Sin t

1
N O R M A L
2
VENTILACION VOLUNTARIA MAXIMA
CAPACIDAD VITAL FORZADA
CURVA FLUJO VOLUMEN
MENU GENERAL
3
VENTILACIÓN VOLUNTARIA MÁXIMA
La medición de la Ventilación Voluntaria Máxima
(VVM) para el estudio de obstrucción de las vías
aéreas fue propuesta por Hermansen (1933). Los
valores de predicción para poblaciones normales
fueron publicados por Baldwin (1945).
Se instruye al paciente para que respire rápido e
intensamente por un período de 12 segundos y la
VVM es el volumen total de aire espirado en un
minuto.
La VVM es muy dependiente de la presencia de
flujos altos y por ello es afectada por cambios
en la resistencia de las vías aéreas.
Los valores normales pueden alcanzar entre 150 y
200 l/min y es una variable muy influida por la
capacidad muscular del individuo. Se puede
calcular un valor similar multiplicando por 37 el
volumen en espiración forzada en el primer
segundo (VEF1).
Está usualmente reducida en pacientes con
obstrucción de las vías aéreas. Cuando un
individuo utiliza el 60 de la VVM se acepta que
supera el umbral disneico e interrumpe su
actividad .
Es poco usada en la actualidad por la aparición
de técnicas mas sensibles y específicas.
MENU
1 de 1
4
CAPACIDAD VITAL FORZADA
ESPIROGRAMA
NORMAL
OBSTRUCTIVO
RESTRICTIVO
MENU GENERAL
5
La presión es un equivalente a la energía por
unidad de volumen entregada al sistema para mover
el gas.

Está compuesta de presión efectiva o
gravitacional (Pe), que es una característica de
los fluidos sin movimiento y la presión cinética
(Pc) que se incorpora cuando los fluidos
adquieren movimiento (vea el capitulo Aspectos
Físicos)
Pt Pe Pc
Cuando la velocidad de eliminación del gas se
aumenta por una obstrucción y mas aún por una
espiración forzada en obstrucción, la energía
cinética utilizada por el sistema es mayor y la
energía efectiva es menor. A igual Pt, el
desplazamiento del gas por Pe se reduce.
Cuanto mas estrecho sea el tubo mayor será la
pérdida de energía como presión cinética y solo
se podrá mantener el flujo aumentando el trabajo
ventilatorio. Esta propiedad se aprovecha para
cuantificar y hacer mas evidente la obstrucción
de las vías aéreas.
MENU
1 de 1
6
Si un individuo ventila a través de una válvula
de doble vía se puede realizar un registro de los
movimientos inspiratorios y espiratorios en
reposo, que permiten conocer los valores de
Volumen corriente ( Vc, puntos bc ) producido
entre una espiración y una inspiración normal
Volumen de Reserva Inspiratoria ( VRI, puntos ab
) producido por una inspiración forzada
Volumen de Reserva Espiratoria (VRE, puntos cd)
producido por una espiración forzada
Volumen Residual ( VR, puntos de ) es el gas
retenido en el pulmón y debe ser medido con otras
técnicas
El gráfico es un espirograma que habitualmente se
obtiene por una ventilación producida de manera
voluntaria por el individuo estudiado. Con
estímulos como el CO2 se pueden producir
movimientos máximos de manera involuntaria.
MENU
1 de 4
7
Los volúmenes descritos antes pueden sumarse
constituyendo capacidades
100 75 50 25 0
La Capacidad Vital ( CV, puntos ad ) es la suma
del Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI, puntos
ab), del Volumen Corriente (Vc, puntos bc) y del
Volumen de Reserva Espiratoria (VRE, puntos cd).
Se logra con movimientos máximos.
La Capacidad Pulmonar Total ( CPT, puntos ae ) es
la suma de la CV y del Volumen Residual (VR,
puntos de) este último volumen no se puede medir
por la espirometría.
La Capacidad Funcional Residual ( CFR, puntos ce
) es la suma del VRE y del VR que no se mide con
esta técnica.
Los volúmenes y las capacidades descritos pueden
expresarse en litros centímetros cúbicos (cc)
porcentaje ( de valores elegidos, por ejemplo
de la CV )
MENU
2 de 4
8
La técnica propuesta por Tiffeneau (1945) es el
registro de una espiración de la Capacidad Vital
Forzada (CVF)
100 75 50 25 0
en un sistema
de coorde nadas tiempo-volumen.
Al dividir el volumen eliminado en alguno de los
tiempos señalados por el volumen máximo espirado,
que es la capacidad vital se obtiene un valor
porcentual o su fracción unitaria.
El volumen espirado en el primer segundo (VEF1)
se usa como medida funcional en obstrucción de
las vías aéreas.
El valor del flujo de aire se calcula usando el
volumen espirado y el intervalo de tiempo en que
se elimina se expresa como litro / segundo.
también se utilizan los valores porcentuales o
de fracción unitaria ( VEF / CVF )
En la práctica médica se informa el Volumen
Espiratorio en el primer segundo ( VEF1 ) y
en el tercer segundo (VEF3 )
MENU
3 de 4
9
El volumen eliminado en el primer segundo (VEF1
) es el 80 de la Capacidad Vital Forzada
(CVF) .
El volumen eliminado en el tercer segundo (VEF3
) es el 97 de la CVF. Hay un atrapamiento aéreo
de 3 que queda dentro del pulmón luego de la
espiración forzada.
Se ha propuesto el Flujo Medio Máximo (FMM)
calculado entre 25 y 75 de la CVF. Es una
variable menos afectada que el VEF1 por el tipo
de esfuerzo espiratorio realizado es un buen
indicador de la presencia de una resistencia
aumentada en las vías aéreas.
.
Para comparar estas variables en valores
absolutos ( l / s ) hay numerosas tablas con
datos de predicción en función de sexo, edad,
grupo étnico.
Los valores normales se comparan con los
obtenidos en el individuo estudiado, señalando
los aumentos o disminuciones en valor absoluto o
porcentual.
MENU
4 de 4
10
PATOLOGIAS OBSTRUCTIVAS
Pacientes que tienen asma, enfisema, bronquitis,
presentan una reducción permanente o variable del
calibre de las vías aéreas.
Como consecuencia de su enfermedad tienen
la Capacidad Vital (CV, puntos ad) disminuida
el Volumen Residual (VR,puntos de) aumentado
la Capacidad Funcional Residual (CFR,
puntos ce) aumentada
la Capacidad Pulmonar Total (CPT, puntos ae)
aumentada.
Estas variaciones dependen de la gravedad de la
patología
.
MENU
1 de 2
11
La característica funcional de la patología
obstructiva es la reducción fundamentalmente de
los flujos espiratorios.
El VEF1 ( ) está disminuido por debajo del 80
de la CV lo que es una medida de la
obstrucción.
El VEF3 ( ) es inferior al 97de la CV normal,
lo que indica atrapamiento de aire en relación a
una espiración normal.
Hay en esta patología una diferencia entre
La Capacidad Vital en espiración lenta (CVL) que
es producida a voluntad del paciente, sin
exigencias de velocidad máxima para eliminar el
aire.
La Capacidad Vital en esfuerzo espiratorio
máximo (CVF) producida por una espiración forzada.
MENU
2 de 2
12
PATOLOGIAS RESTRICTIVAS
Hay pacientes que tienen disminución de
compliance o aumento de la resistencia elástica
pulmonar. Ello ocurre en neumonía, fibrosis,
atelectasia, cifoescoliosis presentan una
tracción aumentada de la red elástica pulmonar lo
que produce disminución del tamaño de la caja
torácica y de los volúmenes pulmonares. También
hay aumento del calibre de las vías aéreas por
tracción elástica.
100 75 50 25 0
En esta patología se encuentra que
la Capacidad Vital (CV,puntos ad) está
disminuida
el VR (puntos de) está disminuido y la CFR
(puntos ce) también .
la CPT (puntos ae) está disminuida.
MENU
1 de 2
13
PATOLOGIAS RESTRICTIVAS
El VEF1 ( ) está aumentado por encima del 80
El VEF2 ( ) indica que a los 2 segundos se ha
eliminado el volumen de la CV.
Estas dos variables cuantifican la disminución de
la resistencia de las vías aéreas y la
incorporación y eliminación de flujos altos.
Debe hacerse notar que la gravedad de la
patología restrictiva depende del aumento de la
resistencia elástica pulmonar, lo que incrementa
el trabajo ventilatorio. También hay aumento de
la desigualdad V/Q y del cortocircuito
intrapulmonar.
.
MENU
2 de 2
14
CURVA FLUJO VOLUMEN
CONDICIONES NORMALES
ESFUERZO VENTILATORIO
EDAD, SEXO o ETNIA
ESFUERZO FISICO
MEZCLA HELIO - OXIGENO
MENU GENERAL
15
NEUMOTACOMETRO
El neumotacómetro se utiliza para la medición de
las variables necesarias para luego graficar la
Curva Flujo Volumen.
R
Se mide la caída de presión ( P1 - P ) producida
por la resistencia del circuito (R),
una resistencia de valor conocido a través
de la cual ventila el paciente.
P P1
TRASDUCTOR
AMPLIFICADOR
El volumen (V l ) se obtiene con un integrador a
partir de los datos de flujo.
INTEGRADOR
Los valores de flujo y de volumen se grafican en
un sistema X-Y constituyendo la curva flujo
volumen.
Se grafica el volumen en abcisas y el flujo en
ordenadas.
MENU
1 de 6
16
CURVA FLUJO VOLUMEN
Se usa una maniobra máxima en espiración y en
inspiración forzada.
Se registra gráficamente la relación del flujo
aéreo con respecto al volumen.
En el eje de las abcisas se presenta el volumen
pulmonar, de 0 a 5 litros, que corresponden a la
Capacidad Vital.
El valor 0 indica que el individuo está en el fin
de la inspiración sin haber comenzado aún la
eliminación de gas del pulmón hay 100 de la CV
dentro del pulmón.
El valor 5 indica que el individuo está en el fin
de la espiración, con eliminación máxima de gas
del pulmón hay 0 de la CV dentro del pulmón.
La CFV permite diagnósticos diferenciales en
cuanto a la vía aérea afectada al evidenciar
enfermedades obstructivas también se usa en
patologías restrictivas.
MENU
2 de 6
17
Al igual que en el espirograma se pueden
identificar
el Volumen Corriente (Vc, puntos ab)
el Volumen de Reserva Espiratoria (VRE, puntos bc)
el Volumen de Reserva Inspiratoria (VRE, puntos
ae).
la Capacidad Vital (CV, puntos ec)
Ni en el espirograma, ni en la Curva Flujo
Volumen se puede conocer el Volumen Residual
(VR).
El valor máximo de 5 litros (Capacidad Vital del
individuo) es el que corresponde a la eliminación
de ese volumen del pulmón al finalizar una
espiración forzada. Ya se mencionó que ese punto
es el 0 de la CV, como volumen intrapulmonar .
Los valores intermedios indican el volumen
contenido en el pulmón (100, 50, 25 de la CV) y
los flujos correspondientes.
.
MENU
3 de 6
18
Anteriormente se han descrito los diferentes
volúmenes pulmonares, graficados en abcisas
En ordenadas se representa el flujo espiratorio
con signo positivo de 0 a 12 l / s en la parte
superior del gráfico. Se representan los
flujos espiratorios máximos, los que tienen un
valor que depende del volumen pulmonar y del
calibre de las vías aéreas.
El flujo inspiratorio se representa con signo
negativo de 0 a -6 l/s en la parte inferior del
gráfico. Se alcanzan rápidamente los flujos
máximos y se mantiene altos hasta el ingreso de
la mayor parte del gas al pulmón.
.
Generalmente se usan los flujos espiratorios, ya
que cumplen la condición de alcanzar un valor
máximo fijo a cada volumen pulmonar.(ver el
capitulo Modelo de pulmon)
MENU
4 de 6
19
Si al ser completada una inspiración máxima se le
indica al individuo la realización de una
espiración forzada, se genera el Flujo
Espiratorio Pico (FEP)
Su valor depende de una suma de fenómenos, entre
los cuales se puede mencionar la fuerza muscular,
la retracción elástica del pulmón, el calibre de
las vías aéreas. Sus valores disminuidos con
respecto a los de predicción indican procesos
obstructivos de las vías mayores (intra o
extratorácicas) y de las vías menores. Puede
tratarse solamente de un esfuerzo espiratorio
inadecuado.
.
Los flujos máximos a volúmenes espiratorios entre
50 y 25 de volumen intrapulmonar (FEM50 y FEM25)
están fundamentalmente determinados por el
calibre de las vías aéreas menores. Sus valores
disminuidos con respecto a los de predicción
indican procesos obstructivos como asma,
enfisema, bronquitis.
.
MENU
5 de 6
20
VALORES DE PREDICCION
Los valores de predicción se obtienen midiendo
los datos necesarios en poblaciones extensas y se
calcula la correlación con variables que inciden
en sus valores sexo altura
(A) peso (P) edad (E) etnia
Se presentan dos ecuaciones, a título de ejemplo,
que se usan a fin de establecer los valores
normales de la población corresponden a Knudson
y col.
Adulto caucásico sexo femenino, mayor de 20
años FEP 0.049A -0.025E-0.735 FEP
6.1 l/s
Adulto caucásico sexo masculino, menor de 20
años FEP 0.078A -0.116E-8.06 FEP
10.2 l/s
MENU
.
6 de 6
21
DIFERENTES ESFUERZOS VENTILATORIOS
Los flujos espiratorios máximos a volúmenes
pulmonares altos (FEP) son muy dependientes del
esfuerzo muscular.
Los flujos espiratorios máximos a volúmenes
intrapulmonares bajos (FEM50 y FEM25) no
dependen del esfuerzo realizado y se modifican
por el calibre de las vías aéreas.
La curva D representa un esfuerzo espirato rio
adecuado FEP normal FEM25 y FEM50 normales
.
Las curvas A, B, C, se generan con un esfuerzo
espiratorio inadecuado y presentan FEP
disminuído FEM25 y FEM50 normal
.
Ver el capítulo Modelo de Pulmón, Curvas volumen
presión
MENU
1 de 2
22
Los flujos máximos en las vías aéreas internas a
la red elástica aumentan con aumentos de volumen
pulmonar y de presión pleural.
Los flujos de las vías aéreas externas a la red
elástica disminuyen cuando hay aumentos de la
presión pleural.
Esta acción antagónica impide que aumentos de
esfuerzos espiratorios produzcan aumentos de
flujo a un determinado volumen pulmonar.
El flujo máximo a volúmenes intrapulmonares
pequeños ( FEM50 y FEM25 ) depende del
calibre de las vías y del volumen pulmonar. Es
independiente del esfuerzo realizado.
.
Ver el capítulo Modelo de Pulmón, Punto de igual
presión
MENU
2 de 2
23
CAMBIOS FISICOS POR EDAD
Son variadas las modificaciones que se producen
con la edad y que conducen a una modificación de
la Curva Flujo Volumen (CFV).
Los flujos alcanzados en espiración forzada están
reducidos.
Retracción Elástica Pulmonar disminuida
Disminución de los espacios intercostales
Disminución del diámetro ánteroposterior del
tórax
Disminución del estiramiento de los músculos
Masa muscular reducida
MENU
1 de 2
24
CAMBIOS DE VARIABLES VENTILATORIAS
Hay modificaciones de las variables ventilatorias
en individuos normales de edad avanzada (50 a 60
años)
Disminución de la CV
Disminución del VRI
Aumento de la CFR por aumento del VR
FEP mantenido relativamente normal
FEM50 disminuido en 40
FEM25 disminuido en 50
Disminución progresiva de la PaO2 por estas y
otras causas
MENU
2 de 2
25
La Ventilación Voluntaria Máxima (VVM) se ha
descrito anteriormente. En condiciones normales
se logra producir ventilaciones entre 100 y 120
litros por minuto.
Cuando los esfuerzos ventilatorios son máximos y
se repiten en forma continuada durante 12
segundos se puede calcular la Ventilación
Voluntaria Máxima en l / min. Es una variable
que se usó durante muchos años para cuantificar
obstrucción.
Pero el gran aumento de frecuencia respiratoria
impide la relajación muscular al iniciar la nueva
inspiración. Alcanza valores de la Curva Flujo
Volumen que no son los mas adecuados para
cuantificar obstrucción de las vías aéreas.
.
.
Es importante entender que en la VVM no se
incorpora el FEM25, que es el mejor índice de
obstrucción de vías menores. Por ello y otras
causas su uso es cada vez menor.
MENU
1 de 3
26
ESFUERZO FISICO EN JOVEN
Durante la realización de esfuerzos de diferente
intensidad se modifican los flujos máximos
generados durante la maniobra.
En el individuo joven los flujos máximos
producidos durante el esfuerzo alcanzan los
valores de la Curva Flujo Volumen solo en unos
pocos puntos y normalmente no la sobrepasa.
.
Esto significa que se pueden realizar esfuerzos
intensos sin utilizar el total de las reservas
ventilatorias.
Conociendo las respuestas normales se pueden
detectar las diferentes alteraciones en los
flujos máximos cuando se realizan esfuerzos
físicos.
MENU
2 de 3
27
ESFUERZO FISICO EN ADULTO
Se describió anteriormente la disminución de los
flujos máximos en el individuo de edad avanzada.
También hay diferencias entre la
respuesta al esfuerzo del individuo joven y del
adulto.
Los flujos que se alcanzan durante el esfuerzo
superan los valores máximos de la Curva Flujo
Volumen obtenida en una espiración forzada
voluntaria.
Los mecanismos de control ventilatorio son
evidentemente diferentes en la maniobra
voluntaria y por esfuerzo, fenómeno que debe ser
tenido en cuenta.
.
Es por ello que algunos
investigadores usan la CFV en esfuerzo para
determinar de manera específica una limitación
ventilatoria.
MENU
3 de 3
28
FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO
El flujo laminar se produce por el desplazamiento
de las capas superpuestas del fluido en
movimiento, en un desplazamiento ordenado, donde
las capas centrales tienen mayor velocidad que
las adyacentes a las paredes del tubo. Se
considera cercano al flujo en los fluidos
ideales y se encuentra en algunos casos en los
fluidos reales.
El fluido ideal se desplaza con un frente plano
por la ausencia de roce.
El flujo laminar tiene una relación lineal con
el flujo
y el flujo turbulento con el cuadrado del flujo.
El árbol tráqueo bronquial es una mezcla de ambos
flujos, con incremento de flujo turbulento en
obstruc ciones de las vías.
MENU
1 de 3
29
MEZCLAS DE HELIO Y OXIGENO
Se usan mezclas enriquecidas con Helio, lo que
conduce a una disminución de la relación entre
densidad y viscosidad, factores que disminuyen el
número de Reynolds y la tendencia a generar
flujos turbulentos a partir de la velocidad
crítica.La velocidad crítica (vc) aumenta de
valor con He-O2 ( ) en relación a aire (
) y a pesar de producirse presiones y flujos
mayores se mantiene el flujo laminar. (Consultar
un texto de Biofísica)
El resultado es una disminución del flujo
turbulento y una disminución del trabajo
ventilatorio a flujos altos que se suele producir
en presencia de obstrucción de las vías aéreas.
Al realizar la Curva Flujo Volumen con mezclas
que contienen Helio se establecen diagnósticos
diferenciales, en cuanto a la magnitud y
ubicación anatómica de la obstrucción.
MENU
2 de 3
30
En tubos finos y rectos, de radio uniforme, se
halla flujo laminar, salvo cuando las velocidades
del fluido son muy grandes.
.
El árbol tráqueobronquial, como se ha mostrado
antes, es un sistema de ramas de distribución
irregular que produce turbulencia se puede
hallar en patología segmentos obstruidos, que al
producir cambios de dirección en el fluido que se
mueve, produce un flujo turbulento. Aún en
condiciones normales, durante una respiración en
reposo, el flujo es laminar en algunas regiones y
turbulento en otras.
Por ello se han utilizado mezclas de helio y
oxígeno con fines diagnósticos en la
realización de la CFV. (Ver el capítulo Patología)
En el individuo normal se produce un aumento del
FEP y del FEM50 de 3 l/min.
.
Con su uso se puede diferenciar una obstrucción
fija de una variable, una posición intratorácica
de otra extratorácica, como se desarrollará mas
adelante.
FIN
MENU
3 de 3
31
.
FIN DEL CAPITULO
CURVA FLUJO VOLUMEN NORMAL
MENU GENERAL
FIN