2.12: Evaluación de la Función Pulmonar

Introducción

Con el tiempo, la cantidad de oxígeno (O2) captado y dióxido de carbono (CO2) emitido en los tejidos se iguala con la cantidad de O2 captado y CO2 emitido en los pulmones. El intercambio de O2 y CO2 a través de la membrana respiratoria de los pulmones depende de la difusión entre el aire y la sangre. Cualquier cambio en la velocidad de difusión podría producir un cambio en los parámetros respiratorios. Un factor que influye en la velocidad de difusión es la superficie pulmonar, que puede cambiar debido a una lesión o posición corporal. Todos los demás parámetros mantenidos constantes, un aumento en la superficie aumentará la velocidad de difusión y así disminuirá la velocidad y profundidad de la respiración.

Controles respiratorios y frecuencia respiratoria

Los cambios en la demanda metabólica del cuerpo también hacen que el centro de control respiratorio en el bulbo raquídeo y los pones cambien la profundidad y la velocidad de respiración para mantener las concentraciones de gases sanguíneos, especialmente CO2 dentro de los límites homeostáticos. La frecuencia respiratoria normal es de 12-18 respiraciones por minuto. Los centros de control medular responden indirectamente al CO2 elevado, respondiendo a una disminución en el pH a medida que el CO2 reacciona con el agua. Luego cae el pH de la sangre, el centro de control medular estimula una frecuencia respiratoria elevada, para permitir que se expire más CO2. Una vez que se detecta un pH normal, la frecuencia respiratoria vuelve a disminuir para mantener un pH normal y una concentración de CO2 en tu sangre.

Los centros de control reciben entrada de quimiorreceptores en las arterias carótidas y el arco aórtico: los cuerpos carótidos y los cuerpos aórticos. Cuando estos quimiorreceptores detectan CO2 elevado, se estimula la respiración y aumenta la frecuencia respiratoria. Cuando hay menos CO2, la frecuencia respiratoria disminuye. Los bajos niveles de O2 en sangre detectados por las células del cuerpo aórtico y carotídeo también pueden aumentar la frecuencia respiratoria. ^[1]

Prueba de función pulmonar: Espirometría

La espirometría es una simple prueba de respiración que mide cuánto aire se puede inhalar y evacuar de los pulmones y qué tan rápido se puede exhalar el aire. Durante el procedimiento de espirometría, se le pide a un paciente que respire en una boquilla mientras se tapona la nariz con un clip. El paciente toma el mayor aliento posible y luego lo sopla lo más rápido posible. El flujo de aire a través de la boquilla es detectado por sensores que envían información sobre estímulos de flujo a una computadora. La gráfica del volumen de aire expulsado puede dividirse en diferentes volúmenes y capacidades pulmonares (Figura 1).

Figura 1. Gráfica de datos de espirometría para un sujeto masculino normal y volúmenes y capacidades pulmonares correspondientes.

Volúmenes y capacidades respiratorias

Volumen respiratorio es el término utilizado para diversos volúmenes de aire movidos por o asociados con los pulmones en un punto dado del ciclo respiratorio. Existen cuatro tipos principales de volúmenes respiratorios: mareomotriz, residual, reserva inspiratoria y reserva espiratoria. El volumen de marea (TV) es la cantidad de aire que normalmente ingresa a los pulmones durante la respiración tranquila, que es de unos 500 mililitros. El volumen de reserva espiratoria (ERV) es la cantidad de aire que puedes exhalar con fuerza más allá de un vencimiento normal de marea, hasta 1200 mililitros para los hombres. El volumen de reserva inspiratorio (IRV) es producido por una inhalación profunda, más allá de una inspiración mareomotriz. Este es el volumen extra que se puede llevar a los pulmones durante una inspiración forzada. El volumen residual (RV) es el aire que queda en los pulmones si exhalas tanto aire como sea posible. El volumen residual facilita la respiración al evitar que los alvéolos colapsen. El volumen respiratorio depende de una variedad de factores, y medir los diferentes tipos de volúmenes respiratorios puede proporcionar pistas importantes sobre la salud respiratoria de una persona.

La capacidad respiratoria es la combinación de dos o más volúmenes seleccionados, que describen más a fondo la cantidad de aire en los pulmones durante un tiempo determinado. Por ejemplo, la capacidad pulmonar total (TLC) es la suma de todos los volúmenes pulmonares (TV, ERV, IRV y RV), lo que representa la cantidad total de aire que una persona puede retener en los pulmones después de una inhalación contundente. TLC es de aproximadamente 6000 mL de aire para los hombres, y alrededor de 4200 mL para las mujeres. La capacidad vital (VC) es la cantidad de aire que una persona puede entrar o salir de sus pulmones, y es la suma de todos los volúmenes excepto el volumen residual (TV, ERV e IRV), que está entre 4000 y 5000 mililitros. La capacidad inspiratoria (CI) es la cantidad máxima de aire que se puede inhalar después de una espiración mareal normal, es la suma del volumen mareario y el volumen de reserva inspiratoria. Por otro lado, la capacidad residual funcional (FRC) es la cantidad de aire que permanece en el pulmón después de una espiración mareal normal; es la suma del volumen de reserva espiratoria y el volumen residual. ^[2]

Comentarios sobre el cálculo de valores a partir de la gráfica de espirometría

Tenga en cuenta que la gráfica de espirometría registra la variación en el volumen expulsado a través del cabezal de flujo del espirómetro (generalmente representado en Litros) a lo largo del tiempo (en segundos). Al leer los valores para diferentes mediciones de espirometría, es importante usar los valores correctos del eje Y. Por ejemplo, para calcular el Volumen Tidal de la Figura 1, restamos el límite inferior de la medición del límite superior. Por Ejemplo TV = 2.9L-2.4L=0.5L. Es decir, el valor promedio para TV en varones es 0.5 L. Otro ejemplo: la capacidad vital en la Figura 1 es 6.0L-1.2L=4.8 L. Obsérvese que una gráfica de espirometría real en el consultorio del médico no contabilizaría el volumen residual (RV); así, el valor final bajo para la capacidad vital sería cero Litros. En nuestra Figura 1, incluimos el volumen residual como herramienta de enseñanza, para que los estudiantes puedan visualizar todos los valores que dan cuenta de la capacidad pulmonar total (TLC).

La espirometría le dice a un médico si los pulmones están funcionando dentro del rango normal. Utilizando la gráfica generada a partir de la espirometría, el clínico puede realizar varias mediciones:

• Volumen de marea (TV): el volumen de aire desplazado en los pulmones durante la inhalación y exhalación normales (mareales). Esta es la cantidad de aire que se intercambia por la respiración en condiciones normales, o de descanso. Tenga en cuenta que este valor es un pequeño porcentaje de la capacidad pulmonar total.
• Volumen inspiratorio de reserva (IRV): la cantidad adicional de aire que puede inflar los pulmones después de una inhalación de marea.
• Capacidad inspiratoria (CI): la cantidad total de aire que se puede inhalar en los pulmones (TV+IRV). Una inhalación contundente puede determinar el CI con espirometría.
• Volumen de reserva espiratorio (ERV): la cantidad de aire que se puede exhalar con fuerza de los pulmones después de una exhalación de marea.
• Capacidad vital (VC): la cantidad máxima de aire que puede expulsarse de los pulmones después de una inhalación máxima. VC = IRV + TV + ERV (ver gráfica). El sujeto inhala con fuerza y luego exhala con fuerza la mayor cantidad de aire posible para determinar la VC con espirometría. La capacidad vital varía según la estatura, el sexo y la edad del sujeto.

Otros volúmenes o capacidades importantes que no se pueden determinar directamente por espirometría incluyen:

• Volumen residual (RV): la cantidad de aire que queda en los pulmones después de una exhalación contundente. Este volumen no puede determinarse directamente por espirometría porque la cantidad no puede ser expulsada a través de la boquilla del espirómetro para su medición. Esta es la cantidad de aire que siempre permanece en los pulmones, evitando que los pulmones “colapsen”.
• Capacidad residual funcional (FRC): la cantidad de aire que queda en los pulmones después de una exhalación de marea. La FRC es desconocida en la espirometría porque el volumen residual no se puede medir directamente.
• Capacidad pulmonar total (TLC): la capacidad total de aire de los pulmones. TLC = VC + RV. La TLC es desconocida en la espirometría porque el volumen residual no se puede medir directamente.

Algunas medidas adicionales de la gráfica de espirometría que son importantes para la evaluación clínica de la función pulmonar:

• Capacidad vital forzada (CVF): es la cantidad total de aire que se puede expulsar a la fuerza de los pulmones completamente inflados durante la prueba de espirometría. La CVF es equivalente a la capacidad vital (CV) en la mayoría de las asignaturas.
• Volumen espiratorio forzado (FEV1): la cantidad total de aire expulsado de los pulmones completamente inflados después de una exhalación contundente durante un segundo.
• FEV 1%: el porcentaje de la FVC expulsada por la fuerza de los pulmones completamente inflados después de un segundo. FEV 1% = FEV1/FVC X 100%
• Caudal inspiratorio máximo (MIFR): caudal máximo de aire durante la inspiración.
• Caudal espiratorio máximo (MERF): caudal máximo de aire durante la exhalación.

Enfermedad pulmonar obstructiva y restrictiva

La enfermedad pulmonar puede clasificarse como restrictiva u obstructiva, dependiendo de la causa de dificultad respiratoria. En una enfermedad pulmonar restrictiva, se reduce el cumplimiento, o elasticidad, del pulmón. Cuando el tejido pulmonar se vuelve rígido o anegado, no puede expandirse adecuadamente. Las causas comunes de disminución del cumplimiento pulmonar son fibrosis pulmonar, neumonía y edema pulmonar.

En la enfermedad pulmonar obstructiva, una obstrucción produce un aumento de la resistencia de las vías respiratorias. Por ejemplo, disminuir el diámetro de una vía aérea aumenta la resistencia al flujo de aire. Las enfermedades obstructivas comunes incluyen asma, bronquitis y enfisema.

Espirometría como herramienta de diagnóstico para enfermedades obstructivas o restrictivas

Los valores de FVC y FEV son medidas críticas para el diagnóstico de enfermedad pulmonar obstructiva versus restrictiva. Por ejemplo, en la enfermedad pulmonar obstructiva, el FEV disminuye debido a que es difícil forzar la salida del aire de los pulmones debido al estrechamiento de las vías respiratorias. En algunas enfermedades obstructivas como el asma, el volumen residual se incrementa debido al atrapamiento de aire, resultando en una FRC y CCF superiores a lo normal pero un FEV inferior a lo normal. En el caso de la enfermedad pulmonar restrictiva como la neumonía, la FVC, VC, TLC y FEV se reducen debido a la pérdida de elasticidad de los tejidos pulmonares.

FEV1/FVC (el valor FEV1 dividido por el FVC) se expresa como FEV 1%. Esta relación representa el porcentaje de la capacidad vital del pulmón que un paciente puede expulsar en un segundo (Figura 2). Los porcentajes más altos se correlacionan con el tejido pulmonar más saludable. Aunque los valores para el FEV normal pronosticado 1% variarán dependiendo del sexo, la edad y otros datos demográficos, una buena regla general es que el FEV 1% debe ser aproximadamente 80%. En la enfermedad pulmonar obstructiva, el FEV 1% suele ser muy inferior a lo normal, por ejemplo el 40% en comparación con el 80%, porque es muy difícil expulsar rápidamente el aire a través de una vía aérea estrecha (piense en tratar de exhalar con fuerza a través de una pajita para beber). Por el contrario, en la enfermedad restrictiva, el FEV 1% puede ser normal (o alto) porque, aunque la capacidad vital se reduce debido a la enfermedad, el paciente aún es capaz de expulsar rápidamente un gran porcentaje del volumen espiratorio total al espirómetro.

Tipo de enfermedad	FEV 1%	FVC
Restrictivo	80% o superior	bajo
Obstructivo	Inferior al 80%	normal o baja

Figura 2. FEV1 y FCV para pulmones normales, enfermedades pulmonares restrictivas y obstructivas. La mayoría de las enfermedades pulmonares dan como resultado valores reducidos de FEV1 y FVC.

Posición corporal, gravedad y capacidades pulmonares

Varios volúmenes y capacidades pulmonares cambiarán al comparar las posiciones de pie, sentado y supino (acostado). Los volúmenes inspiratorios y espiratorios serán mayores al sentarse o de pie que al acostarse. Esto se explica por la gravedad alejando el contenido abdominal del diafragma cuando está erguido, aumentando así el volumen de la cavidad torácica. En posición supina la TV, IRV y ERV del paciente disminuirán a medida que los órganos abdominales descansan contra el diafragma limitando sus movimientos. Así, la capacidad vital disminuirá. La reducción en la televisión mientras está acostado puede explicar parcialmente por qué los pacientes con enfermedad respiratoria tienen más dificultad para respirar por la noche mientras duermen.

El volumen de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto se llama volumen minuto. Este volumen depende tanto de la profundidad de la respiración (volumen de marea) como de la frecuencia de ventilación (respiraciones por minuto). Por ejemplo, el volumen minuto aumenta durante el ejercicio y continúa elevándose por un corto período después del ejercicio. Esto se debe a una combinación del aumento tanto en la frecuencia como en la profundidad de la respiración.

Para calcular el volumen minuto: MV=TV*rf, o, el volumen minuto es igual al volumen mareal multiplicado por la frecuencia respiratoria (número de respiraciones por minuto).

El volumen minuto influye pero no es igual al volumen de aire disponible para el intercambio de gases en los alvéolos, llamado ventilación alveolar. La ventilación alveolar es menor que el volumen mínimo debido a que la última parte de cada inspiración (y espiración) permanece en los pasajes conductores del sistema respiratorio. La parte del sistema respiratorio donde no tiene lugar el intercambio de gases entre el aire y la sangre se llama el espacio muerto. El espacio muerto anatómico, que generalmente promedia 150 mL, está formado por la cavidad nasal, faringe, laringe, tráquea, bronquios, bronquiolos y bronquiolos terminales. El espacio muerto fisiológico consiste en el espacio muerto anatómico más el volumen de cualquier alvéolo en el que el intercambio de gases sea menor de lo normal.

En esta evaluación clínica, los estudiantes examinarán los efectos de la gravedad en la respiración midiendo las diferencias en los volúmenes y capacidades pulmonares de un sujeto en reposo mientras está sentado, de pie o acostado.

Métodos de Laboratorio

Configuración para Respiración y Gravedad

Equipo requerido: Computadora PC o Mac, unidad de adquisición de datos IXTA, cable USB, pinza nasal, fuente de alimentación IXTA, cabezal de flujo de espirómetro A-FH-300L y tubos de plástico, cabezal de flujo de espirometría azul personal

IXTA Setup Iniciar el software

1. Haga clic en el acceso directo de LabScribe en el escritorio de la computadora para abrir el programa.
2. Seleccione el archivo de configuración en la carpeta Espirometría Humana y luego Haga clic en la Respiración-Gravity-LS2.

Configuración del espirómetro

1. Localice el cabezal de flujo A-FH-300L y el tubo de flujo de aire (Métodos Figura 1).

Figura 1. El cabezal de flujo conectado al espirómetro interno de la unidad IXTA. Filtro Espirometría Personal Azul. Ábrelo cuidadosamente para que pueda reemplazarse y guardarse. Escribe tu nombre y Mesa en bolsa.

Antes de comenzar

1. Por favor, lea los procedimientos para cada ejercicio completamente antes de comenzar el experimento. Debes tener una buena comprensión de cómo realizar estos ejercicios antes de hacer grabaciones.
2. El espirómetro monitoreará la respiración de un sujeto. Es importante que el sujeto esté sano y no tenga antecedentes de problemas respiratorios o cardiovasculares graves.
3. Las salidas en el cabezal de flujo siempre deben estar en posición vertical (Figura 1, izquierda) para evitar problemas con la condensación que se desarrolla en los tubos de flujo de aire.
4. Adjuntar el filtro AZUL a la cabeza de flujo en el lado de la salida marcada en rojo.
5. La turbulencia en la cabeza de flujo producirá una señal ruidosa. Para reducir la turbulencia, el sujeto debe colocar sus labios COMPLETAMENTE alrededor del exterior de la abertura del filtro bacteriano AZUL unido a la cabeza del flojo.
6. Use un clip o pellizque la nariz con los dedos para evitar que el aire entre o salga de la nariz mientras el sujeto respira. El aire que pasa por la nariz no está incluido en las mediciones de volumen y provoca errores en estos valores.
7. El archivo de configuración, Respiración-Gravity-LS2, programa LabScribe para registrar la respiración del sujeto en el canal de flujo de aire. Se programa una función calculada en el canal de volúmenes pulmonares para convertir los datos registrados en el canal de flujo de aire en la medición del volumen pulmonar.
8. Permita que el IXTA se caliente durante 10 minutos antes de grabar por primera vez.
9. Cuando los datos de espirometría se registran de la manera convencional, la inhalación siempre se muestra como una desviación hacia arriba. Determinar si el sujeto está respirando por el extremo correcto de la cabeza de flujo azul.
   • Haga clic en el botón Guardar en disco en la esquina inferior izquierda de la ventana principal para cambiar el software LabScribe al modo Vista previa. Cuando LabScribe está en modo de vista previa, hay una X roja en el botón Guardar en disco. En el modo Vista previa, el sistema de grabación iWorx funciona sin grabar datos en el disco duro ni en ningún otro medio de almacenamiento lo que permite que un sujeto se sienta cómodo respirando a través de un espirómetro.
   • Haga clic en el botón Vista previa. Haga que el sujeto inhale a través del espirómetro Blue flow head durante 30-60 segundos.
   • Haga clic en el botón AutoScale en el margen superior de los canales de Flujo de Aire y Volúmenes Pulmonares.
   • Si el cabezal de flujo Blanco está orientado correctamente, las trazas en los canales de Flujo de Aire y Volúmenes de Pulmón subirán durante la inhalación.
   • Si las huellas en estos canales bajan durante la inhalación, haga que el sujeto respire por el otro extremo de la cabeza de flujo Azul.
10. Haga clic en el botón Detener.
11. Antes de continuar con los ejercicios reales, asegúrese de que el software LabScribe esté configurado en modo Grabar. Haga clic en el botón Guardar en disco, en la esquina inferior izquierda de la ventana Principal, para cambiar LabScribe del modo Vista previa al modo Grabar. Cuando LabScribe está en modo Grabar, hay una flecha verde en el botón Guardar en disco.

Ejercicio 1: Respirar mientras está sentado

Objetivo: Medir los parámetros respiratorios en un sujeto sentado.

Procedimiento

1. Instruir al sujeto a:

• Siéntate tranquilamente y acostúmbrese a respirar a través del espirómetro Blue flow head como lo hizo en la actividad de Vista previa de configuración.
• Respire normalmente antes de que se hagan grabaciones.
• Sostenga la cabeza de flujo White para que sus salidas apunten hacia arriba (Métodos Figura 1, izquierda).
• Retire las cabezas de flujo Azul y Blanco de su boca y sosténgala a la altura de la boca en una posición que evite que una respiración se mueva a través de cualquiera de las dos cabezas de flujo.

Nota: El software LabScribe pondrá a cero el canal Lung Volumes durante los primeros diez segundos de grabación. No se debe mover aire a través del cabezal de flujo durante este tiempo.

2. Escriba el Nombre del Sujeto/Sentado en el cuadro Marcar que se encuentra a la derecha del botón Marcar.
3. Haga clic en el botón Grabar. Después de esperar diez segundos para que el canal Lung Volumes sea cero, haga que el sujeto coloque la cabeza floja en su boca y comience a respirar. Presiona la tecla Enter en el teclado para marcar la grabación.
4. Haga clic en los botones AutoScale del canal Lung Volumes. Observe la onda que se mueve lentamente en el canal Lung Volumes. Registrar cinco respiraciones, lo que normalmente tarda unos cuarenta y cinco segundos en grabarse.
5. Escriba “Forzado” en el cuadro Marcar. Presiona la tecla Enter en el teclado mientras el sujeto inhala lo más profundamente posible. Después de alcanzar su volumen máximo de inhalación, el sujeto debe exhalar lo más rápido y completamente posible.
6. Una vez completada la exhalación forzada, el sujeto debe continuar respirando normalmente a través del espirómetro durante cinco ciclos de respiración.
7. Haga clic en Detener para detener la grabación. Tus datos pueden parecerse a Métodos Figura 2.
8. Seleccione Guardar como en el menú Archivo, escriba el nombre del sujeto (es decir, Respiración y gravedad de Alvin) para el archivo. Elija un destino en la computadora en el que guardar el archivo, como la carpeta de su grupo de laboratorio). Designe el tipo de archivo como *.iwxdata. Haga clic en el botón Guardar para guardar el archivo de datos.

Figura 2. Flujo de aire y volúmenes pulmonares de la respiración normal y forzada de un sujeto en reposo.

Análisis de datos-Respiración normal mientras está sentado

1. Desplácese por la grabación y encuentre la sección de datos registrados cuando el sujeto respiraba mientras descansaba, al inicio de este ejercicio.
2. Usa los iconos de Tiempo de Visualización para ajustar el Tiempo de Visualización de la ventana Principal para mostrar al menos cuatro ciclos de respiración completos en la ventana Principal. Cuatro ciclos de respiración adyacentes también se pueden seleccionar por:

• • Colocar los cursores a cada lado de un grupo de cuatro ciclos respiratorios completos; y
  • Al hacer clic en el botón Zoom entre cursores de la barra de herramientas LabScribe para expandir los cuatro ciclos de respiración seleccionados al ancho de la ventana Principal.

3. Haga clic en el icono de la ventana Análisis en la barra de herramientas
4. Observe la Tabla de Funciones que se encuentra por encima del canal superior que se muestra en la ventana Análisis. Las funciones matemáticas, V2-V1, Max_DV/dt, Min_DV/dt y T2-T1 deben aparecer en esta tabla. Los valores para V2-V1, Max_DV/dt, Min_DV/dt y T2-T1 en cada canal se ven en la tabla a través del margen superior de cada canal.
5. Maximice la altura de la traza en el canal Lung Volumes haciendo clic en la flecha a la izquierda del título del canal para abrir el menú del canal. Seleccione Escala en el menú y AutoEscala en el submenú Escala para aumentar la altura de los datos en ese canal.
6. Una vez colocados los cursores en las posiciones correctas para determinar los volúmenes y velocidades de cada ciclo de respiración, como se explica a continuación los valores de los parámetros en la Tabla de Funciones se pueden registrar en su tabla de datos.
7. En el canal Lung Volumes, use el mouse para hacer clic y arrastre los cursores a puntos específicos de la grabación para medir los siguientes volúmenes:
   • Volumen de marea (TV), que es el volumen de aire inhalado o exhalado durante un ciclo de respiración normal. Para medir el volumen mareal del sujeto durante la respiración en reposo, coloque un cursor en el canal antes de la inhalación, y el segundo cursor en el pico del ciclo. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen mareal (Métodos Figura 3). Mida y graba 3 TV en Litros.
   • Caudal inspiratorio máximo (MIFR), que es la velocidad máxima de movimiento de aire durante la inhalación. Para medir el caudal inspiratorio máximo del sujeto durante la respiración en reposo, deje los cursores en las mismas posiciones utilizadas para medir el volumen mareal (Métodos Figura 3). El valor de la función Max dv/dt en el canal Lung Volumes es el caudal inspiratorio máximo de ese ciclo de respiración. Medir y registrar 3 en Litros.
   • Caudal Espiratorio Máximo (MEFR), que es la velocidad máxima de movimiento del aire durante la exhalación. Para medir el caudal espiratorio máximo del sujeto durante la respiración en reposo, coloque un cursor en el pico del ciclo de respiración y el segundo cursor en el canal a la derecha de ese pico. El valor de la función Min_dv/dt en el canal de volúmenes pulmonares es el caudal espiratorio máximo de ese ciclo respiratorio (Métodos Figura 4). Esta función se utiliza ya que la porción de exhalación del ciclo de respiración tiene una pendiente negativa. Medir y registrar 3 en Litros.
   • Periodo de Respiración, que es la duración de cada ciclo respiratorio. Para medir el período de respiración del sujeto durante la respiración en reposo, coloque un cursor en un pico de un ciclo de respiración y el segundo cursor en el pico de un ciclo adyacente. El valor para T2-T1 en el canal de Volúmenes Pulmonares es el periodo de ese ciclo de respiración (Métodos Figura 5). Mida y registre 3 Periodos de Respiración en segundos.
8. Registre los valores en su tabla de datos para Respiración normal.
9. Promedio de los tres valores obtenidos para cada parámetro e ingrese las medias en la tabla en su Tabla de Datos e Informe de Laboratorio.
10. Registre las medias para el volumen de marea, las tasas y el período de respiración en la Tabla de Datos.
11. Calcular la frecuencia respiratoria normal del sujeto sentado usando la siguiente ecuación: Frecuencia respiratoria (respiraciones/minuto) = 60 segundos/minuto/periodo medio de respiración (seg/respiración)
12. Multiplique el volumen de marea medio por la frecuencia respiratoria para calcular el volumen de aire que entra y sale de los pulmones del sujeto en reposo cada minuto.
13. Registre los valores para estos cálculos en la Tabla de Datos.

Figura 3. Patrón de respiración de un sujeto sentado que se muestra en el canal de volúmenes pulmonares en la ventana Análisis. Los cursores se colocan en el canal y el pico del ciclo de respiración para medir el volumen mareal (TV) con función V2-V1 y el caudal inspiratorio máximo con la función Max_DV/dt.

Figura 4. Patrón de respiración de un sujeto sentado que se muestra en el canal de volúmenes pulmonares en la ventana Análisis. Los cursores se colocan en el pico del ciclo de respiración y el canal del ciclo siguiente para medir el caudal espiratorio máximo con la función Min_dv/dt.

Figura 5. Patrón respiratorio de un sujeto sentado, mostrado en el canal de Volúmenes Pulmonares en la ventana Análisis. Los cursores se colocan en los picos de ciclos respiratorios sucesivos para medir el periodo de respiración con la función T2-T1.

Análisis de datos: vencimiento forzado mientras está sentado

1. Utilice el deslizador o las flechas de la barra de desplazamiento, en la parte inferior de la ventana Análisis, para posicionar la caducidad forzada en la ventana.
2. Utilice los iconos Tiempo de visualización para ajustar la ventana Tiempo de visualización de la ventana Análisis para mostrar la curva de caducidad forzada y las dos respiraciones normales que ocurren antes de la curva de vencimiento forzada, en la misma ventana. Estos ciclos respiratorios también se pueden seleccionar por:

• • Colocar los cursores a cada lado del grupo de ciclos respiratorios apropiados; y
  • Al hacer clic en el botón Zoom entre Cursores de la barra de herramientas LabScribe para expandir los ciclos de respiración seleccionados al ancho de la ventana Principal. El segmento de la grabación que se muestra en la ventana debe ser como la grabación en Métodos Figura 6.

3. Colocar los cursores los datos de caducidad forzada en el canal Lung Volumes para medir los siguientes volúmenes y velocidades usando las funciones V2-V1, T2-T1, Max_DV/dt y Min_DV/dt. Verifique las etiquetas en Métodos Figura 6 para identificar los volúmenes y tarifas que medirá:

• • Volumen de marea (TV), colocando un cursor en el canal antes del segmento de inhalación de la respiración en reposo y el segundo cursor en el pico de ese ciclo de respiración en reposo. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen marea.
  • Volumen de Reserva Inspiratorio (IRV), colocando un cursor en el pico de la respiración normal antes de la inhalación máxima y el segundo cursor en el pico del ciclo de respiración forzada. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen de reserva inspiratorio.
  • Caudal Inspiratorio Forzado, manteniendo los cursores en las mismas posiciones utilizadas para medir la IRV. El valor de la función Max_DV/dt en el canal Lung Volumes es el caudal inspiratorio forzado.
  • Capacidad Vital Forzada (FVC), colocando un cursor en el pico del ciclo de respiración forzada y el segundo cursor en la línea plana después de que el sujeto haya expulsado todo el aire de sus pulmones. El valor de la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es la capacidad vital forzada.
  • Caudal Espiratorio Forzado, manteniendo los cursores en las mismas posiciones utilizadas para medir FVC. El valor de la función Min_dv/dt en el canal Lung Volumes es el caudal espiratorio forzado.
  • Volumen de reserva espiratorio (ERV), colocando un cursor en el canal antes de la inhalación máxima y el segundo cursor en la línea plana después de que el sujeto haya expulsado todo el aire de sus pulmones. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen de reserva espiratorio
  • Volumen espiratorio forzado a 1 segundo (FEV1), colocando un cursor en el pico del ciclo máximo de respiración y el segundo cursor en el punto de datos que está un segundo después del pico . Utilice la función T2-T1 para determinar el punto de datos que está un segundo después del pico. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen espiratorio forzado a un segundo.
  • Volumen espiratorio forzado a los 3 segundos (FEV3), colocando un cursor en el pico del ciclo máximo de respiración y el segundo cursor en el punto de datos que está tres segundos después del pico. Utilice la función T2-T1 para determinar el punto de datos que está tres segundos después del pico. El valor para la función V2-V1 en el canal Lung Volumes es el volumen espiratorio forzado a los tres segundos.

Figura 6. Volúmenes pulmonares normales y forzados de un sujeto en reposo, y mostrados en la ventana Análisis. Se agregaron líneas y etiquetas a la figura para indicar a los volúmenes que deben medirse para cada sujeto: Volumen Mareal (TV), Volumen de Reserva Inspiratoria (IRV), Volumen de Reserva Espiratoria (ERV), Capacidad Vital (VC) y Volumen Expiratorio Forzado a 1 Segundo (VEF1).

4. Registre estos volúmenes y tasas en la Tabla de Caducidad Forzada.
5. Calcular la relación FEV1/FVC del sujeto dividiendo el valor FEV1 del sujeto por su valor FVC.
6. Calcular la relación FEV3/FVC del sujeto dividiendo el valor FEV3 del sujeto por su valor FVC.
7. Comparar las relaciones FEV1/FVC y FEV3/FVC del sujeto con los valores normales de 0.80 y 0.95, respectivamente, para adultos jóvenes sanos. Ambas proporciones disminuyen con la edad.

• • En las enfermedades obstructivas de las vías respiratorias, como asma, bronquitis o enfisema, tanto la FVC como la FEV1 están reducidas, y las relaciones FEV1/FVC suelen ser menores de 0.70.
  • En las enfermedades pulmonares restrictivas, como la fibrosis, se reduce la CVF. Pero, debido a la baja conformidad y alto retroceso de los pulmones, la relación FEV1/FVC puede ser normal (~0.80) o mayor de lo normal (>0.85).

8. Registre las relaciones FEV1/FVC y FEV3/FVC en la tabla.

Ejercicio 2: Respirar estando de pie

Objetivo: Medir diversos parámetros respiratorios en un sujeto de pie.

Procedimiento

Repita el Ejercicio 1 mientras el sujeto está de pie.

Análisis de datos

1. Utilizar las mismas técnicas utilizadas en el Ejercicio 1 para medir los datos registrados en el Ejercicio 2. Registre las mediciones en su Tabla de Datos. Informar las medidas apropiadas en las tablas.
2. Determinar los valores para los parámetros calculados tomados de las grabaciones de respiración normal y forzada mientras está de pie. Informar estos valores en las tablas.

Ejercicio 3: Respirar en posición supina

Objetivo: Medir diversos parámetros respiratorios en un sujeto que está acostado boca arriba (supino).

Procedimiento

1. El sujeto debe acostarse boca arriba y relajarse.
2. Ayudar al sujeto cuando esté retirando y reemplazando el flujo Cabezas de flujo azul y blanco en su boca. Coloque ambos cabezales de flujo en la parte superior del banco cerca de la cabeza del sujeto en una posición que evite que el aire se mueva a través de cualquiera de los cabezales de flujo.
3. Repita el Ejercicio 1 mientras el sujeto esté supino.

Análisis de datos

1. Realizar los mismos tipos de mediciones sobre los datos registrados en el Ejercicio 3 que se realizaron sobre los datos registrados en el Ejercicio 1. Registre las mediciones en su Tabla de Datos. Informar las medidas apropiadas en las tablas.
2. Determinar los valores para los parámetros calculados tomados de los registros de respiración normal y forzada en decúbito supino. Informar estos valores en las tablas.

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1. Krumhardt, Ph.D., M.T. (ASCP), B. (2013). Ejercicios en Fisiología Humana con Evaluación Personal en Salud (Revisada ed., p. 18). Redwood City, CA: Star Publishing Company, Inc.
2. Betts et al. Open Stax Anatomía y Fisiología. 2013. URL de la sección: https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/22-3-the-process-of-breathing