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Limitación de los flujos espiratorios máximos en las maniobras de espiración forzadaPara explicar el uso de las maniobras de espiración forzada es conveniente emplear la curva flujo-volumen, en lugar de la curva volumen-tiempo que emplea la espirometría. La relación entre volumen pulmonar y flujos espiratorios e inspiratorios máximos se representa mediante la curva flujo-volumen que se muestra en la Figura 1.1. Esta se obtiene registrando en un gráfico de coordenadas el volumen pulmonar y el flujo aéreo obtenidos durante una espiración forzada desde CPT hasta VR. Los cambios de volumen pulmonar se inscriben en el eje horizontal, mientras que los flujos aéreos inspiratorio y espiratorio, se representan en el eje vertical.
Se puede observar que la curva espiratoria es aproximadamente triangular y que el máximo flujo espiratorio se alcanza a volúmenes pulmonares altos (entre 75 y 100% de la CV). El máximo flujo espiratorio se mide frecuentemente en clínica en forma simplificada, con la denominación de PEF, sigla que significa peak expiratory flow. Después de alcanzado el valor máximo, los flujos espiratorios van disminuyendo gradualmente a medida que se reduce el volumen pulmonar. Analicemos ahora porqué se produce esta forma triangular. La Figura 1.2 muestra un esquema de la generación de una espiración forzada. Se representa un alvéolo, una vía aérea y la caja torácica. El espacio situado entre la caja torácica y el alvéolo y la vía aérea corresponde al espacio pleural. La presión que impulsa el flujo es la diferencia entre la presión intra-alveolar y la presión atmosférica, que es de cero. La presión intra-alveolar corresponde a la suma de la presión elástica pulmonar y la presión pleural, la que en espiración es positiva por la contracción de los músculos espiratorios.
La Figura 1.3 muestra una curva presión — volumen pulmonar, que representa la elasticidad del pulmón. En ella se puede observar que la elasticidad pulmonar, que impulsa el flujo, es máxima a nivel de CPT y disminuye a medida que disminuye el volumen pulmonar, de la misma forma que disminuye la presión de un globo al desinflarse.
La Figura 1.4 representa la relación entre la resistencia de las vías aéreas y el volumen pulmonar. Se puede observar que la menor resistencia se observa a nivel de CPT y que ella aumenta al desinflarse el pulmón. Esto se debe a que al aumentar el volumen pulmonar, aumenta la tracción elástica sobre las paredes de las vías aéreas, las que se dilatan de la misma forma que los espacios alveolares.
Por lo tanto, es predecible que los máximos flujos espiratorios se obtengan a volúmenes pulmonares altos, ya que existe una alta presión elástica que impulsa el flujo y una baja resistencia al mismo. A medida que el individuo expulsa aire de sus pulmones, disminuye la presión elástica y aumenta la resistencia, por lo que cae el flujo espiratorio. Analicemos a continuación la influencia de la fuerza de los músculos espiratorios. La Figura 1.5 muestra cuatro curvas flujo volumen espiratorias superpuestas, registradas en un sujeto normal con diferentes esfuerzos. La curva A fue obtenida con un esfuerzo mínimo mientras que la curva D se obtuvo con un esfuerzo máximo. Las curvas B y C fueron hechas con esfuerzos intermedios.
Se puede observar que las ramas ascendentes se comportan de la forma que se esperaría intuitivamente. Cada una de ellas es diferente, a medida que aumenta el esfuerzo se obtiene un mayor flujo. Las ramas descendentes, en cambio, se superponen en gran medida y todas terminan siendo coincidentes. Por lo tanto, a pesar de haber sido efectuadas con diferentes esfuerzos, existe poca diferencia en los flujos espiratorios. Por ejemplo, el flujo al 50% de CV es igual para los esfuerzos A, B y C. El análisis de este experimento demuestra que, sobrepasado un determinado umbral, los flujos espiratorios máximos a bajos volúmenes pulmonares son independientes del esfuerzo efectuado. Esto significa que, pasado un nivel de esfuerzo (relativamente pequeño) los flujos máximos alcanzados dependen principalmente de las propiedades mecánicas del pulmón, elasticidad y resistencia de las vías aéreas. Dicho en otra forma, a volúmenes pulmonares bajos, el flujo aéreo tiene un límite, existe un flujo aéreo máximo que no puede ser sobrepasado por más que se aumente el esfuerzo. La explicación de este fenómeno tiene relación con los cambios de calibre que experimenta la vía aérea durante la espiración forzada. En la Figura 1.6 se esquematizan las situaciones observadas en tres niveles de volumen pulmonar, 75, 50 y 25% de la CV.
En el 75% de la CV, la presión elástica es de 16 cmH20 y la presión pleural positiva generada por el esfuerzo es de 30 cmH20, por lo que la presión intra-alveolar es de 46 cmH20. La presión al interior de la vía aérea disminuye a medida que nos alejamos del alvéolo, debido a la resistencia al flujo de las vías aéreas, la que se debe al roce de las moléculas de gas entre ellas y con la pared de las vías aéreas. La presión al exterior de la vía aérea es la presión pleural, y alcanza 30 cmH20. En la Figura 1.6 se muestra un punto de la vía aérea en que la presión al interior y al exterior se igualan (punto de igual presión o PIP). El segmento de la vía aérea inmediatamente proximal al PIP (entre el PIP y la tráquea) tiende al colapso, ya que la presión al exterior de ella es superior a la presión interna. El grado de colapso depende de la diferencia de presión a través de la pared y de la rigidez de ésta. Al colapsarse el segmento proximal al PIP disminuye el flujo, lo que disminuye la velocidad del aire y por lo tanto la resistencia, produciéndose por lo tanto un fenómeno oscilatorio, con un flujo más o menos fijo. Al 50% de la CV se producen dos diferencias respecto al caso anterior: existe una menor presión elástica para impulsar el flujo y la resistencia de las vías aéreas es mayor, ya que ha disminuido el volumen pulmonar. Esto determina que el PIP se alcance en una región de la vía aérea más cercana a los alvéolos, la que es más colapsable. Por lo tanto, los flujos espiratorios máximos disminuyen. Al 25% de la CV este fenómeno se acentúa. Lo anterior implica:
Por lo tanto, los flujos espiratorios máximos a niveles altos de volumen pulmonar están relacionados con las vías aéreas más centrales, mientras que a volúmenes pulmonares bajos tienen relación con la resistencia de las vías aéreas más periféricas. Además, se puede deducir que una disminución de la elasticidad pulmonar (enfisema) y/o un aumento patológico de la resistencia de las vías aéreas periféricas causará una disminución de los flujos espiratorios máximos por debajo de los valores esperados. En los pacientes con limitación patológica de los flujos, la caída más rápida de la presión al interior de las vías aéreas (debida a enfisema o al aumento de la resistencia) determina que los PIP se ubiquen en vías más periféricas que en los individuos normales. Por lo tanto, a diferencia de los normales, los flujos espiratorios máximos a altos volúmenes pulmonares pueden reflejar la función de vías aéreas periféricas. Esto podría explicar la utilidad del PEF y del VEF1 en estos pacientes, pese a que el primero se mide a alto volumen pulmonar y el segundo incluye una proporción importante de flujos a volúmenes pulmonares altos. ResumenLos flujos espiratorios máximos están determinados principalmente por las propiedades mecánicas del pulmón (elasticidad y resistencia al flujo). El grado de esfuerzo y colaboración, que podría ser variable entre un individuo y otro, tiene una importancia moderada. La mayoría de los pacientes puede efectuar la maniobra, con un entrenamiento dado por personal capacitado para realizar pruebas funcionales. La disminución de los flujos espiratorios máximos por debajo de lo normal implica una disminución de la elasticidad pulmonar o un aumento de la resistencia de las vías aéreas. |
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