Espirometría

La prueba de espirometría se realiza utilizando un dispositivo llamado espirómetro , ^{[ 2 ]} que viene en varias variedades diferentes. La mayoría de los espirómetros muestran los siguientes gráficos, llamados espirogramas:

• una curva volumen-tiempo , que muestra el volumen (litros) en el eje Y y el tiempo (segundos) en el eje X.
• un bucle 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 forzada (CVF) varía ligeramente según el equipo utilizado. Puede realizarse en circuito cerrado o abierto. Independientemente de las diferencias en el procedimiento de prueba, se recomienda a los proveedores seguir la estandarización de espirometría de la ATS/ERS. ^{[ 3 ]} El procedimiento estándar garantiza un conjunto de datos preciso y objetivo, 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 suaves para evitar fugas de 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 brusca con el máximo esfuerzo, seguida de una exhalación con el máximo esfuerzo que dure al menos 6 segundos. Al evaluar una posible obstrucción de las vías respiratorias superiores , el técnico le indicará al paciente que realice una inhalación rápida adicional para completar la prueba. El tiempo de la segunda inhalación puede variar entre personas según la duración de la exhalación anterior. En algunos casos, cada prueba irá precedida de 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. Dado que el esfuerzo puede variar, los resultados solo pueden subestimarse si no es posible un esfuerzo superior al 100 %.

Debido a la necesidad de cooperación del paciente y su capacidad para comprender y seguir instrucciones, la espirometría generalmente solo se puede realizar en niños cooperativos de al menos 5 años ^{[ 4 ] [ 5 ]} o en adultos sin discapacidad física o mental que impida 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 eficacia de la espirometría como herramienta de diagnóstico en estas circunstancias.

La espirometría también puede formar parte de una prueba de provocación bronquial , que se utiliza para determinar la hiperreactividad bronquial ante el ejercicio intenso, la inhalación de aire frío/seco o la administración de un fármaco como la metacolina o la histamina .

Para evaluar la reversibilidad de una afección específica, se puede administrar un broncodilatador antes de realizar otra ronda de pruebas comparativas. Esto se conoce comúnmente como prueba de reversibilidad o prueba post-broncodilatador (Post BD), y es una parte importante del diagnóstico diferencial entre asma y EPOC.

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

La espirometría está indicada por las siguientes razones:

• para diagnosticar o controlar el asma ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}
• detectar enfermedades respiratorias en pacientes que presentan síntomas de dificultad para respirar y distinguir entre enfermedades respiratorias y cardíacas como causa ^{[ 9 ]}
• para medir la reactividad bronquial en pacientes con sospecha de tener asma ^{[ 9 ]}
• para diagnosticar y diferenciar entre enfermedad pulmonar obstructiva y enfermedad pulmonar restrictiva ^{[ 9 ]}
• para seguir la historia natural de la enfermedad en afecciones respiratorias ^{[ 9 ]}
• para evaluar el deterioro por asma ocupacional ^{[ 9 ]}
• para identificar a aquellos en riesgo de barotrauma pulmonar mientras bucean ^{[ 9 ]}
• realizar una evaluación de riesgo preoperatoria antes de la anestesia o la cirugía cardiotorácica ^{[ 9 ]}
• para medir la respuesta al tratamiento de las afecciones que detecta la espirometría ^{[ 9 ]}
• para diagnosticar la disfunción de las cuerdas vocales .

Las maniobras espiratorias forzadas pueden agravar algunas afecciones médicas. ^{[ 10 ]} No se debe realizar espirometría cuando el individuo presenta:

• Hemoptisis de origen desconocido
• Neumotórax
• Estado cardiovascular inestable ( angina de pecho , 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

La capacidad vital forzada (CVF) es el volumen de aire que se puede expulsar con fuerza después de una inspiración completa, ^{[ 14 ]} medido 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. ^{[ 14 ]} Los valores promedio de FEV1 en personas sanas dependen principalmente del sexo y la edad, según el diagrama. Se consideran normales los valores entre el 80 % y el 120 % del valor promedio. ^{[ 15 ]} Los valores normales previstos para el FEV1 se pueden calcular y dependen de la edad, el sexo, la estatura, la masa corporal y la etnia, así como del estudio de investigación en el que se basan.

FEV1/FVC es la relación entre FEV1 y FVC. En adultos sanos, esta relación debería ser aproximadamente del 70-80% (disminuyendo con la edad). ^{[ 16 ]} 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 en 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.

El flujo espiratorio forzado (FEF) es el flujo (o velocidad) de aire que sale de los pulmones durante la parte media de una espiración forzada. Se puede expresar en momentos discretos , generalmente definidos por la fracción de la capacidad vital forzada (CVF) que se ha exhalado. Los intervalos discretos habituales son 25%, 50% y 75% (FEF25, FEF50 y FEF75), o 25% y 50% de la CVF exhalada. También se puede expresar como el promedio del flujo durante un intervalo, generalmente delimitado por fracciones específicas de la CVF que permanecen, usualmente entre 25% y 75% (FEF25-75%). Los rangos promedio en la población sana dependen principalmente del sexo y la edad, como se muestra en el diagrama de la izquierda (FEF25-75%). Los valores que oscilan entre el 50% y el 60%, e incluso hasta el 130% del promedio, se consideran normales. ^{[ 15 ]} Los valores normales previstos para 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.

MMEF o MEF significa flujo espiratorio máximo (medio) y es el pico del flujo espiratorio tomado de la curva 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. ^{[ 17 ]}

Investigaciones recientes sugieren que el FEF25-75% o el FEF25-50% pueden ser parámetros más sensibles que el FEV1 en la detección de la enfermedad obstructiva de las vías respiratorias pequeñas. ^{[ 18 ] [ 19 ]} 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 para ser útiles, y las guías de práctica actuales recomiendan continuar utilizando el FEV1, la CV y ​​el FEV1/CV como indicadores de enfermedad obstructiva. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Con menos frecuencia, 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. ^{[ 17 ]}

El flujo inspiratorio forzado del 25-75% o del 25-50% (FIF 25-75% o 25-50%) es similar al FEF 25-75% o 25-50%, excepto que la medición se realiza durante la inspiración.

El flujo espiratorio máximo (FEM) es el flujo (o velocidad) máximo que se alcanza durante la espiración forzada máxima iniciada en la inspiración máxima, y ​​se mide en litros por minuto o en litros por segundo.

El volumen corriente es la cantidad de aire que se inhala o exhala normalmente en reposo.

La capacidad pulmonar total (CPT) es el volumen máximo de aire presente en los pulmones.

La capacidad de difusión (o DLCO ) es la captación de monóxido de carbono a partir de una sola inspiración en un tiempo estándar (generalmente 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, en una concentración inferior al uno por ciento. Dado que la hemoglobina tiene mayor afinidad por el CO que por el oxígeno, el tiempo de apnea puede ser de solo 10 segundos, lo cual es suficiente para que se produzca esta transferencia de CO. Como se conoce la cantidad de CO inhalado, 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. ^{[ 23 ]} Esto debe corregirse en caso de anemia (una baja concentración de hemoglobina reducirá la DLCO) y 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 la DLCO medida, por lo que se necesita un factor de corrección para ajustarla a la presión estándar.

La ventilación voluntaria máxima (VVM) es una medida de la cantidad máxima de aire que se puede inhalar y exhalar en un minuto. Para mayor comodidad del paciente, esta medición se realiza durante 15 segundos antes de extrapolarla a un valor por minuto, expresado en litros por minuto. Los valores promedio para hombres y mujeres son de 140 a 180 y de 80 a 120 litros por minuto, respectivamente.

Al estimar la distensibilidad pulmonar estática, las mediciones de volumen mediante espirómetro deben complementarse con transductores de presión para medir simultáneamente la presión transpulmonar . Al trazar una curva con las relaciones entre los cambios de volumen y los cambios de presión transpulmonar, C _st es la pendiente de la curva para cualquier volumen dado, o, matemáticamente, ΔV/ΔP. ^{[ 24 ]} La distensibilidad pulmonar estática es quizás el parámetro más sensible para la detección de mecánica pulmonar anormal. ^{[ 25 ]} Se considera normal si está entre el 60 % y el 140 % del valor promedio en la población para cualquier persona de edad, sexo y composición corporal similares. ^{[ 15 ]}

En pacientes con insuficiencia respiratoria aguda sometidos a ventilación mecánica, "la distensibilidad estática del sistema respiratorio total se obtiene convencionalmente dividiendo el volumen corriente por la diferencia entre la presión de 'meseta' medida en la abertura de la vía aérea (PaO2) durante una oclusión al final de la inspiración y la presión positiva al final de la espiración (PEEP) establecida por el ventilador". ^{[ 26 ]}

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

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 máxima asintótica que pueden desarrollar los músculos respiratorios a cualquier volumen pulmonar y P _i es la presión inspiratoria máxima que pueden desarrollar a volúmenes pulmonares específicos. ^{[ 27 ]} Esta medición también requiere transductores de presión. Se considera normal si está entre el 60 % y el 140 % del valor promedio en la población para cualquier persona de edad, sexo y composición corporal similares. ^{[ 15 ]} Un parámetro derivado es el coeficiente de retracción (CR) , que es P _max /TLC. ^{[ 17 ]}

Tiempo medio de tránsito (TMT) El tiempo medio de tránsito es el área bajo la curva flujo-volumen dividida por la capacidad vital forzada. ^{[ 28 ]}

La presión inspiratoria máxima (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 fuerza de los músculos respiratorios. ^{[ 29 ]} Se representa en centímetros de presión de agua (cmH2O) y se mide 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. ^{[ 30 ]} Las presiones inspiratorias máximas típicas en hombres adultos se pueden estimar a partir de la ecuación, PIM ₌ 142 - (1,03 x Edad) cmH2O _, donde la edad está en años. ^{[ 31 ]}