Práctica #10 - Espirometría - revisado por Dr Acosta y Dra Balderrama con 10 PDF

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZINSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICASLicenciatura en Médico Cirujano Fisiología Humana I  Práctica #10: Espirometría Horario: Lunes a Viernes 1:00-3:00pmGrupo: D - DL2 - DDDocentes: Dr. Eduardo Ivan Acosta Gómez - Teoría y Discusión Dra. Alejandra Balderrama Sánchez, ...

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ

INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS Licenciatura en Médico Cirujano Fisiología Humana I  Práctica #10: Espirometría Horario: Lunes a Viernes 1:00-3:00pm Grupo: D - DL2 - DD2 Docentes: Dr. Eduardo Ivan Acosta Gómez - Teoría y Discusión Dra. Alejandra Balderrama Sánchez, Dr. Joel Abdiel Polito Zamarrón Laboratorio  Participantes:

Calificación Introducción Objetivos Metodología Resultados Discusión Conclusión Bibliografía

Objetivos •

• • • • •

Comparar los valores obtenidos en cuatro espirometrías con los valores teóricos para determinar la existencia de algún patrón en la relación volumentiempo y flujo-volumen. Analizar la capacidad funcional del sistema respiratorio del paciente a través de los valores obtenidos a partir de la espirometría y los valores teóricos. Identificar los valores de un patrón obstructivo, así como sus posibles causas en relación con los datos del paciente. Identificar las curvas de volumen-tiempo y flujo-volumen de un patrón normal, así como sus respectivas causas. Identificar los valores anormales en un patrón restrictivo, así como las posibles causas en relación con los datos del paciente. Identificar los resultados de espirometría con un patrón mixto, así como las posibles causas de este según los datos obtenidos del paciente.

Introducción La respiración se realiza mediante un sistema que incluye a los pulmones y una serie de vías aéreas que los conectan con el exterior. Este sistema se divide en dos zonas, la zona de conducción y la zona respiratoria. La zona de conducción lleva el aire desde el interior hacia el exterior de los pulmones, mientras que la zona respiratoria, la cual está recubierta por alvéolos, se encarga de realizar el intercambio gaseoso. (1) La función primordial de la respiración es proporcionar oxígeno y al mismo tiempo retirar el dióxido de carbono de los tejidos del cuerpo. Este proceso se obtiene por cuatro componentes. El primero, la ventilación pulmonar, este es el flujo que se intercambia entre atmósfera y pulmones. Posteriormente la difusión de oxígeno y de dióxido de carbono que existe entre la sangre y los alvéolos. Después está el transporte de dióxido de carbono y oxígeno por medio de la sangre y líquidos corporales. Y, por último, la regulación de la respiración. Aparte de estos componentes, existen dos mecanismos que contribuyen a la expansión y contracción de los pulmones, siendo el movimiento de músculos principalmente intercostales y el movimiento del diafragma, que modifica la cavidad torácica dependiendo de lo que se esté llevando a cabo. (2) Para que exista el intercambio anteriormente mencionado debe existir un gradiente de presión, siendo este el movimiento desde una presión alta hacia una más baja que se da entre la zona de conducción y los bronquiolos terminales. El flujo de aire es directamente proporcional a la diferencia de presión, e inversamente proporcional a la resistencia que puede existir por la fricción. Además del gradiente de presión, los pulmones deben cumplir con algunas propiedades físicas (hablando sobre inspiración) para poder expandirse, teniendo así lo que se conoce como

adaptabilidad alta. También deben tener la capacidad de liberar tensión, propiedad que se conoce como elasticidad. Existe lo que se conoce como tensión superficial, se lleva a cabo dentro de los alvéolos y contribuye también a la disminución del tamaño de los pulmones. (3) La expansión pulmonar se determina por volúmenes de aire, los cuales se dividen en cuatro. Se tiene al volumen corriente, que es la cantidad promedio que se inspira o se espira, siendo este de 500 ml aproximadamente. También se encuentra el volumen de reserva inspiratoria, cantidad adicional de aire cuando se inspira con una fuerza adicional, siendo este de aprox. 3000 ml. Luego, el volumen de reserva espiratoria, que es el volumen máximo de aire que se puede espirar de manera forzada, siendo 1100 ml aprox. Y por último, el volumen residual es como su nombre lo indica, el aire que queda después de una inspiración forzada siendo de 1200 ml aprox. Cuando se combinan estos volúmenes, se tiene lo que se conoce como capacidad pulmonar (4). Primeramente, la capacidad inspiratoria, resulta de la suma del volumen corriente más el volumen de reserva inspiratoria (3500 mL), luego, la capacidad residual funcional, siendo la suma del volumen residual más el volumen de reserva espiratoria (2300 mL). Después podemos encontrar la capacidad vital la cual proviene de la suma del volumen de reserva inspiratoria, el volumen corriente, y el volumen de reserva espiratorio (4600 mL) y por último, la capacidad total, que es la suma del volumen de reserva inspiratorio, el volumen corriente, el volumen de reserva espiratoria y el volumen residual (5800 mL) y esta representa el volumen máximo al cual se pueden expandir los pulmones si se hace un esfuerzo máximo en la inspiración (2). Existe una prueba que permite registrar las variaciones del volumen pulmonar se conoce como espirometría. Hay 2 tipos de espirometría, la simple y la forzada. La espirometría forzada es aplicada para el estudio de la función pulmonar ya que mide las propiedades mecánicas de la respiración como la cantidad máxima de aire exhalada desde un punto de la inspiración. El volumen de aire se mide en función del tiempo y es expresada en litros. Las principales variables que se obtienen de una espirometría son la capacidad vital forzada (FVC) y el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV1), las dos expresadas en litros. Otra variable es la relación FEV1/FVC que es, como su nombre lo indica, la relación entre estas dos variables. (4)(5) Cabe destacar que no siempre se obtiene una curva normal en la espirometría, ya que existen patrones obstructivos, restrictivos o pueden ser mixtos. En un patrón obstructivo suele existir una disminución en la velocidad con la que sale el aire por alguna obstrucción existente en vías aéreas y suele presentarse en enfermedades como asma, bronquitis, enfisema pulmonar y bronquiectasias. En esta condición la capacidad pulmonar se mantiene junto con la FVC, pero la FEV suele disminuir (menor al 80% del valor teórico de referencia) por lo que el cociente

FEV/FVC suele ser menor al 70%. En un patrón restrictivo existen condiciones o enfermedades que disminuyen la capacidad pulmonar que alteran el límite de expansión de los pulmones, como por ejemplo, la obesidad, polio, fibrosis pulmonar, etc. Aquí la FVC disminuye, y por consiguiente FEV también, estando por debajo del valor teórico de referencia, mientras FEV/FVC será normal, menor o igual a 70%. En un patrón mixto la FVC, FEV y el cociente de ambos volúmenes estará disminuido ya que hay una combinación de obstrucción y restricción (6). Existen ciertas contraindicaciones para realizar una espirometría, relativas como cirugías, infecciones, embarazos, entre otras cosas. Por otro lado, existen contraindicaciones absolutas, que pueden ir desde una hipertensión hasta un desprendimiento de retina. Los resultados obtenidos por medio de la espirometría varían entre individuos debido a su edad, complexión, nivel de actividad física, entre otras cosas (4). El propósito principal para realizar esta práctica es que los alumnos aprendan a realizar una espirometría correctamente, en qué casos se realizan este tipo de pruebas junto con las consideraciones que se deben tomar en lo que compete al paciente, así como también el poder familiarizarse más con el funcionamiento a nivel respiratorio y en qué condiciones o enfermedades puede verse alterada esta prueba basándose en valores teóricos ya mencionados anteriormente junto con los valores reales que puedan obtenerse con el paciente.

Metodología Para esta práctica requerimos de un paciente para realizar la espirometría. Para empezar, se registraron datos del paciente en el programa Acqnowledge como lo son la fecha de nacimiento, nombre, matrícula, sexo, nacionalidad, raza, peso, talla, presión barométrica, temperatura, si lleva algún tratamiento médico, si fuma o no fuma, así como los datos relacionados con esta y otras cuestiones de la historia clínica del paciente, para de esta forma obtener el valor teórico o esperado para este paciente en los resultado de la espirometría y posteriormente realizar las comparaciones de estos mismos con los valores obtenidos en la práctica al conseguir el porcentaje correspondiente. Después de haber registrado todos estos datos, le indicamos a la persona que se coloque en una posición adecuada para la espirometría, siendo esta de píe, para posteriormente pedirle que colocara la boquilla desechable del espirómetro en su boca y la sostuviera con sus dientes mientras que con sus labios creaba un sello hermético para evitar que el aire espirado se escapara por los laterales y no se registraran los valores reales. Así mismo, se le colocó una pinza de oclusión nasal sobre la nariz para evitar que ocurriera escape de aire por los orificios nasales y se alteraran los valores reales.

A continuación, se le pidió al paciente que tomara una inspiración profunda, para posteriormente realizar una espiración profunda sacando todo el aire que le sea posible lo más rápido que pueda, siendo por un tiempo aproximado de 7 a 10 segundos. Esta prueba se realizó tres veces para comparar los resultados y verificar que exista un patrón similar en las tres. Al finalizar, en el programa se obtuvieron los valores de capacidad vital forzada (FCV), volumen máximo espirado en el primer segundo (FEV1) y la relación ente estos dos parámetros anteriores (FEV1/FCV), así como las gráficas de volumen-tiempo y flujo-volumen con sus respectivos valores teóricos para el paciente en específico, para los cuales se realizó su respectivo análisis.

Resultados Espirometría patrón normal

Patrón normal

Figura 1. Muestra los resultados obtenidos del primer paciente considerado con un patrón normal, así como su información general respecto a datos necesarios para un diagnóstico completo, de igual manera de destacan las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo.

En la Figura 1 se muestran los datos generales del paciente que tiene un patrón de espirometría normal, mismo donde el paciente se describe como alguien del género

masculino con 24 años, 176cm de talla, un peso de 75kg con un IMC de 24.21 que pertenece a un grupo étnico mexicano-americano nacido el 3 de febrero de 1996 con el nombre de Mario Cabral, en esta misma información no se muestra si el paciente fuma o no, por lo que es una información desconocida. En esta misma figura se muestran las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo de donde se obtuvieron los valores de FVC, PEF, FEC1 y FEV1%, estos mismos valores se describen en la Figura 2 y las gráficas, así como el texto pertinente de esta figura.

Patrón normal Gráfica 2a

Gráfica 2b

VEF1

CVF 4.7

5.45

4.6

Litros

Litros

5.4 5.35

4.5 4.4 4.3

5.3

4.2

5.25 Teórico

Teórico

Obtenido

Gráfica 2d

Gráfica 2c

VEF1/CVF

PEF 10.4

86 85

10.2

L/S

84

%

Obtenido

83 82

10 9.8

81 80

9.6 Teórico

Obtenido

Teórico

Obtenido

Figura 2. Muestra las gráficas realizadas según los resultados obtenidos de las curvas flujo/volumen y volumen/tiempo mostradas en la Figura 1. Gráfica 2a: Gráfica que demuestra la capacidad vital forzada (CVF) donde el eje Y son los litros. Gráfica 2b: Gráfica que demuestra el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1) donde el eje Y son los litros. Gráfica 2c: Muestra la relación de volumen espiratorio forzado el primer segundo y la capacidad vital forzada (VEF1/CVF) donde el eje Y es el porcentaje. Gráfica 2d: Muestra el flujo espiratorio máximo (PEF) donde el eje Y es l/s. En todas las gráficas se ve el patrón donde con una barra amarilla se muestra el valor teórico y con una barra naranja el valor obtenido.

En la Figura 2 se muestras las gráficas obtenidas a partir de los diversos resultados recopilados de las curvas expuestas en la Figura 1. La Gráfica 2a muestra la

capacidad vital forzada (CVF), donde se muestran dos valores los cuales son teórico y obtenido, la barra amarilla muestra el teórico donde el paciente muestra un valor de 5.44L (mismo que sería el 100%), por otro lado, en la barra naranja se muestra el valor obtenido donde el valor baja hasta 5.34L, lo cual nos hace ver que es el 98% del valor teórico. En la Gráfica 2b se grafica el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), donde el valor teórico resulta ser de 4.61L, mientras que el obtenido baja hasta 4.36L siendo un 95% del valor teórico total. En la Gráfica 2c se grafica la relación de (VEF1/CVF) el cual muestra un valor teórico de 84.2%, el cual al obtener el valor obtenido baja a 81.60% siendo un 96% del valor teórico total. En la Gráfica 2d se analiza el flujo respiratorio máximo o mejor conocido como PEF el cual muestra un valor teórico de 10.35l/s el cual baja hasta poco más de la mitad llegando a un valor de 9.91l/s en el obtenido siendo este el 96% sobre el valor teórico total. Espirometría patrón obstructivo

Patrón obstructivo

Figura 3. La imagen muestra los datos del patrón obstructivo del segundo paciente, al igual que su información como FVC, FEV1 y PEF. Arriba están las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo.

En la Figura 3 se muestran los datos generales del paciente que presento una espirometría obstructiva. Se desconoce toda clase de información personal del paciente como su género, edad, peso, altura, origen étnico y si fuma o no. En la parte de arriba de la imagen se encuentran las curvas flujo/volumen y volumen/tiempo obtenidas durante la prueba. En las curvas hay una reducción del

flujo espiratorio máximo de lo que se espera teóricamente y una pendiente también menor a lo esperado.

Patrón obstructivo

Figura 4. Están las gráficas obtenidas con la información de las curvas flujo/volumen y volumen/tiempo. Gráfica 4a: Gráfica de la capacidad vital forzada Gráfica 4b: Gráfica del volumen espiratorio forzado en el primer segundo. Tanto en esta grafica como en la pasada el eje Y representa los litros. Gráfica 4c: Muestra la relación entre el volumen espiratorio forzado el primer segundo y la capacidad vital forzada. En esta ocasión el eje Y es el porcentaje. Gráfica 4d: Muestra el flujo espiratorio máximo donde el eje Y son los litros por segundo. En todas las gráficas se ve el patrón donde con una barra amarilla se muestra el valor teórico y con una barra naranja el valor obtenido.

En la Figura 4 se muestras las gráficas obtenidas con la información de la espirometría. La Gráfica 4a muestra la capacidad vital forzada, que presento un valor teórico de 4.97 y un valor obtenido de 4.18L. En la Gráfica 4b se encuentra el volumen espiratorio forzado en el primer segundo , con un valor teórico de 4.07L y un obtenido de 2.4. En la Gráfica 4c se grafica la relación entre VEF1/CVF el cual tuvo un valor teórico del 81% y un obtenido mayor del 57%. En la Gráfica 4d se

analiza el flujo respiratorio máximo que presento un valor teórico de 9.59l/s y un obtenido de 6.53. Espirometría patrón restrictivo En la Figura 5 se muestran los datos generales del paciente que tiene un patrón de espirometría restrictivo, mismo donde el paciente se describe como alguien del género masculino con 49 años, 164cm de talla, un peso de 97kg, nacido el 15 de julio de 1959. En esta misma información no se muestra si el paciente fuma o no, ni su etnia, por lo que es una información desconocida. Además, se muestran las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo de donde se obtuvieron los valores de FVC, PEF, FEC1 y FEV1%, estos mismos valores se describen en la Figura 6.

Patrón restrictivo

Figura 5. Muestra los resultados obtenidos del tercer paciente considerado con un patrón

restrictivo, así como su información general respecto a datos necesarios para un diagnóstico completo, de igual manera se destacan las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo.

En la Figura 6 se muestras las gráficas obtenidas a partir de los diversos resultados recopilados de las curvas expuestas en la Figura 5. La Gráfica 6a muestra la capacidad vital forzada (CVF), donde se muestran dos valores los cuales son teórico y obtenido, la barra naranja muestra el teórico donde el paciente muestra un valor de 3.83L (mismo que sería el 100%), por otro lado, en la barra amarilla se muestra el valor obtenido donde el valor baja hasta 2.56L, lo cual nos hace ver que es el 66.8% del valor teórico. En la Gráfica 6b se grafica el volumen espiratorio forzado

en el primer segundo (VEF1), donde el valor teórico resulta ser de 3.14L, mientras que el obtenido baja hasta 2.37L siendo un 75.4% del valor teórico total. En la Gráfica 6c se grafica la relación de (VEF1/CVF) el cual muestra un valor teórico de 81%, el cual al obtener el valor obtenido aumenta a 92%. En la Gráfica 6d se analiza el flujo respiratorio máximo o mejor conocido como PEF el cual muestra un valor teórico de 8.11/s el cual aumenta a un valor de 9.44l/s en el predictivo siendo este el 116.3% sobre el valor teórico total.

Patrón restrictivo

Figura 6. Gráficas obtenidas con la información de las curvas flujo/volumen y volumen/tiempo. Gráfica 6a: Gráfica de la capacidad vital forzada Gráfica 6b: Gráfica del volumen espiratorio forzado en el primer segundo. Tanto en esta grafica como en la pasada el eje Y representa los litros. Gráfica 6c: Muestra la relación entre el volumen espiratorio forzado el primer segundo y la capacidad vital forzada. En esta ocasión el eje Y es el porcentaje. Gráfica 6d: Muestra el flujo espiratorio máximo donde el eje Y son los litros por segundo. En todas las gráficas se ve el patrón donde con una barra amarilla se muestra el valor obtenido y con una barra naranja el valor teórico.

Espirometría patrón mixto

En la Figura 7 se muestran los datos generales del paciente que tiene un patrón de espirometría mixto, mismo donde el paciente se describe como alguien del género masculino con 60 años, 164cm de talla, un peso de 59kg, nacido el 11 de enero de 1948. En esta misma información no se muestra si el paciente fuma o no, ni su etnia, por lo que es una información desconocida. Además, se muestran las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo de donde se obtuvieron los valores de FVC, PEF, FEC1 y FEV1%, estos mismos valores se describen en la Figura 8.

Patrón mixto

Figura 7. Muestra los resultados obtenidos del tercer paciente considerado con un patrón restrictivo, así como su información general respecto a datos necesarios para un diagnóstico completo, de igual manera se destacan las curvas de flujo/volumen y volumen/tiempo.

En la Figura 8 se muestras las gráficas obtenidas a partir de los diversos resultados recopilados de las curvas expuestas en la Figura 7. La Gráfica 8a muestra la capacidad vital forzada (CVF), donde se muestran dos valores los cuales son teórico y obtenido, la barra naranja muestra el teórico donde el paciente muestra un valor de 3.55L (mismo que sería el 100%), por otro lado, en la barra amarilla se muestra el valor obtenido donde el valor baja hasta 2.13L, lo cual nos hace ver que es el 60% del valor teórico. En la Gráfica 8b se grafica el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), donde el valor teórico resulta ser de 2.32L, mientras que el obtenido baja hasta 1.09L siendo un 49.98% del valor teórico total. En la Gráfica 8c se grafica la relación de (VEF1/CVF) el cual muestra un valor teórico de 65%, el cual al obtener el valor obtenido disminuye a 51%. En la Gráfica 8d se analiza el flujo respiratorio máximo o mejor conocido como PEF el cual muestra un valor

teórico de 7.64/s el cual disminuye a ...