1. ESPIROMETRÍA

La espirometría es la principal prueba de función pulmonar, y resulta imprescindible para la evaluación y el seguimiento de las enfermedades respiratorias,un análisis común de consultorio el cual se hace midiendo cuánto aire inhalas, cuánto exhalas y con qué rapidez exhalas. La espirometría también se puede utilizar periódicamente para controlar el estado de los pulmones y verificar si el tratamiento de una enfermedad pulmonar crónica te ayuda a respirar mejor

Existen dos tipos de espirometría: 

• Espirometría simple: El paciente realiza una espiración máxima no forzada tras una inspiración máxima. Su realización determina los siguientes volúmenes:

- Volumen tidall o volumen corriente: Cantidad de aire que se moviliza en una inspiración o espiración normal. 

- Capacidad vital, también llamada capacidad vital lenta: Cantidad de aire que se moviliza en una inspiración o espiración máximas no forzadas

- Volumen de reserva espiratoria: Diferencia entre el máximo volumen que puede espirarse en una respiración normal (volumen corriente) y en una respiración máxima. 

- Capacidad inspiratoria: Cantidad de aire que puede inspirarse después de una espiración normal.

-Volumen residual: Es la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración máxima, que por tanto no puede exhalarse nunca. 

- Capacidad residual funcional: Es la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal, y que incluye el volumen residual y el volumen de reserva espiratoria. 

- Capacidad pulmonar total: Cantidad total de aire que pueden llegar a contener los pulmones

• Espirometría 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 además del cálculo de volúmenes estáticos, nos aporta información sobre su relación con el tiempo, esto es, los flujos respiratorios.

La mecánica de la espiración forzada es muy distinta de la simple, ya que ésta es un proceso mucho más pasivo y dependiente de las fuerzas elásticas del pulmón, mientras que aquélla es eminentemente activa, y dependiente de la fuerza producida por la pared torácica.

 Esa cantidad de aire exhalada, y la velocidad a la que se mueve, determina los siguientes valores espirométricos:

-Capacidad vital forzada: Cantidad de aire que se moviliza en una inspiración o espiración máximas forzadas. 

-Volumen espiratorio máximo en el primer segundo: Cantidad de aire que se moviliza en el primer segundo de una espiración forzada.

-Cociente FEV1 / FVC : Aporta información sobre qué cantidad del aire total espirado lo hace en el primer segundo

-Flujo espiratorio máximo: Cantidad máxima de aire que puede exhalarse por segundo en una espiración forzada. Es un marcador especialmente útil en el diagnóstico de asma y en las crisis asmáticas, donde se emplea ya como valor objetivo predictor de gravedad (existen aparatos específicos de bolsillo que sólo miden este dato, 

-Flujo espiratorio máximo 25 y el 75 %: Aporta información sobre qué cantidad del aire total espirado lo hace entre el 25 y el 75% del tiempo de espiración.

-Flujo espiratorio máximo en el 50 % (FEF50%): Medición del flujo forzado en el 50 % de la FVC. Tiene escasa significación clínica, salvo para el estudio de la obstrucción de la vía aérea superior,n. 

-Flujo espiratorio máximo en el 25 % (FEF25%) y en el 75 % (FEF75%): Medición del flujo forzado en el 25 y 75 % de la FVC, respectivamente. Al igual que el anterior, tampoco aportan excesiva información ni tienen repercusión clínica.

-Capacidad vital forzada en 6 segundos: Cantidad de aire que se moviliza en los primeros 6 segundos de una espiración máxima forzada. 

-Volumen extrapolado: Cantidad de aire exhalado antes de que el sujeto comience a realizar un verdadero esfuerzo espiratorio máximo

-Tiempo de espiración forzada: Duración del esfuerzo espiratorio, que debe ser al menos de 6 segundos (3 sg en niños) para que la maniobra se considere válida. 

-Tiempo del pico espiratorio: Lapso transcurrido en la maniobra hasta la aparición del pico máximo (FEM)

¿Porque se realiza?Si se sospechan que tus signos o síntomas pueden deberse a una enfermedad pulmonar crónica, como las siguientes:

1. Asma
2. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC)
3. Bronquitis crónica
4. Enfisema
5. Fibrosis pulmonar

Si ya te han diagnosticado un trastorno pulmonar crónico, la espirometría se podrá utilizar en forma periódica para comprobar cuán bien funcionan tus medicamentos y si tus problemas respiratorios están bajo control. Pueden solicitarte una espirometría antes de que te sometas a una cirugía electiva para revisar si la función pulmonar es adecuada para soportar la rigurosidad de una operación. Asimismo, la espirometría puede usarse para detectar trastornos pulmonares relacionados con el ámbito laboral.

¿Cómo es el procedimiento?

Una espirometría requiere que respires en un tubo conectado a una máquina denominada “espirómetro”.

• Por lo general, puedes esperar lo siguiente durante una espirometría:
• Probablemente estarás sentado durante la prueba.
• Se te colocará una pinza en la nariz para mantener los orificios nasales cerrados.
• Respirarás profundamente y exhalarás tan fuerte como puedas durante varios segundos dentro del tubo. Es importante que tus labios formen un sello alrededor del tubo para que no se escape aire.
• Deberás hacer la prueba al menos tres veces para asegurarte de que los resultados sean relativamente congruentes. Si hay demasiada diferencia entre los tres resultados, es posible que debas repetir la prueba. El valor más alto entre los tres resultados similares de la prueba se utilizará como el resultado final.
• Por lo general, todo el proceso lleva menos de 15 minutos.
• Es posible que el médico te dé un medicamento por inhalación para abrir los pulmones (broncodilatador) después de la ronda inicial de pruebas. Tendrás que esperar 15 minutos y luego hacer otra tanda de mediciones. Luego, el médico puede comparar los resultados de las dos mediciones para ver si el broncodilatador mejoró el flujo de aire.

RESULTADOS:

Las mediciones clave de espirometría incluyen las siguientes:

• Capacidad vital forzada. Esta es la cantidad de aire máxima que puedes exhalar forzadamente después de inhalar tan profundo como puedas. Una lectura inferior a la capacidad vital forzada normal indica una respiración restringida.
• Volumen espiratorio forzado. Esto indica la cantidad de aire que puedes forzar desde los pulmones en un segundo. Esta lectura ayuda a tu médico a evaluar la gravedad de tus problemas respiratorios. Lecturas inferiores del volumen espiratorio forzado indican una obstrucción más significativa.

Bibliografia:
https://www.agamfec.com/wp/wp-content/uploads/2014/07/20-7-50-het.pdf
https://www.mayoclinic.org/es-es/tests-procedures/spirometry/about/pac-20385201
https://www.riojasalud.es/ciudadanos/catalogo-multimedia/neumologia/espirometria

2. CAPACIDAD VITAL

¿Qué es? 

La capacidad vital es igual al volumen de reserva inspiratoria más el volumen corriente más el volumen de reserva espiratoria.

Esta capacidad es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona desde los pulmones después de llenar antes los pulmones hasta su máxima dimensión y después espirando la máxima cantidad (aproximadamente 4.600 ml). Se mide por medio de la espirometría. 

Ecuación para obtener la Capacidad Vital

Factores que modifican la capacidad vital

-Raza: Hay una variación notable de la capacidad comparando una raza con otra. En la clase india existe un factor que obrará en sentido desfavorable: la alimentación insuficiente. 

 

-Oficio, Higiene y Alimentación: La influencia del trabajo u ocupación habitual es indudable, porque hasta crea una modalidad de costumbres, de conformidad con el trabajo cotidiano; así, la capacidad vital del mecánico, del zapatero y del agricultor, por ejemplo, no es igual a la del minero que trabaja en un ambiente pobre en oxígeno y en luz; La higiene obra decisivamente: la capacidad respiratoria del individuo que guarda las reglas dadas por la higiene, no es la misma que del despreocupado de estas normas y que agota sus resistencias orgánicas; La alimentación insuficiente conduce a la desnutrición y raquitismo, disminuyendo la capacidad vital pulmonar. 

-Sexo: Por observaciones practicadas en otros países, se señala una diferencia de la capacidad en el hombre y en la mujer

-Presión barométrica, Temperatura y Grado higroscópico: La influencia de estos factores en la mutación de la capacidad vital, ya que según la presión atmosférica, la temperatura y humedad del aire, los pulmones están forzados a trabajo más o menos intenso.

-Edad, Talla, Peso, Perímetro torácico y Presión arterial

Enfermedades que la alteran

La capacidad vital de un individuo disminuye con enfermedades restrictivas del pulmón como las neumonitis y la sarcoidosis o aquellas que son consecuencia de otras enfermedades como la artritis reumatoide, la miastenia gravis y el síndrome de Guillain-Barré. 

Bibliografía:

1. Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 13° Edición. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid.

2. Humberto Alvarez Miño "La capacidad vital pulmonar", Archivo de la Facultad de ciencias medicas, Articulo de revision. Enlace: 147-Texto del artículo-522-1-10-20180827.pdf

3. Priscila Ojeda (2016), "Capacidad Vital". Enlace: https://youtu.be/KQAIR2g6r9o 

3. VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES

Volúmenes Pulmonares.

1) Volumen corriente:

• Que es el volumen de aire que se inspira en cada respiración normal es igual a aproximadamente 500 ml en el hombre medio.

2) Volumen de reserva inspiratoria: 

• Es el volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen normal y por encima del mismo cuando la persona inspira con fuerza plena; habitualmente es de aproximadamente 3.000 ml.

3) Volumen de reserva respiratoria: 

• Volumen adicional máximo de aire que se puede espirar mediante una espiración forzada después del final de una espiración a volumen corriente normal; normalmente, este volumen es igual a aproximadamente de 1.100 ml. 

4) Volumen residual: 

• Es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada; este volumen es en promedio de aproximadamente 1.200 ml.

Capacidades pulmonares.

En la descripción de los acontecimientos del ciclo pulmonar a veces es deseable considerar dos o más de los volúmenes combinados.

1) Capacidad inspiradora es igual al volumen corriente más el volumen de reserva inspiradora. 

• Es la capacidad de aire (aproximadamente 3.500 ml) que una perosna puede inspirar, comenzando en el nivel espiratorio normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima cantidad.

2) Capacidad residual funcional es igual al volumen de reserva respiratoria más el volumen residual.

• Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal aproximadamente 2.300 ml.

3) Capacidad vital es igual al volumen de reserva inspiratoria más el volumen corriente más al volumen de reserva respiratoria.

• Es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona desde los pulmones hasta su máxima dimensión y después espirando la máxima cantidad aproximadamente 4.600 ml.

4) Capacidad pulmonar total es el volumen máximo.

• Volumen máximo que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible  aproximadamente 5.800 ml es igual a la capacidad vital más el volumen residual. 

Todos los volúmenes y capacidades pulmonares son, en general, aproximadamente un 20-25% menores en mujeres que en hombres , y son mayores en personas de constitución grande y atléticas que en personas de constitución pequeña y asténicas.

Capacidad pulmonar total (Total lung capacity; TLC). 

Es el volúmen de gas en el pulmón al final de una inspiración máxima. Es la suma de la capacidad vital (Vital capacity; CV) y del volumen residual (Residual volume; RV). Es una medida del tamaño pulmonar.

Bibliografía

1. Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 13° Edición. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid.

2. http://www.scartd.org/arxius/fisioresp06.pdf

4. VOLUMEN RESIDUAL

El volumen residual es el volumen de gas que queda después de una espiración máxima, este volumen es en promedio de aproximadamente 1.200ml. Este aire permanece en los pulmones porque los alveolos y los bronquiolos normalmente no se colapsan (y las vías respiratorias de mayor calibre no son colapsables). Las capacidades pulmonares en donde interviene el volumen residual, es el siguiente: 

• La capacidad residual funcional: es igual al volumen de reserva espiratoria más el volumen residual. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal y son aproximadamente 2.300ml. 
• La capacidad pulmonar total: es el volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible (aproximadamente 5.800 ml); es igual a a la capacidad vital más el volumen residual.La abreviatura del volumen residual para pruebas de función respiratoria, no solamente la espirometría es: VR. 

Podemos interrelacionar entre volúmenes y capacidades por las siguientes fórmulas:

CRF= VRF + VR
CPT= CV + VR

*En la siguiente imagen notamos que el VR no puede medirse con un espirómetro porque es aire que no puede exhalarse; así, la capacidad pulmonar total (la suma de la capacidad vital y el volumen residual) tampoco puede medirse con un espirómetro.

Bibliografía:
1. Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid.
2. Fox, S.I. Fisiología humana. 7ª ed. Madrid: McGraw-Hill, Interamericana; 2003.

5. VOLUMEN CORRIENTE

Es el volumen de aire que se inspira o se espira en cada respiración normal. También llamado Volumen de ventilación pulmonar (TV).

En otras palabras sucede durante la respiración tranquila y es la cantidad de aire que se espira en cada respiración. 

 La cantidad de aire inspirado por minuto (ventilación pulmonar, volumen respiratorio por minuto) normal es de 6 L (500 ml por respiración por 12 respiraciones por minuto).

Figura 1. Volumen de ventilación pulmonar, corriente o tidal.
Es el volumen entre espiración e inspiración normal sin realizar un esfuerzo adicional.

• Multiplicar el volumen de ventilación pulmonar en reposo por el número de respiraciones por minuto da un volumen total por minuto de alrededor de 6 L por minuto.
• La capacidad vital: es igual a la suma del volumen de reserva inspiratoria, el volumen de ventilación pulmonar y el volumen de reserva espiratoria.

Es la cantidad de aire que puede espirarse con un esfuerzo máximo después de la inspiración máxima, se usa para valorar la fuerza de los músculos torácicos y la función pulmonar. 

• Durante la respiración tranquila, la espiración del volumen de ventilación pulmonar termina a la capacidad residual funcional.
• Capacidad inspiratoria:  Volumen de ventilación pulmonar + Volumen de reserva inspiratoria

Esta capacidad es la cantidad de aire (aproximadamente 3.500 ml) que una persona puede inspirar, comenzando en el nivel espiratorio normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima cantidad. 

Durante el ejercicio, el volumen de ventilación pulmonar y el número de respiraciones por minuto aumentan para producir un volumen total por minuto de hasta 100 a 200 L por minuto.

Un aumento del volumen de ventilación pulmonar puede ser un factor en las adaptaciones respiratorias al ejercicio y a la altitud elevada.

Bibliografía:
1. Guyton, A. C & Hall, J. E "Tratado de fisiología médica" (13a ed.) Elsevier: Madrid, España. (2016)
2. Fox S. I "Fisiología Humana" (14a ed.) McGraw-Hill: Madrid, España. (2003)
3. Barrett, K. E Barman, S. M, Boitano, & Brooks H "GANONG Fisiología Médica" (24a ed) McGraw-Hill: Madrid, España.

6. VOLUMENES ESPIRATORIO E INSPIRATORIO DE RESERVA

 VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA:

Los volumenes de reserva
 espiratoria e inspiratoria
 se obtienen a través de una respiración forzada.

Se define como el volumen adicional de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente normal y por encima del mismo cuando la inspira de manera forzada. Generalmente, el VRI es aproximadamente de 3 L. También es dependiente de las características elásticas del sistema respiratorio y de la función de los músculos inspiratorios. La inspiración también es auxiliada por la contracción de músculos accesorios, como los escalenos y esternocleidomastoideos.

Volumen de reserva espiratoria (VRE):

Así se le conoce al volumen adicional máximo de aires que se puede espirar mediante una espiración forzada después del final de una espiración a volumen corriente normal. De manera habitual, el VRE equivale a aproximadamente 1.1 L. Está determinado fundamentalmente, por la función de los músculos espiratorios pero, también, por las características elásticas y por el grado de colapsabilidad de la vía aérea.
La espiración, se ayuda por la contracción de los músculos abdominales y los músculos

intercostales internos.

Todos los volumenes pulmonares (a excepción del volumen residual) pueden ser medidos por medio del espirometro.

Bibliográfia:

1. Guyton, A.C.& Hall, J.E. (1996). "Tratado de Fisiología médica". 9ª Edición. Interamericana-McGraw-Hill. Madrid.
2. Fox S. (2013). Fisiología humana. CDMX, México: McGraw Hill.
3. González F., Álvarez J. & Diego C. (2017). Curso Pneumo-repaso 1.0. Mayo 14, 2020, de Programa AGER Sitio web: https://www.sogapar.info/wp-content/uploads/2016/12/Tema_3_Dr_Jose_M._Alvarez.pdf

7. VOLUMEN DEL ESPACIO MUERTO.

Concepto.

Parte del aire que se respira nunca alcanza zonas de intercambio gaseoso como las fosas nasales, faringe y tráquea y por lo tanto a este aire se le denomina aire del espacio muerto.

El espacio muerto es la porción de cada volumen tidal que no toma parte del intercambio gaseoso. 

Clasificación.

Existen dos formas diferentes de definir el espacio muerto, anatómico y fisiológico: 

Fig 1. Respiración (inhalación, espiración). 

• El espacio muerto anatómico se rellena con aire inspirado al final de cada inspiración, pero este aire es espirado sin modificaciones. Así, si asumimos un volumen tidal normal de 500 ml, cerca de un 30% de este aire es "desperdiciado" en el sentido de que no participa en el intercambio gaseoso.

• El espacio muerto fisiológico incluye todas las partes no respiratorias del árbol bronquial incluyendo el espacio muerto anatómico, ademas de aquellos factores que por diferentes factores están bien ventilados pero mal perfundidos y por lo tanto son menos eficientes en el intercambio de gases con la sangre.

Se basa en el hecho de que todo el CO2 espirado proviene de zonas alveolares que participan en el intercambio gaseoso. El espacio muerto se cuantifica como la fracción del volumen circulante que va o proviene de zonas que no participan en el intercambio de gases, es decir la fracción VD/VT. 

Aplicación.

El procedimiento clínico de cuantificar el espacio muerto (VD) es por el método de Bohr. La ecuación de Bohr es como sigue:

VD/VT = FACO2 - FECO2 / FACO2 

Donde:

-FACO2 =Es la fracción de CO2 en el espacio alveolar.

-FECO2 =Es la del aire espirado. 

A efectos prácticos FACO2 puede igualarse a la PaCO2.

Fig 2. Esquema de pulmón que muestra los volúmenes y flujos típicos. Hay variación considerable alrededor de estos valores.

En individuos sanos, los espacios muertos anatómico y fisiológico son prácticamente equivalentes, dado que todas las áreas del pulmón están bien perfundidas. Sin embargo en estado patológicos donde las partes del pulmón están mal perfundidas, espacio muerto fisiológico podrá ser considerablemente mayor que el anatómico. 

Por esto, el espacio muerto fisiológico es un concepto clínicamente más útil que el de espacio muerto anatómico. 

NOTA.
Se encontró una página en donde ya nos puede sacar de manera automática los volumenes explicados anteriormente, sería esta página: http://www.scymed.com/es/smnxpr/smnxpr.htm#prpao000

Bibliografia:

1. Dra. J. Canet. "Fisiología Respiratoria". (2006). Artículo PDF. URL: http://www.scartd.org/arxius/fisioresp06.pdf.
2. Dr. Luis Paniagua. "Fisiología Ventilación Alveolar". (2013). Slideshare. SitioWeb:  https://es.slideshare.net/shuvy1/ventilacin-alveolar-28618972 .
3. Jorge Camacho. "Fisiología de la respiración de la ventilación alveolar". (2017). Slideshare. Sitio de Web: https://www.slideshare.net/computadoraj/fisiologia-de-la-respiracin-ventilacion-pulmonar.