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Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Instituto de Ciencia Biomédicas Programa: Médico CirujanoLABORATORIO DE FISIOLOGÍA HUMANA I – LUNES 11:00 a 13:00 GRUPO (C-L1)PRÁCTICA #10 – ESPIROMETRÍAIntegrantes: Michael Georg Meyer de la Mora – 161609 Mauricio Merancio Fimbres – 164607 Jaime Alonso Mata Oli...

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Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Instituto de Ciencia Biomédicas Programa: Médico Cirujano LABORATORIO DE FISIOLOGÍA HUMANA I – LUNES 11:00 a 13:00 GRUPO (C-L1)

PRÁCTICA #10 – ESPIROMETRÍA Integrantes: Michael Georg Meyer de la Mora – 161609

Mayra Guadalupe Maltos Mercado - 154370

Mauricio Merancio Fimbres – 164607

Luis Víctor Barraza Martínez - 154364

Jaime Alonso Mata Olivares – 159402

Ailenn Hernández Netzáhuatl -160327

Daniel Felipe Cruz Garrido – 161575

Norman Merino James - 143444

María de Jesús González Gutiérrez – 161544

Asesores de laboratorio: Rebeca Portillo Sánchez Livier Picazo Pérez Fecha de práctica: 20 de abril del 2018 Fecha entrega: 27 de abril del 2018

PRÁCTICA #10 – ESPIROMETRÍA Objetivos 

Abordar los diferentes aspectos mecánicos y funcionales de la ventilación pulmonar, al analizar bajo parámetros y circunstancias controladas las variaciones en los volúmenes pulmonares mediante la técnica de espirometría, efectuando 2 maniobras de dicho método: prueba de la capacidad vital lenta y prueba de la capacidad vital forzada.



Comprender los diferentes cambios del volumen pulmonar en distintas condiciones de la respiración.

Introducción Etimológicamente espirometría significa “medida del aliento o respiración”. El término se atribuye a A. Lavolisier y Joseph Priestley (1862), quienes descubrió como elemento al oxígeno y le proporcionaron ese nombre. El primer intento de la medición de volúmenes pulmonares se remonta al período 129-200 a.C., cuando Galeno, médico y filósofo griego, inició experimentos en la ventilación volumétrica de humanos. El invento del espirómetro se atribuye a Jonh Hutchinson (1811–1861); las aportaciones de Tiffenau y Pinelli permitieron objetivar la obstrucción bronquial en forma reproducible y práctica. Aunque otros investigadores, antes y después de él también contribuyeron al desarrollo de la espirometría, Robert Tiffeneau (1910–1961) describe los parámetros espirométricos, su relación con la edad y la severidad de los trastornos ventilatorios, así como las alteraciones en bronquitis, enfisema y asma, entre otros; asimismo, llevó a cabo estudios broncodinámicos utilizando adrenalina, acetilcolina y corticoides en asma y diseñó aparatos para aerosolterapia. (García, 2006) La ventilación pulmonar puede estudiarse registrando el movimiento del volumen del aire que entra y sale de los pulmones, método que se denomina espirometría. Los volúmenes estáticos del pulmón se determinan mediante un espirómetro. El espirograma indica los cambios del volumen pulmonar en diferentes condiciones de respiración. Para facilitar la descripción de los acontecimientos de la ventilación pulmonar, el aire de los pulmones se subdivide en cuatro volúmenes y cuatro capacidades, que son el promedio de un varón adulto joven. 1 Volumen corriente: Es de unos 500 ml e incluye el volumen de aire que rellena los alvéolos más el volumen de aire que rellena las vías aéreas. 2. Volumen de reserva inspiratorio: volumen adicional que se puede inspirar por encima del volumen corriente, que es de unos 3.000 ml.

3: Volumen de reserva espiratorio: volumen adicional que se puede espirar por debajo del volumen corriente, que es de unos 1.100 ml 4. Volumen residual: volumen de gas que queda en los pulmones después de una espiración forzada máxima, que es de, aproximadamente, 1.200 ml y no se puede medir mediante espirometría.

Además de estos volúmenes pulmonares, existen varias capacidades pulmonares que incluyen dos o más volúmenes pulmonares. 1. Capacidad inspiratoria (CI): está compuesta por el volumen corriente más el volumen de reserva inspiratorio y es de unos 3.500 ml. 2. Capacidad residual funcional (CRF): es resultado del volumen de reserva espiratorio (VRE) más el volumen residual, y suele ser de 2.400 ml. La CRF es el volumen que queda en los pulmones después de la espiración de un volumen corriente normal y se puede considerar como el volumen de equilibrio de los pulmones. 3. Capacidad vital (CV): está compuesta por la capacidad inspiratoria más el volumen de reserva espiratorio, y es de unos 4.700 ml. La capacidad vital es el volumen que se puede espirar después de una inspiración máxima. Su valor aumenta con el tamaño del cuerpo, el sexo masculino y la preparación física, y disminuye con la edad. 4. Capacidad pulmonar total (CPT): incluye todos los volúmenes pulmonares: es la capacidad vital más el volumen residual, y suele ser de 5.900 ml. Indicaciones para la realización de una espirometría:  Evaluar la capacidad respiratoria ante la presencia de síntomas respiratorios.  Valorar el impacto respiratorio de las enfermedades de otros órganos o sistemas (enfermedad cardiaca, renal, hepática, neuromuscular, etc.).  Evaluación de los riesgos de los procedimientos quirúrgicos  Cribado de sujetos en riesgo de enfermedad pulmonar, principalmente: Fumadores de más de 35 años y al menos 10 paquetes-año Persistencia de síntomas respiratorios, incluyendo disnea, tos, expectoración, sibilancias o dolor torácico Contraindicaciones para la realización de una espirometría:  Imposibilidad mental o física para realizar correctamente una maniobra forzada.  Dolor Torácico, neumotórax, hemoptasis.

 Ángor inestable.  Desprendimiento de retina De acuerdo a la prueba de la capacidad vital forzada, el paciente realiza una espiración máxima forzada (en el menor tiempo posible) tras una inspiración máxima. Es la técnica más útil y más habitualmente empleada, ya que emplea el cálculo de volúmenes estáticos y los flujos respiratorios. La mecánica de la espiración forzada es activa, y dependiente de la fuerza producida por la pared torácica. Los músculos abdominales e intercostales espiratorios comprimen el tórax, y éste a los alveolos, dando lugar a una presión alveolar positiva que empuja aire hacia fuera. En esta práctica como estudiantes de medicina, buscamos comprender cuál es el funcionamiento total de la espirometría y qué utilidad médica tiene. Conociendo que es una de las principales pruebas para la determinación de la función respiratorio y que por lo tanto es necesario conocer sus alcances y utilidades para el diagnostico de distintas enfermedades. Metodología Durante esta práctica todos los integrantes del equipo debimos de realizar una espirometría. En el laboratorio en una mesa de trabajo se encontraba el sistema análogo digital junto con la impresora conectado al sistema análogo se encontraba el espirómetro. El tipo de espirometría que realizamos fue la de capacidad vital forzada, iniciamos de la siguiente manera: 1. Cada mesa de trabajo tuvo su turno, primero tomamos lugar en el sistema análogo ingresamos los datos personales al sistema, seleccionamos “Icono paciente”, posterior seleccionamos “Nuevo” ingresamos los datos básicos (matricula, nombre, fecha nacimiento, peso, talla, y si fumábamos), guardamos los datos, acto seguido tomamos una boquilla y la colocamos en el espirómetro, mientras el siguiente alumno se apoyaba con el sistema análogo. 2. Iniciamos una inspiración profunda y colocamos el clip (pinza) en la nariz, colocamos los labios en la boquilla y al momento de estar bien sellados iniciamos la expiración y en ese momento se seleccionó el icono o tecla de capacidad vital forzada (FVC), al finalizar la expiración se seleccionó el icono para guardar, esperamos los resultados representados en una curva flujo-

volumen en el sistema y se nos indicaba si era necesario realizar otra vez la prueba, posterior a eso se imprimió dándonos nuestros resultados para su posterior análisis. 3. Durante la encuesta o el ingreso de datos era importante notificar si se había ingerido alimento, fumado, administrado medicamento o realizado actividad física horas o minutos antes de la prueba puesto que esto podría alterar los resultados y después de la prueba preguntar si no había alguna molestia, mareo, náuseas, o dolor entre otras. Es necesario aclarar que hay distintas maneras de realizar una espirometría, principalmente esta la prueba de la capacidad vital lenta y prueba de la capacidad vital forzada.

Resultados En la siguiente tabla se puede apreciar una recopilación de los resultados de todos los integrantes del equipo en la prueba de función pulmonar, en el que se presentan los valores obtenidos, los teóricos y los porcentajes que se entregaron. Integrante 1: Michael Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 2: Jaime Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 3: Maria Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 4: Norman Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 5: Victor Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 6: Mauricio Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 7: Ailenn Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 8: Daniel Valores teoricos Porcentaje cumplido (%) Integrante 9: Mayra Valores teoricos Porcentaje cumplido (%)

FVC (Litros) 4.85

FEV1 (Litros) 4.69

FEV1/FVC 96.7

PEF (Litros / segundo) 6.8

ELA (años) 20

FEF2575 (Litros/s) 6.18

FET (s) 2.00

Evol (mL) 230

5.55

4.65

82.7

10.31

5.18

6.00

87

101

117

66

119

33

91.5

9.00

5.69

2.98

4.85

4.44

19

4.80

4.09

82.7

9.51

4.92

6

101

108

111

95

116

50

3.18

3.13

98.4

6.68

5.82

2.50

3.86

3.37

84.4

7.33

4.16

6.00

82

93

117

91

140

42

4.06

2.06

50.7

4.70

1.11

7.54

4.57

3.92

82.7

9.27

4.85

6.00

95

54

59

61

25

109

5.12

4.39

85.7

9.71

4.83

5.59

5.78

4.83

82.7

10.56

5.25

6.00

89

91

104

92

92

93

5.46

4.76

82.7

8.39

5.31

5.12

5.21

4.40

82.7

9.94

5.06

6.00

105

108

105

84

105

85

4.23

3.85

91.0

8.83

4.37

12.22

3.52

3.07

84.2

6.91

4.04

6.00

120

125

108

128

108

204

4.95

4.46

90.1

11.31

5.59

5.54

4.80

4.09

82.7

9.51

4.92

6.00

103

109

109

119

114

92

2.57

2.19

85.2

5.24

2.56

4.38

3.29

2.86

83.8

6.63

3.92

6.00

78

77

102

79

65

73

20

23

20

22

26

20

28

FIVC (Litros)

FEV1/VC (%)

5.55

82.7

4.80

82.7

3.86

84.4

4.57

82.7

5.78

82.7

5.21

82.7

3.52

84.2

4.80

82.7

3.29

83.8

110

90

30

120

850

40

70

70

Tabla 1. Resultados de todos los integrantes en la prueba de función pulmonar (espirometría).

En la siguiente serie de gráficas se presentan los datos básicos de cada integrante del equipo, así como los valores catalogados como “mejores valores de todas las curvas” que permiten la siguiente representación gráfica de la prueba de funcionamiento respiratorio (espirometría).

Gráfica 1. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 1, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 2. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 2, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 3. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 3, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 4. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 4, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 5. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 5, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 6. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 5, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 7. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 7, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 8. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 8, utilizando las mejores variables de todas las curvas.

Gráfica 9. Resultados gráficos y datos básicos del integrante 9, utilizando las mejores variables de todas las curvas

Discusión En la siguiente discusión, se explica el significado de las variables que se obtuvieron en la prueba de función respiratoria de espirometría y a qué se deben sus alteraciones, además se discuten los resultados de dos integrantes del equipo que obtuvieron resultados diferentes a los normales, los del integrante 4: Norman (fumador) y del integrante 7: Aileen (deportista). FVC La capacidad vital es el volumen que se puede espirar después de una inspiración máxima. La capacidad vital forzada (FVC) es el volumen total de aire que se puede espirar de forma forzada después de una inspiración máxima. FEV1 El volumen de aire que se puede espirar de forma forzada en el primer segundo se denomina volumen espiratorio máximo en 1 segundo (FEV1). Así, el volumen acumulado espirado en 2 segundos se denomina FEV2, y el volumen acumulado en 3 segundos se denomina FEV3. Normalmente, toda la capacidad vital se puede espirar de forma forzada en 3 segundos, por lo que no es necesario definir FEV4. La FVC y la FEV1 son índices de enfermedad pulmonar. FEV1/FVC Específicamente, la fracción de la capacidad vital que se puede espirar en el primer segundo (FEV1/FVC) se puede utilizar para diferenciar varias enfermedades. Por ejemplo, en una persona sana, el cociente (FEV1/FVC) es aproximadamente 0,8, lo que significa que el 80% de la capacidad vital puede ser espirado en el primer segundo de una espiración forzada. En un paciente con asma, tanto la FVC como la FEV1 están reducidos, pero el FEV1 más que la FVC. Por tanto, el cociente (FEV1/FVC) también esta reducido, lo que es habitual en la obstrucción de la vía aérea con incremento de la resistencia al flujo aéreo espiratorio. En un paciente con una enfermedad pulmonar restrictiva como la fibrosis, tanto la FVC como la FVC1 están reducidos, pero la FVC1

menos que la FVC. Por tanto, en la fibrosis, el cociente (FEV1/FVC) esta aumentado. Los atletas suelen tener una capacidad vital forzada más alta debido a que sus pulmones están más desarrollados. Los nadadores, corredores y ciclistas pueden tener significativamente mejor salud pulmonar que otros individuos. (Costanzo, 2011). PEF El flujo espiratorio máximo (Peak Espiratory Flow, PEF), se puede definir como cuando una persona espira con mucha fuerza, el flujo aéreo espiratorio alcanza un flujo máximo más allá del cual no se puede aumentar más el flujo incluso con un gran aumento adicional del esfuerzo. El flujo espiratorio máximo es mucho mayor cuando los pulmones están llenos con un volumen grande de aire que cuando están casi vacíos (Guyton & Hall, 2011), por esta razón los alumnos que obtuvieron un FVC mayor obtuvieron un PEF más alto. Cuando existen enfermedades pulmonares constrictivas que incluyen enfermedades fibróticas del propio pulmón, como la tuberculosis y la silicosis, y enfermedades que constriñen la caja torácica, como cifosis, escoliosis y pleuritis fibrótica, el pulmón no se puede expandir hasta un volumen máximo normal, incluso con el máximo esfuerzo espiratorio posible, ocasionando que el flujo espiratorio máximo no pueda aumentar hasta ser igual al de la curva normal. FEF25-75% Flujo espiratorio máximo entre el 25 y el 75% (Forced Espiratory Flow, FEF25-75%) expresa la relación entre el volumen espirado entre el 25 y el 75% de la CVF y el tiempo que se tarda en hacerlo. Todos los alumnos que realizaron la espirometría obtuvieron muy buenos valores, lo que indica que no hay patología de las pequeñas vías aéreas. [ CITATION Gar131 \l 1033 ] FET EL Tiempo de espiración forzada (Forced Espiratory Time, FET) es la duración del esfuerzo espiratorio, que debe ser al menos de 6 segundos (3 segundos en niños) para que la maniobra se considere válida. Muchos espirómetros lo indican junto al resto de valores de la prueba, pero depende del modelo de aparato.[CITATION Ávi13 \l 1033 ]

EVol El “EVol (Extrapolated Volume o Volumen extrapolado)” es el volumen exhalado antes de que se haya comenzado a medir el tiempo de la maniobra es decir, el “tiempo cero” (Pérez, 2003). El volumen extrapolado debe ser menor de 150 ml (para una CVF menor de 3 L), o menor 2 de 5% (para aquellas CVF mayores de 3 L), para que el trazo se considere apropiado. El volumen extrapolado es utilizado para determinar si es que el trazo es aceptable para calcular el VEF1. Un volumen extrapolado excesivo representa un comiendo lento o un tipo de titubeo al inicio de la maniobra, y es uno de los criterios que se toman en cuenta al valorar la aceptabilidad. FIVC La Capacidad vital forzada Inspiratoria (FIVC) es el volumen máximo de aire que puede ser inspirado durante una inspiración forzada desde la máxima espiración, está relacionado también con lo que se ha explicado anteriormente, influye la edad, sexo y complexión del paciente en la eficacia y capacidad pulmonar para inspirar una gran cantidad de aire, cabe recalcar que una persona deportista va a tener una gran capacidad vital forzada inspiratoria debido al uso y esfuerzo continuo que le exige a sus pulmones, por otro lado, los pacientes fumadores, no van a tener la misma capacidad y menos los pacientes que tengan alguna obstrucción en alguna parte de las vías respiratorias. FEV1/VC El índice de Tiffeneau (FEV1/VC) es la relación entre el volumen espiratorio máximo en el primer segundo (FEV1 o VEMS) y la capacidad vital “lenta” (VC). Representa el porcentaje de la capacidad vital (suma del volumen corriente, la reserva inspiratoria y la reserva espiratoria) expulsada durante el primer segundo de la espiración (Ianiero, 2013). Sus valores normales se encuentran entre un 70-80%. Y según los resultados del artículo muchos de los niños con rinitis alérgica sin asma presentaron alteraciones funcionales respiratorias, por tanto el índice de Tiffeneau disminuyó en esos pacientes, además se encontró una relación entre el recuento absoluto de eosinófilos en la sangre

periférica y el índice de masa corporal con la alteración subclínica de la función pulmonar en dichos pacientes. Paciente deportista: Integrante #7 Aileen La integrante #7 obtuvo un 120% en FVC (Capacidad vi...