Aplicación de pruebas de función pulmonar

Resumen

Las pruebas de función pulmonar permiten valorar, de forma objetiva y fiable, distintos aspectos del funcionamiento del aparato respiratorio. Además, tienen otras aplicaciones clínicas, como la evaluación del riesgo quirúrgico o la discapacidad y el pronóstico del paciente con problemas respiratorios. Ejemplo de estas pruebas es la espirometría, el examen más simple, informativo e imprescindible para valorar al paciente con trastornos respiratorios. La prueba de metacolina es un examen de provocación bronquial para demostrar la hiperreactividad bronquial (HRB), cuando la espirometría es normal y existe la sospecha clínica de hiperreactividad. Por su parte, la difusión pulmonar de monóxido de carbono es el producto de dos mediciones separadas, pero simultáneas: la velocidad de transferencia de CO desde el gas alveolar y el volumen alveolar. Otra de las pruebas trascendentales para la función respiratoria es la gasometría arterial (GA), que representa la prueba más rápida y eficaz para informar sobre el estado global de la función primaria del aparato respiratorio. Si bien no todas estas pruebas están al alcance de los pacientes, el contar con sus resultados permite al médico realizar un diagnóstico y seguimiento de la mayoría de los pacientes con enfermedades respiratorias crónicas.

Palabras clave : pruebas de función pulmonar, gasometría, metacolina, ejercicio, evaluación clínica respiratoria

Abstract

Pulmonary function tests make it possible to assess different aspects of the functioning of the respiratory system objectively and reliably. In addition, they have other clinical applications, such as the evaluation of surgical risk or disability and the prognosis of the patient with respiratory problems. An example of these tests is spirometry, the simplest, most informative, and essential test to assess the patient with respiratory disorders. The methacholine test is a bronchial challenge test to demonstrate bronchial hyperreactivity (BHR) when spirometry is normal and there is clinical suspicion of hyperreactivity. For its part, the pulmonary diffusion of carbon monoxide is the product of two separate but simultaneous measurements: the rate of CO transfer from the alveolar gas and the alveolar volume. Another transcendental test for respiratory function is arterial blood gases (AG), which represents the fastest and most effective test to report on the overall state of the primary function of the respiratory system. Although not all these tests are available to patients, having their results allows the doctor to diagnose and monitor most patients with chronic respiratory diseases.

Keywords : pulmonary function tests, blood gases, methacholine, exercise, respiratory clinical evaluation

Introducción

El primer informe acerca de la importancia de la ventilación pulmonar se le reconoce a Vesalio, quien en 1543 evidenció que tras abrir el tórax y provocar un colapso pulmonar, no se producía el fallecimiento si se mantenían los movimientos pulmonares mediante una bomba. Después de él, llegaron muchos descubrimientos y anotaciones fisiológicas. Hace dos siglos, John Hutchinson, un cirujano inglés, inventó una campana calibrada sellada en agua que permitía recoger el volumen de aire espirado después de una inspiración máxima. Con su rudimentario equipo describió en 1846 el primer parámetro espirométrico, que permitió después determinar la capacidad vital, que él llamó la capacidad “para vivir”. ¹

Los avances siguieron apareciendo a lo largo de los siguientes años y entonces pudo reconocerse el indiscutible papel de la fisiopatología clásica en la conformación de la neumología como especialidad. Una vez perdido el impacto de la tisiología, la especialidad médica que estudia la tuberculosis en todos sus aspectos, la fisiología clásica constituyó uno de los pilares que sustentaron la configuración de la neumología como una especialidad médica diferenciada del tronco común de la medicina interna. ¹

En este contexto, las pruebas de función pulmonar constituyen un amplio grupo de exploraciones que permiten valorar, de forma objetiva y fiable, distintos aspectos del funcionamiento del aparato respiratorio. ² De hecho, el estudio de la función pulmonar resulta clave para la evaluación diagnóstica y el seguimiento de los pacientes con enfermedades respiratorias. Además, tiene otras aplicaciones clínicas muy importantes, como son la evaluación del riesgo quirúrgico o la discapacidad y el pronóstico del paciente. Puede afirmarse que la información que proporcionan estas pruebas es objetiva, precisa, reproducible y fiable. ³

Son numerosas las pruebas funcionales respiratorias (PFR) y cada una tiene sus indicaciones. Las que se consideran PFR básicas son la espirometría basal y la curva flujo-volumen, la prueba broncodilatadora y la gasometría arterial. Otras pruebas importantes en la práctica clínica son la prueba de transferencia de monóxido de carbono (DL _CO ), la determinación de los volúmenes pulmonares, las pruebas de provocación bronquial, las pruebas de ejercicio y la determinación de las presiones musculares máximas. ³ El cuadro 1 presenta una clasificación de las pruebas de función respiratoria, aunque por motivos de espacio de este trabajo, sólo abordaremos algunas de las más importantes en la práctica clínica de la atención primaria.

Espirometría

La espirometría es quizá el examen más simple, informativo e imprescindible para valorar al paciente con trastornos respiratorios, aunque debe señalarse que es un procedimiento subutilizado. No es un examen que permita llegar a un diagnóstico, pero permite reconocer el tipo y magnitud de la alteración funcional y vigilar la evolución de la enfermedad a través del tiempo. ⁴

Consiste en la medición de los flujos espiratorios forzados después de una inspiración máxima, es decir, la medición de los flujos desde la CPT (capacidad pulmonar total) hasta el VR (volumen residual). También se mide la cantidad total de aire eliminado, lo que se denomina CVF (capacidad vital forzada) y tiene una muy buena correlación con la CPT medida por otras técnicas. La espirometría no mide por tanto el volumen residual (VR) ni la CRF (capacidad residual funcional). ⁴

Para realizar este examen es fundamental la cooperación del paciente y debe ser realizado al menos tres veces para asegurar su reproducibilidad y aceptabilidad. Como criterios de reproducibilidad se acepta una variación menor a 0.2 L. Debe tener además una espiración de al menos 6 segundos y/o una plateau (meseta o pausa inspiratoria). En forma ideal debe estar libre de artefactos, como la presencia de tos. Las mediciones más utilizadas son la CVF (o FVC, por sus siglas en inglés, capacidad vital forzada) y el VEF ₁ (o FEV ₁ , por sus siglas en inglés, volumen espiratorio forzado en un segundo), así como la relación entre ambos. Este examen permite clasificar a los pacientes como obstructivos o restrictivos. ⁴

Pacientes obstructivos

Un paciente se califica como obstructivo cuando su relación entre VEF/CVF está por debajo de la esperada (fig. 1). Hay dos tipos de alteraciones obstructivas, aquellas que tienen disminución de la CVF y las que cursan con CVF normal. En las alteraciones obstructivas se produce como consecuencia de la obstrucción un atrapamiento aéreo (aumento del VR y de la CRF) que puede ser tan importante que llegue a disminuir la CVF. Por lo tanto, si la relación VEF/CVF está disminuida y la CVF también, se interpreta ésta como secundaria a la obstrucción. ⁴

Pacientes restrictivos

Son aquellos pacientes en quienes la CVF está disminuida, con una relación VEF/CVF normal (fig. 2). ⁴

La espirometría puede ser simple o forzada, según se determine durante la mecánica respiratoria relajada o bien mediante maniobras a máximo esfuerzo y en el menor tiempo posible. Las indicaciones de la espirometría se muestran en el cuadro 2 . ⁵

Por otro lado, debe considerarse que la espirometría también tiene contraindicaciones absolutas, como puede ser un neumotórax reciente (al menos 2 semanas tras la reexpansión); hemoptisis aguda; tromboembolismo pulmonar (hasta estar adecuadamente anticoagulado); infecciones respiratorias activas (TBC, novovirus, influenza); inestabilidad hemodinámica; infarto agudo de miocardio reciente; angina inestable; hipertensión intracraneal; aneurisma torácico o cerebral; y el desprendimiento agudo de retina. ²

Prueba de metacolina

Esta es una prueba de provocación bronquial que tiene como finalidad demostrar la hiperreactividad bronquial (HRB), cuando la espirometría es normal y existe la sospecha clínica de hiperreactividad. Para demostrarla se puede utilizar el ejercicio o la administración de histamina, aunque el medicamento más utilizado es la metacolina, que produce una contracción del músculo liso y por tanto obstrucción de las vías aéreas (fig. 3) . ⁴

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La HRB es una de las características del asma bronquial, aunque no es específica, ya que hay otras alteraciones que pueden cursar con hiperreactividad bronquial, como es el caso de una afección respiratoria posviral. Sin embargo, una prueba de metacolina negativa hace poco probable la posibilidad de asma bronquial. ⁴

También se utiliza la prueba de metacolina para valorar la gravedad de la hiperreactividad, así como su respuesta a un tratamiento establecido, y en estos casos se realiza sin una espirometría normal. Durante el examen se administran dosis crecientes de metacolina por nebulización, desde 0.25 mg/mL a 16 mg/mL, midiendo el VEF ₁ después de cada dosis. Cuando el VEF ₁ cae más del 20% se suspende la prueba y habitualmente se administra salbutamol al paciente. Para propósitos clínicos se informa la PC20, que es la concentración del fármaco que causa una caída del 20% respecto al VEF ₁ basal. ⁴

Difusión pulmonar de monóxido de carbono (DL _CO )

La DL _CO es quizá el examen de función respiratoria más utilizado después de la espirometría. La DL _CO es el producto de dos mediciones separadas, pero simultáneas: la velocidad de transferencia de CO desde el gas alveolar y el volumen alveolar. ⁴

Una analogía práctica para comprender mejor esta prueba es imaginar una estación de metro y un carro de tren cuya capacidad está determinada por sus asientos (Hb). Los pasajeros que están en el andén (las moléculas de gas) deben entrar al carro. Si las puertas son estrechas, el proceso de ocupación estará limitado por la velocidad de entrada y no solucionará este problema el aumento en la frecuencia de los trenes ( difusión limitada ). Si las puertas son amplias y el tren se llena rápidamente, el aumento de la frecuencia de trenes permitirá que un mayor número de pasajeros deje la estación ( perfusión limitada ). La transferencia alveolocapilar de oxígeno está limitada por la difusión y la perfusión. ⁴

Para considerar aceptable la medición de la DL _CO , la inspiración forzada debe alcanzar al menos el 90% de la capacidad vital previamente conocida. El tiempo de apnea debe mantenerse por al menos 8 segundos con un máximo de 12 segundos, y la espiración forzada debe ser de menos de 2 segundos. Se sugiere tomar la media de dos mediciones que varíen en menos de un 10% o en menos de 3 mL/CO/min/mmHg. En personas normales la variabilidad de la medición es menos de 3.1%, pero en pacientes con espirometría anormal la variación puede ser hasta de 4.4%. ⁴

Gasometría arterial

La gasometría arterial (GA) representa la prueba más rápida y eficaz para informar sobre el estado global de la función primaria del aparato respiratorio, esto es, el aporte de oxígeno al organismo y la eliminación del anhídrido carbónico del mismo. El concepto de insuficiencia respiratoria se basa exclusivamente en la medición de la presión parcial de los gases fisiológicos en sangre arterial. ²

Las variables que se determinan en la GA son la presión parcial de oxígeno (PaO ₂ ), la presión parcial de dióxido de carbono (PaCO ₂ ) y el pH; el resto de los parámetros se derivan de los anteriores. En la práctica clínica diaria se consideran normales, a nivel del mar, todos aquellos valores de PO ₂ superiores a 80 mmHg, con cifras de PCO ₂ situadas entre 35 y 45 mmHg y de pH entre 7.35 y 7.45. Con estos valores puede determinarse la presencia de hipoxemia y el grado de la misma, hipercapnia o hipocapnia, así como los estados de acidosis y alcalosis. ²

Pletismografía corporal

Esta prueba es considerada como el estándar de referencia para la medición absoluta de los volúmenes pulmonares ya que mide el volumen total de gas intratorácico, es decir, el volumen de aire en el tórax, esté o no en contacto con la vía aérea; por ejemplo, el aire atrapado en las bulas enfisematosas. ⁶

La principal indicación para realizar una pletismografía corporal es la sospecha de enfermedad restrictiva del tórax. La sospecha de un proceso restrictivo suele fundamentarse, desde el punto de vista fisiológico, en la disminución de la CVF obtenida en la espirometría y se confirma con la disminución de la CPT a través de la pletismografía. Las enfermedades restrictivas intrapulmonares, clásicamente la enfermedad pulmonar parenquimatosa difusa, generan disminución de todos los volúmenes. Por el contrario, cuando la restricción pulmonar se debe a enfermedad neuromuscular puede documentarse disminución de la CPT con aumento del VR, lo que incrementa la relación VR/CPT. No sólo los procesos obstructivos aumentan dicho cociente. ⁶

Caminata de 6 minutos (C6M)

La C6M es una prueba de ejercicio que mide la distancia que una persona puede caminar, tan rápido como le sea posible, en una superficie dura y plana (habitualmente en un corredor de 30 m) durante un periodo de 6 minutos. La mayor utilidad práctica de esta prueba es analizar los efectos de un tratamiento sobre la capacidad de realizar ejercicio (metros caminados). Además, permite determinar el estado funcional de los pacientes con diversas enfermedades y en algunas de ellas puede ser un predictor de mortalidad. Aunque el principal parámetro medido son los metros caminados, existen otros aspectos funcionales que también se pueden analizar, como el estado de oxigenación (oximetría de pulso) o la disnea que presenta la persona durante el desarrollo de la prueba. ⁶

El informe de la C6M se origina a partir de aquella en la que se hayan caminado más metros y debe incluir los datos demográficos, mediciones antropométricas (realizadas en forma estandarizada), filiaciones para identificar al técnico y el diagnóstico presuntivo o definitivo, además de los signos vitales, la escala de disnea de Borg y, cuando está disponible, la saturación de oxígeno por oximetría de pulso (SpO ₂ ) basal y posterior a la prueba. Debe registrarse si el paciente interrumpió la prueba y los motivos para ello. Las mediciones realizadas al minuto 1 y 5 posterior a haber terminado la prueba pueden ser de utilidad clínica. Asimismo, como un recurso de control de calidad, es aconsejable incluir el porcentaje de la frecuencia cardiaca máxima alcanzado durante la prueba. ⁶

Prueba de reto con ejercicio

Esta es una prueba de mecánica respiratoria que permite evaluar la respuesta bronquial al ejercicio. En condiciones normales, el ejercicio no provoca obstrucción bronquial, pero la mayoría de los pacientes con asma sufre bronconstricción cuando realizan esta prueba. El principio de este examen es que el aumento del volumen minuto secundario al incremento en las demandas metabólicas induce pérdida de agua en el epitelio bronquial, lo que seca y enfría el aire que conforma el volumen corriente (VC). El aire seco y frío estimula la liberación de histamina y leucotrienos, ambas sustancias involucradas en la obstrucción bronquial. ⁶

La prueba es sencilla de interpretar. Aunque aún existe debate del punto de corte para considerar una prueba positiva, habitualmente se recomienda interpretarla como positiva cuando el VEF ₁ disminuye > 10% con respecto a la espirometría realizada antes del ejercicio; aunque resulta más específica si se considera una caída del 15% en el VEF ₁ . ⁶

Comentario

La evaluación funcional respiratoria resulta necesaria para el diagnóstico y seguimiento de la mayoría de los pacientes con enfermedades respiratorias crónicas; sin embargo, para que estas pruebas aporten información precisa y exacta deben realizarse de manera estandarizada, es decir, siguiendo procedimientos uniformes que minimicen las fuentes de variación. La práctica clínica debe sustentarse en mediciones objetivas del funcionamiento pulmonar, para lo cual el médico debe estar al tanto de qué prueba solicitar y qué información se va a obtener a partir de dicha prueba. ⁶

Si bien se reconoce que hay limitaciones económicas que pueden interferir con la disponibilidad de realizar estas pruebas, las ventajas de contar con estos datos son abrumadoras. La referencia a un laboratorio de fisiología pulmonar debe ser bien dirigida para obtener datos que provean información apropiada para contestar a preguntas puntuales, por ejemplo, ¿cuál es la capacidad de ejercicio de mi paciente?, ¿tiene asma inducida por ejercicio?, ¿mi paciente con EPOC tiene hiperinflación estática o dinámica?, ¿cuál es el riesgo quirúrgico de mi paciente con EPOC?, etcétera. ⁶

Referencias

1.	García Río F, Gómez-Mendieta M. Exploración funcional respiratoria Torácica SMdNyC, editor. Madrid, España; 2011.
2.	Pérez Grimaldi F, Cabrera C, Carmona R, Montás A. Exploración funcional respiratoria: aplicación clínica. En: Manual de Diagnóstico y Terapéutica en Neumología. 3rd ed. Sur AdNyCTd, editor. Sevilla, España; 2019.
3.	Puente L, García J. Las pruebas funcionales respiratorias en las decisiones clínicas. Arch Bronconeumol. 2012;48(5):161-169.
4.	Figueroa M, Mozo M, Rodríguez J. Laboratorio de función pulmonar. Rev Med Clin Condes. 2015; 26(3):376-386.
5.	Liñán S, Cobos N, Reverté C. Exploración funcional respiratoria. En: Protocolos Diagnóstico Terapéuticos de la AEP: Neumología Pediatría AEd, editor. Madrid, España; 2008.
6.	Vargas-Domínguez C, Gochicoa-Rangel L, Velázquez-Uncal M, Mejía-Alfaro R, Vázquez-García J, Pérez-Padilla R, et al. Pruebas de función respiratoria, ¿cuál y a quién? Neumol Cir Torax. 2011; 70(2):101-117.