica, se pueden obtener todos los parámetros, excepto la resistencia específica de las vías respiratorias (SRaw) y la conductancia específica de las vías respiratorias (Sgaw).

Resistencia/conformidad de los animales sedados

En la pletismografía bajo anestesia, la resistencia pulmonar y la distensibilidad dinámica se miden directamente porque el sujeto está anestesiado.

Según el nivel de sedación, el paciente puede respirar espontáneamente (configuración SB) o estar bajo ventilación mecánica (configuración MV). Se requieren una señal de flujo y una señal de presión para calcular la distensibilidad y la resistencia.

Flujo sanguíneo cerebral

Recientemente se ha estudiado el flujo sanguíneo venoso cerebral intentando establecer una conexión entre la insuficiencia venosa cerebroespinal crónica y la esclerosis múltiple . El pequeño estudio no es lo suficientemente grande como para llegar a una conclusión, pero se ha demostrado cierta asociación. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. πληθυσμός , γράφειν . Liddell, Henry George ; Scott, Robert ; Un léxico griego-inglés en el Proyecto Perseo .
  2. Fisiología de Berne y Levy . Koeppen, Bruce M., Stanton, Bruce A. (Séptima  ed.). Filadelfia, PA. 18 de enero de 2017. págs. 447–450 . ISBN  9780323523400OCLC 970041996 {{cite book}}: CS1 maint: falta el editor de ubicación ( enlace ) CS1 maint: otros ( enlace )
  3. Fredberg, Jeffrey J.; Cohen, Inon; Adam, Ori; Yip, Wai-Ki; Shiner, Robert; Peles, Zachi; Israeli, Chen; Calverley, Peter M.; Dagan, Yoni (2014-05-01), "Determinación de la capacidad pulmonar total (CPT) sin pletismografía corporal" , B41. CUANTUM OF SPIROMETRY: ADVANCES IN PULMONARY FUNCTION TESTING , Resúmenes de la Conferencia Internacional de la Sociedad Torácica Americana, Sociedad Torácica Americana, págs. A2933, doi : 10.1164/ajrccm-conference.2014.189.1_meetingabstracts.a2933 (inactivo el 12 de julio de 2025) , consultado el 4 de junio de 2020 . {{citation}}: CS1 maint: DOI inactivo desde julio de 2025 ( enlace )
  4. Berger, Kenneth I.; Adam, Ori; Dal Negro, Roberto Walter; Kaminsky, David A.; Shiner, Robert J.; Burgos, Felip; de Jongh, Frans HC; Cohen, Inon; Fredberg, Jeffrey J. (2021). "Validación de un nuevo sistema compacto para la medición de volúmenes pulmonares" . Chest . 159 ( 6): 2356– 2365. doi : 10.1016/j.chest.2021.01.052 . PMC 8411450. PMID 33539839 .  
  5. 1 2 C.P. Criée (24 de octubre de 2015). "Pletismografía corporal: sus principios y uso clínico" . Medicina Respiratoria . 105 (7): 959– 971. doi : 10.1016/j.rmed.2011.02.006 . PMID 21356587 . 
  6. Mozos I, Stoian D, Atanasov AG (2018). "Licopeno y salud vascular" . Frontiers in Pharmacology . 9 521. doi : 10.3389/fphar.2018.00521 . PMC 5974099. PMID 29875663 .  
  7. Myers JEB (2005). Myers sobre la evidencia en casos de abuso infantil, doméstico y de ancianos. Aspen Publishers Online ISBN 0-7355-5668-7
  8. Daniel Bergner (22 de enero de 2009). "¿Qué quieren las mujeres?" . New York Times .
  9. Hong Wang, Venkatraman Siddharthan, Kyle K. Kesler, Jeffery O. Hall, Neil E. Motter, Justin G. Julander y John D. Morrey (2013). La insuficiencia respiratoria neurológica fatal es común entre las encefalitis virales (texto completo gratuito)
  10. Zamboni P, Menegatti E, Conforti P, Shepherd S, Tessari M, Beggs C (septiembre de 2012). "Evaluación del retorno venoso cerebral mediante un nuevo método de pletismografía" . J. Vasc. Surg . 56 (3): 677–85.e1. doi : 10.1016/j.jvs.2012.01.074 . PMID 22521804 . {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Lecturas adicionales

  • Glaab T, Taube C, Braun A, Mitzner W (2007) Métodos invasivos y no invasivos para estudiar la función pulmonar en ratones. Respiratory Research 8:63 ( artículo completo gratuito )
  • Información sobre pruebas de función pulmonar y reembolso a los médicos.
  • Información sobre pletismografía utilizada en la investigación preclínica