Los estudios de las vías respiratorias

¿Por qué hay que medir la función pulmonar?

Las razones para medir la función pulmonar en las enfermedades alérgicas respiratorias, en general, y en el asma alérgica, en particular, son múltiples. En primer lugar, es muy útil para diagnosticar estos procesos mediante datos objetivos, que apoyarán decisivamente los hallazgos obtenidos por el médico en la realización de la anamnesis (historia clínica) y la exploración física. Todas las guías, tanto nacionales como internacionales, de práctica clínica de excelencia así lo recomiendan.

En segundo lugar, es importante en el seguimiento de los pacientes, en la medida en la que trata de evitar errores cometidos por la valoración subjetiva de los síntomas, que puede llevar a infravalorarlos o a sobrevalorarlos, tanto por parte del propio enfermo como del médico que lo atiende. Esto puede llevar a ajustar un tratamiento de forma inadecuada. Permite también evaluar la respuesta a un determinado tratamiento que se haya pautado, y además, definir qué tipo de tratamiento consigue un mayor grado de mejoría.

En tercer lugar, ayudará también a valorar qué circunstancias o agentes pueden estar implicados en el origen de la enfermedad o al menos en su empeoramiento. Por último, la medición de la función pulmonar ayuda al médico a predecir el riesgo de una mala evolución del proceso en un futuro.

¿Qué es posible medir?

La principal función de los pulmones es oxigenar la sangre y eliminar el anhídrido carbónico que produce nuestro metabolismo. Para llevar a cabo este cometido, es necesario el desarrollo integrado de diversas etapas. Los músculos respiratorios deben contraerse para que el aire ambiental pueda penetrar a través de las vías respiratorias (tráquea y bronquios) hasta los alvéolos. Esta es la denominada función ventilatoria, y conviene recordar que, en el asma, este proceso se ve dificultado al encontrarse las vías respiratorias inflamadas, obstruidas (las de menor calibre) y fácilmente irritables. En la gran mayoría de pacientes con asma alérgica, este proceso de inflamación se extiende también por las vías respiratorias superiores, lo que provoca los clásicos síntomas de rinitis alérgica.

Posteriormente, la sangre venosa debe llegar hasta los capilares que rodean esos alvéolos situados en los pulmones, para que el oxígeno pueda llegar a la sangre y el anhídrido carbónico a los alvéolos. Por último, la sangre recién oxigenada debe ser desplazada a lo largo del organismo para aportar oxígeno a todas células. Esta segunda fase es la denominada función respiratoria. Se dispone de pruebas que permiten evaluar en mayor o menor medida todas estas etapas, pero la prueba de función pulmonar que aporta la información más relevante en relación con la función ventilatoria, que es la que está fundamentalmente alterada en el asma bronquial, es la espirometría.

¿Qué es una espirometría?

La espirometría es un test fisiológico que mide la capacidad de aire que una persona puede exhalar o inhalar mediante un esfuerzo máximo. En esencia, se limita a medir la cantidad de aire que se inspira y espira mediante una maniobra forzada, junto con los tiempos que empleamos en esta maniobra. Es decir, mide, por una parte, el volumen y, por otra, el flujo (el volumen de aire que exhalamos en un tiempo determinado).

El espirómetro moderno fue inventado por el cirujano inglés John Hutchinson en 1844. Describió, además, el primer parámetro de la espirometría que denominó capacidad vital (el volumen total de aire que podemos inhalar o exhalar al vaciar o llenar completamente los pulmones) y demostró su relación con la edad, el sexo, las características antropométricas (altura, peso) y su importante relación con diversas enfermedades. Se sabe que llevó a cabo más de 4.000 espirometrías y desarrolló los estándares normales basándose en las mediciones realizadas a más 200 personas sanas.

Los primeros espirómetros medían físicamente los volúmenes mediante sistemas tipo campana, selladas herméticamente. Actualmente se han sustituido por equipos electrónicos (neumotacógrafos) unidos a sistemas informáticos que nos permiten obtener de forma automatizada los distintos parámetros (figura 1). En esencia los parámetros más importantes son la capacidad vital (ya definida anteriormente) y que habitualmente se obtiene mediante una maniobra de exhalación forzada (FVC), el volumen de aire que exhalamos en el primer segundo (FEV1) y la relación o cociente entre ellos (FEV1/FVC), que es el principal parámetro indicador de la presencia de obstrucción de los bronquios. Otro parámetro importante es el flujo máximo que podemos alcanzar (FEM o Peak Flow/PEFR), que se puede medir también utilizando pequeños equipos transportables, como se comentará más adelante.

En la figura 2 se representan todos estos parámetros con las dos representaciones habitualmente utilizadas: la gráfica de la relación volumen espirado con el tiempo de espiración [Volumen (L)/Tiempo (s)] y la gráfica de la relación del flujo instantáneo al que se realiza la espiración, con el volumen de aire espirado en ese instante [Flujo (L/s)/Volumen (L)].

Figura 1. Neumotacógrafo con oscilómetro acoplado (Créditos, F. 188)

Figura 2. Representaciones gráficas de la espirometría: volumen/tiempo (derecha) y flujo/volumen (izquierda)

¿Qué consideraciones hay que tomar previamente y cómo se realiza una espirometría?

Antes de realizar una espirometría deben considerarse las recomendaciones que se muestran en la tabla 1. Es especialmente importante que el paciente indique a su médico si padece enfermedades del corazón, de los ojos y oídos, si ha sido sometido a una cirugía reciente o si está embarazada, puesto que algunas de estas situaciones no permiten realizar la prueba.

Contestar meticulosamente el cuestionario de salud previo que se realiza inmediatamente antes de la prueba. Algunas enfermedades cardiovasculares, oftalmológicas y determinadas cirugías pueden constituir contraindicaciones a la realización de la prueba, por lo que informaremos también de nuestro estado de salud general. El embarazo no es una contraindicación absoluta para realizar la prueba, pero tendremos también que indicarlo.

Informar de enfermedades infecciosas que hemos tenido anteriormente y si presentamos algún síntoma actual de poder estar padeciendo alguna, como fiebre, malestar, mucosidad, dolor de garganta o tos. La presencia de enfermedades infecciosas respiratorias activas habitualmente contraindica la realización de estudios funcionales, y si estos no pueden ser pospuestos obligará a tomar medidas adicionales.

Informar de toda la medicación que se está administrando.

No es necesario estar en ayunas, pero tampoco conviene realizar comidas copiosas antes de la realización de la prueba.

Permanecer en reposo 15 minutos antes de la prueba y no realizar ejercicio físico vigoroso al menos una hora antes.

No fumar, en cualquiera de sus modalidades, incluyendo el vapeo, durante las dos horas previas a su realización.

No consumir tóxicos o sustancias psicoactivas desde el día previo, para evitar dificultades en la realización y comprensión de la prueba.

No vestir ropas ajustadas o incómodas que dificulten la movilidad y expansión de tórax y abdomen.

Tabla 1. Consejos que se deben tener en cuenta antes de realizar una espirometría

Al estar el paciente en contacto físico con diversas partes del equipo, y exhalar violentamente sobre el mismo, existe un riesgo de contaminación y de transmisión de enfermedades infecciosas respiratorias, especialmente las víricas, incluida la COVID-19. Por tanto, antes de iniciar la prueba, se aplicarán distintas medidas, que incluyen la toma de temperatura y el uso de lavado de manos con jabón o gel hidroalcohólico. En función del nivel de transmisión presente cuando se realice la exploración, podrían tener que aplicarse otras medidas adicionales, que serán oportunamente indicadas al paciente. Algunas exploraciones funcionales más complejas podrán requerir la realización de una prueba que descarte la presencia de infección vírica activa. Rutinariamente, para la realización de estas pruebas se utilizan boquillas desechables acopladas a filtros antivíricos y antibacterianos, de un solo uso.

Por último, es importante señalar cuál es la medicación, tanto inhalada como por vía oral, con la que el paciente está siendo tratado. Es muy posible que se indique retirar algunas de ellas en las horas o días previos a la realización de la prueba.

La espirometría es una prueba sencilla, pero requiere toda la colaboración necesaria para que sea verdaderamente útil en el manejo de la enfermedad alérgica. El personal sanitario que realice la prueba indicará al paciente que se siente en posición erguida (figura 3) y le pedirá que se coloque unas pinzas nasales. Tras abrazar correctamente la boquilla del espirómetro con los labios para evitar cualquier fuga de aire, le pedirá que respire relajado como lo hace normalmente hasta registrar un patrón estable y, posteriormente, le indicará lo siguiente:

• Llenar el pecho de aire al máximo.
• A continuación, soplar con toda su fuerza y de forma continuada hasta sacar todo el aire durante varios segundos, que el equipo detecta al medir un flujo extremadamente bajo (inferior a 25 ml/segundo). Una terminación adecuada generalmente se observa tras 4 a 10 segundos de espiración forzada, si bien, los niños y adolescentes sanos o con problemas leves pueden alcanzarla en 2 o 3 segundos. Por el contrario los ancianos, o los pacientes con enfermedad grave pueden requerir espiraciones forzadas de hasta 15 segundos, para conseguir una maniobra adecuada. No se debe prolongar la espiración forzada más allá de 15 segundos porque existe riesgo de síncope y no aporta demasiada información a la ya obtenida.
• Finalmente, la maniobra se termina tras inhalar, rápidamente de nuevo, hasta llenar completamente el pecho. Esta última inhalación, que es la más demandante, tiene por objeto compararla con la primera maniobra de inhalación, de forma que garantice que esta primera inhalación ha sido máxima, pues esto es un paso necesario para que la exploración sea correcta. En el vídeo del anexo se muestra la secuencia completa de la exploración.

Figura 3. Posición correcta para la realización de una espirometría (Créditos, F. 189)

Debe repetirse esta maniobra al menos en tres ocasiones y confirmar que se ha realizado correctamente. Es necesario obtener tres maniobras espirométricas que tengan unos criterios establecidos de calidad, y que al menos dos de ellas presenten valores muy similares, de forma que las diferencias entre ellas en la FVC y el FEV1 sean menores de 100 ml. El personal sanitario se encargará de enseñar cómo realizar adecuadamente esta maniobra mediante un pequeño entrenamiento previo. En raras ocasiones se precisará más de una sesión de entrenamiento.

Finalmente, cabe señalar que los nuevos software que controlan la exploración disponen de sistemas sofisticados de control de calidad de las maniobras, de forma que facilitan y automatizan la selección de las maniobras adecuadas que garantizan una exploración óptima. Además, disponen de sistemas de incentivación diseñados para niños que facilitan las dos partes cruciales de la maniobra: la obtención de un pico máximo espiratorio rápidamente (figura 4A) y la prolongación de la espiración forzada hasta conseguir una maniobra adecuada (figura 4B).

Figura 4A. Incentivo para mejorar el pico de la espiración forzada (Créditos, F. 190)

Figura 4B. Incentivo para mejorar el alargamiento de la espiración (Créditos, F. 190)

¿Cómo interpreta el médico la espirometría?

El sistema informático del espirómetro compara los valores obtenidos con los denominados valores de referencia. Los valores de referencia se calculan a partir de ecuaciones que permiten estimar qué valor le correspondería a un sujeto determinado en función de sus características físicas como la edad la altura el género y el peso. De esta forma se estima cuánto se apartan de lo que se considera normal. Las personas con asma suelen presentar lo que se denomina un patrón ventilatorio obstructivo, en el que la disminución del FEV1 es más marcada que la de la FVC (esta solo se encuentra disminuida en las descompensaciones o en general en casos de asma grave) de forma que el cociente entre ambos FEV1/FVC (Indice de Tiffeneau) se encuentra disminuido.

También se pueden comparar los valores obtenidos con los que el paciente presentaba previamente antes de recibir un tratamiento determinado, o si se dispone de ellos antes del inicio de la enfermedad o del deterioro en la misma.

Para confirmar el diagnóstico de la enfermedad se realiza una espirometría en condiciones basales y posteriormente se administran broncodilatadores. Si se observa una mejoría igual o superior al 12 % en el valor del FEV1 y/o FVC, este será un dato que apoyará el diagnóstico de asma. Es la denominada respuesta broncodilatadora positiva. En la figura 5 se muestra un informe típico de una espirometría de un paciente asmático, en el que se observa una disminución marcada de todos los parámetros pero muy intensa para el FEV1 (patrón de obstrucción bronquial).

Figura 5. Ejemplo de informe de espirometría de un paciente asmático grave (Créditos, F. 191)

El médico ha recomendado realizar mediciones regulares del flujo espiratorio máximo (FEM/Peak flow). ¿Cómo se utiliza este medidor y para qué vale?

Los medidores del FEM son unos aparatos de manejo sencillo y fiable, con la ventaja de ser transportables, de forma que se pueden realizar mediciones repetidas a lo largo de todo el día y durante períodos de varias semanas en el domicilio, escuela o lugar de trabajo. La maniobra es similar a la espirometría forzada, si bien no es necesario prolongar en exceso la exhalación. Para que la medición sea fiable la maniobra debe realizarse correctamente. En estas circunstancias hay una relación importante de sus valores con la resistencia al paso del aire por los bronquios.

La determinación del FEM de forma regular durante varios días en nuestra actividad cotidiana resulta útil para:

• Detectar precozmente un empeoramiento y facilitar una intervención temprana en aquellos casos raros en que los pacientes no perciben adecuadamente la intensidad de las manifestaciones de la enfermedad.
• Monitorizar el tratamiento utilizando datos objetivos con el fin de realizar cambios terapéuticos.
• Ayudar a determinar cuándo es urgente solicitar cuidados médicos, de nuevo fundamentalmente en pacientes con dificultades de percepción.
• Identificar agentes específicos, especialmente alérgenos o irritantes ocupacionales o síntomas agudos.

¿Es posible medir la obstrucción de los bronquios mediante pruebas con maniobras que no requieran tanta colaboración del paciente?

Algunos enfermos por su edad, su patología o su situación de base no pueden realizar las maniobras forzadas. Es posible obtener mediciones de la resistencia al flujo aéreo de sus vías respiratorias mediante la técnica denominada pletismografía. Para llevarla a cabo, es necesario respirar a través de una boquilla en una cabina herméticamente cerrada (figura 6) y se fundamentan en la ley de Boyle (cuando se comprime un gas el producto de presión por volumen es siempre constante). Podemos también medir esta resistencia mediante otro sistema que no exige el uso de una cabina cerrado, denominado oscilometría de impulsos. Sus mediciones son muy fiables y se basan en ondas de sonido que atraviesan el árbol respiratorio. En ambos sistemas el paciente solo tiene que respirar normalmente por la boquilla a un ritmo un poco más acelerado de lo habitual. Son de mucha utilidad también cuando tienen que realizarse muchas maniobras repetidas para obtener respuestas en las denominadas pruebas de provocación y en pacientes que, por su edad o por otras circunstancias, no son capaces de realizar maniobras forzadas, o simplemente se encuentran contraindicadas.

Figura 6. Pletismógrafo (Créditos, F. 192)

¿Qué es una prueba de provocación bronquial?

Básicamente es una prueba en la que se mide cómo responden los bronquios a distintos estímulos. La más frecuente es la que utiliza una sustancia denominada metacolina, que tiene la propiedad de inducir la contracción del músculo liso bronquial y, por tanto, favorecer que el bronquio se obstruya. Los pacientes asmáticos son mucho más reactivos (sensibles) que las personas sanas a la acción de este fármaco, de manera que al inhalar dosis más bajas del mismo tienen respuestas más intensas. Además, los bronquios sanos tienen una capacidad de respuesta limitada de forma que, por más metacolina que se les administre, no se estrecharán más. Sin embargo, los pacientes con asma, sobre todo grave, tienen una aparente capacidad ilimitada de respuesta. La metacolina se administra a concentraciones progresivamente más elevadas, mediante un nebulizador acoplado a un equipo dosimétrico, capaz de regular con gran precisión la cantidad de metacolina u otro agente que el paciente inhala (figura 7).

La principal utilidad de esta prueba consiste en descartar el diagnóstico de la enfermedad, pues es excepcional que un paciente que tenga asma activa presente una prueba de metacolina negativa. Tiene interés en los casos en que la espirometría y la prueba de broncodilatación sean normales, lo cual es relativamente frecuente. Ocasionalmente, se puede utilizar también para el seguimiento de la respuesta a un tratamiento o de la influencia que tiene, en la aparición de la enfermedad la exposición a determinados ambientes o agentes inhalados.

En ocasiones, sobre todo en aquellos casos en los que el asma esté desencadenada por agentes presentes en el mundo laboral, es necesario, para confirmar el diagnóstico y definir de forma precisa el agente responsable, exponer de forma controlada al paciente a estos posibles agentes mediante este tipo de pruebas de provocación. Como es fácilmente imaginable, este tipo de provocaciones específicas puede entrañar un riesgo elevado, puesto que, a la postre, se está exponiendo directamente al paciente a un agente al que posiblemente esté sensibilizado. Por ello, este tipo de estudio queda limitado a centros médicos altamente especializados y con amplia experiencia en su realización.

Figura 7. Equipo dosimétrico en el que se aprecia la boquilla por donde el paciente inhala y el filtro en el lado opuesto que evita que pase al ambiente los agentes utilizados en la provocación (Créditos, F. 193)

¿Qué es el óxido nítrico y para qué se mide?

El óxido nítrico (ON) es un gas que puede ser medido en el aire que exhalamos. Este gas es producido por diversas células, entre las que se encuentran las células que forman la pared de las vías respiratorias (las células epiteliales), y se relaciona con la presencia de inflamación del tipo eosinofílico (cuando están presentes en el pulmón unas células de la sangre llamadas eosinófilos), muy característica del asma bronquial. La medición del óxido nítrico (FeNO) se puede realizar con un equipamiento sencillo (figura 8) y sus resultados son inmediatos. La maniobra de exhalación dura solo 6 segundos y no es forzada, sino a un flujo constante, por lo que tiene una menor capacidad de generar aerosoles y es, por tanto, menos problemática a la hora de transmitir infecciones respiratorias. La exhalación va precedida de una maniobra inspiratoria completa hasta llenar completamente los pulmones. La mayoría de los equipos actuales permite que esta inhalación previa se realice no del equipo sino directamente del ambiente, lo cual es más seguro. En cualquier caso, las boquillas van acopladas a filtros antibacterianos y antivíricos desechables. Los equipos pueden también acoplarse a sistemas informáticos de forma inalámbrica, lo que permite poder mantener una distancia de seguridad entre el paciente y el personal sanitario que realiza la exploración. Los requisitos que cabe observar previos a la realización de la prueba son similares a los referidos para la espirometría, y es preferible realizar esa exploración antes que la espirometría.

El óxido nítrico está elevado en personas que sufren procesos de inflamación de las vías respiratorias como es el asma, siendo los valores de estos pacientes más elevados en comparación con los de las personas sanas. La referencia de normalidad se sitúa entre 40 partes por billón de ON (ppb) en adultos y 35 ppb en niños. Es una prueba muy útil para el diagnóstico de la enfermedad.

Los niveles de óxido nítrico son también muy sensibles a los tratamientos del asma como los corticoides inhalados, pudiéndose utilizar esta prueba para guiar las necesidades de tratamiento o para comprobar si el paciente realmente está tomando su medicación.

Figura 8. Equipo de medición de óxido nítrico (Créditos, F. 194)

¿Podemos medir ese síntoma tan molesto de la rinitis que es la congestión nasal?

Mediante la endoscopia nasal que proporciona una visión directa y nítida de las fosas nasales el médico puede hacerse una idea del grado de la congestión. No obstante existen métodos objetivos que cuantifican el grado de obstrucción nasal. Entre los más habitualmente utilizados y uno de los más exactos para valorar los cambios en función de la respuesta al tratamiento o de la exposición a un alérgeno, es la rinometría acústica. El aparato utilizado a tal efecto genera un sonido audible que se trasmite a la fosa nasal del paciente. La onda sonora choca contra las superficies y estructuras intranasales y es reflejada en forma de un sonido diferente, que es recogido por un micrófono adaptado al rinómetro y enviado a un ordenador para su registro y análisis posterior. Mide, por tanto, la geometría de las fosas nasales: las áreas y los volúmenes de cada fosa nasal gracias a la reflexión de una onda acústica. La prueba no requiere ninguna preparación específica, no es dolorosa ni molesta, ni tampoco precisa una colaboración especial, y se realiza en unos pocos minutos. Solo requiere que el paciente no respire durante unos segundos y mantenga la boca entreabierta.