Mediciones del Sistema Respiratorio

Introducción

Introducción

   Sistema respiratorio: Intercambio de gases entre la sangre y la atmósfera.

Evaluación del estado funcional del sistema respiratorio e intervención.

Dos escalas de tiempo:  PFT ( Pulmonar Function Test la función pulmunar ) Evaluación de  Monitoreo del paciente.

¿Qué es importante medir?

       Medida de Volúmenes y flujos pulmonares.

Medida de presiones pulmonares.

Medida de la elasticidad pulmonar y torácica.

Resistencia de vías aéreas.

Trabajo respiratorio.

Medida de la difusión pulmonar.

Medida de gases arteriales en sangre.

Mediciones de Presión

 La diferencia de presión transpulmonar tiene dos componentes:   El componente de presión estática: Función del cambio de volumen.

El componente dinámico: Función del ∆𝑃 𝐿 = (∆𝑃 𝐿 ) 𝑒𝑠𝑡 + (∆𝑃 𝐿 ) 𝑑𝑖𝑛



Mediciones de Presión

Mediciones dinámicas  Transductor de presión con strain-gage en catéter.

Sensor Deflexión Flujo P Diafragma gas Incremento en la longitud Catéter D V R c L c R c L c C c C c R c L c R s L s C c C s C d = D D V P



Mediciones de Presión

Mediciones dinámicas  Transductor de presión con strain-gage en catéter.

Sensor Deflexión Flujo P Diafragma gas Incremento en la longitud Catéter D V L c R c u o ( t ) u i ( t ) C g C d

Mediciones de Presión

 Presión intraesofágica  Método para estimar los cambios en la presión promedio de la superficie pleural.

  Catéter con bomba de aire o helio introducida por la nariz hasta el esófago.

La presión en el aire de la bomba depende de la compresión o expansión causada por el espacio interpleural, el corazón y otras estructuras del pecho.

Mediciones de Presión

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0034 70942006000300009&script=sci_arttext&tlng=en http://www.chestnet.org/accp/pccsu/interventional-pulmonology?page=0,3

Mediciones de Presión

 Presión intraesofágica  Método para estimar los cambios en la presión promedio de la superficie pleural.

  Aparece ruido con pfrecuencia fundamental de 1 Hz (corazón) que es más grande que la frecuencia fundamental de la respiración en reposo.

La bomba debe ubicarse por debajo del tercio superior del esófago

Medida de Flujo de Gases

 Requerimientos del dispositivo:       No pueden obstruir el paso del gas.

Buena sensibilidad y línea de base estable.

Estéril y desechable.

Evitar condensación de aire.

Cuidado con el espacio muerto.

Características de funcionamiento dependen de la medida específica que se va a realizar.

Medida de Flujo de Gases

 Cuatro categorías de flujómetros:     De turbina.

Ultrasónicos.

Por convección de temperatura.

De presión diferencial.

Flujómetros de Presión Diferencial

Flujómetros de Presión Diferencial ∆𝑃 𝑄 = 𝑅(𝑇, 𝐹 𝑋 )

Volumen Pulmonar

 Medida de los cambios en el volumen se puede dar de dos maneras:   Cambios en el volumen del espacio que contiene el gas en el cuerpo (pletismografía) Medición del volumen de aire que un individuo inhala y exhala en función del tiempo (espirometría)

Espirómetro de Campana Clásico

Espirómetro de Campana

Espirómetro de Pistón

Espirómetro de Fuelle

Volúmenes y Capacidades en el Pulmón

Volúmenes y Capacidades en el Pulmón

VOLÚMENES PULMONARES

    Volumen corriente (Vt) Volumen de Reserva Inspiratoria (IRV) Volumen de Reserva Espiratoria (ERV) Volumen Residual (RV)

CAPACIDADES PULMONARES

• Capacidad Pulmonar Total (TLC) • Capacidad Vital (VC) • Capacidad Inspiratoria (IC) • Capacidad Espiratoria (EC) • Capacidad funcional Residual (FRC)

Espirometría  Un espirómetro puede ser empleado para obtener lo siguiente:  FVC (Capacidad Vital Forzada) y algunas medidas asociadas (tales como FEV1, FEF 25-75%)      Flujo espiratorio pico.

Ventilación Voluntaria Máxima (MVV) Capacidad Vital Lenta (VC) IC, IRV, ERV, Vt.

Estudios Pre y post broncodilatador.

Valores Típicos (Población Norteamericana sin patología)

Gráficas asociadas a patologías

Volúmenes, Capacidades Pulmonares y Enfermedad

125 100 75 50 25 0 IRV VC TV ERV FRC RV Normal VC IRV TV ERV FRC RV Obstructivo IRV VC FRC TV ERV RV Restrictivo

Volumen Residual      No puede hacerse por espirómetria. En la práctica, se mide FRC: RV = FRC – ERV Técnicas de dilución de gases   Lavado de Nitrógeno (técnica de Cto. Abierto) Dilución de Helio (técnica de Cto. Cerrado) Pletismografía de cuerpo entero Radiografía

Técnica de dilución de He

FRC

 (

F He initial



F He final

) 

V Spirometer F He final

𝐹 𝑋 = 𝑁 𝑋 : 𝐹𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑁

Técnica de Lavado de N 2    Ley física de conservación de masa: V 1 C 1 =V 2 C 2 C 1 =0.81 considerando la tasa de eliminación desde la sangre y los tejidos.

V 1 = FRC

Pletismografía respiratoria

 Es la medida del volumen o el cambio en el volumen de una porción cualquiera del cuerpo.

 En el ámbito de la respiración la pletismografía se ha enfocado en dos aplicaciones:   Determinación del volumen de la cavidad torácica a partir de cambios geométricos en el tronco.

Medición del efecto de los cambios en el volumen torácico asociadas con cambios en un gas dentro de un pletismógrafo de cuerpo.

Pletismografía torácica

 Pletismografía por impedancia eléctrica

Pletismografía torácica

 Tomografía por impedancia eléctrica

Pletismografía torácica

 Neumógrafos de impedancia Sirven para la detección de apnea y estudios de sueño.

  Pletismógrafos con magnetómetros Pletismógrafos con strain-gages   Pletismógrafos inductivos Pletismógrafo piezoeléctrico

Pletismografía torácica

 Pletismógrafo inductivo

Pletismografía torácica

 Pletismógrafo piezoeléctrico

Pletismografía torácica

 Pletismógrafo de cuerpo entero

Pletismografía torácica

  Pletismógrafo de cuerpo entero, determina:   El volumen absoluto de los pulmones.

La presión alveolar Hay tres configuraciones:  Presión   Desplazamiento de volumen Desplazamiento de flujo

Pletismografía torácica

 Pletismógrafo de cuerpo entero

Medida de concentración de gases

    Entrega información de la función pulmonar.

Se puede determinar el pH, la presión parcial de CO 2 y de O 2 .

Algunos toman muestras.

Otros miden continuamente.

Espectrómetro de masas

 Produce un flujo de partículas cargadas (iones) de la sustancia analizada y separa los iones en un espectro de acuerdo con la relación masa/carga.

 Determina la concentración de cada ión particular.

Espectrómetro de masas

Espectroscopía infrarroja

 Muchos de los gases absorben radiación infrarroja.

 Los patrones de radiación son a longitudes de onda específicas.

Espectroscopía infrarroja

Detección por espectroscopia de emisión  Se detecta la concentración de un gas específico en una mezcla (N 2 ).

 Utiliza el principio de emisión a una longitud de onda específica cuando se somete a una ionización.

Detección por espectroscopia de emisión

Detección de concentración de oxígeno  Se emplea la propiedad paramagnética del oxígeno.

 Se emplean reacciones químicas que implican el oxígeno.

Detección de concentración de oxígeno  Sensor paramagnético Light source Readout scale Sample in Magnets Dumbbell-shaped test body Point of suspension

 Detección de concentración de oxígeno Sensor galvanométrico