INTERCAMBIO PULMONAR DE GASES
La transferencia de monóxido de carbono por el método de respiración única (DLCO) y la gasometría arterial son las pruebas básicas utilizadas para la evaluación de la eficacia del pulmón como intercambiador de gases. Ambas pruebas son de fácil realización y tienen indicaciones específicas en la clínica.
Transferencia de monóxido de carbonoLa DLCO consiste en la inspiración rápida y máxima, desde RV, de una mezcla de gas con concentraciones conocidas de monóxido de carbono (0,3%), helio (10%), oxígeno (21%) y nitrógeno. La maniobra inspiratoria se mantiene durante 10 seg, se mide el volumen inspirado y, seguidamente, se efectúa una espiración rápida con recogida de una muestra de gas espirado representativo del gas alveolar para analizar sus concentraciones de helio y CO (ver imagen inferior). Para ello, se desechan los primeros 750 mL de gas espirado que se consideran parte del espacio muerto fisiológico. La DLCO se define como el flujo de CO transferido a la sangre en relación al gradiente de presión arterial de CO entre el alveolo y la sangre (mL CO/min/mmHg). La utilización de un gas inerte como el He permite medir, de acuerdo con el principio de Fick, el volumen pulmonar en el que se efectúa la transferencia de CO. Dicho volumen pulmonar equivale a la TLC, aunque suele presentar valores inferiores a los obtenidos mediante pletismografía corporal debido al método de medición empleado. La DLCO es una prueba ampliamente utilizada que, junto a la espirometría forzada y la medición de los volúmenes estáticos, se emplea de forma habitual para establecer el perfil funcional básico del paciente en la clínica. Los resultados de la DLCO están modulados por diferentes factores que influyen en el intercambio pulmonar de gases: a) fracción inspiratoria de O2; b) eficacia de la ventilación; c) volumen pulmonar; d) heterogeneidad de las relaciones de ventilación/perfusión (V.A/Q.); e) estado funcional de la interfase alveolo-capilar; f) volumen de sangre en el capilar pulmonar; g) concentración de hemoglobina, y h) características de afinidad de la curva de disociación de la hemoglobina. Debido al conjunto de factores implicados, se trata de una prueba cuyos resultados son difíciles de interpretar en términos fisiopatológicos, pero es sumamente útil en la clínica si se valoran de forma empírica. En el apartado sobre los patrones de alteración de la exploración de la función pulmonar se describe la interpretación clínica de esta técnica.
Gasometría arterialLa medición del pH, de la presión parcial de O2 (PaO2) y de la presión parcial de CO2 (PaCO2) en sangre arterial constituye una técnica esencial para el diagnóstico y el control terapéutico de la insuficiencia respiratoria. Su realización está indicada: a) en los pacientes que presentan clínica sugestiva de insuficiencia respiratoria; b) en la evaluación de pacientes con alteración ventilatoria resctrictiva; c) en los casos de alteración ventilatoria obstructiva de intensidad grave (FEV1 inferior al 45% del valor de referencia y/o DLCO inferior al 50% del valor de referencia), y d) en el estudio preoperatorio de pacientes a los que se les va a efectuar toracotomía con exéresis de parénquima pulmonar. En el estudio de las neumopatías intersticiales y de determinados casos de peritaje de incapacidad laboral es útil la realización de gasometría arterial de reposo y durante el ejercicio máximo tolerado por el paciente.
La correcta interpretación de la gasometría arterial exige tener en cuenta los problemas que plantean la obtención de la muestra de sangre y su preparación y transporte para posterior análisis en el laboratorio, además del necesario control de calidad de las mediciones en este último. Si no se cumplen los requisitos adecuados, puede observarse una notable variabilidad en los valores de pH, PaO2 y PaCO2, que determine cambios terapéuticos relevantes e interpretaciones erróneas de los resultados.
La muestra de sangre debe obtenerse siempre por punción o a través de un catéter arterial. La arteria radial, en el túnel carpiano, constituye la zona más segura y accesible para la punción arterial. Si dicha arteria no presenta una circulación colateral adecuada o su acceso resulta difícil, la segunda alternativa es la punción de la arteria humeral, en la fosa antecubital. La arteria femoral sólo debe puncionarse en casos excepcionales. Durante la punción arterial, el paciente debe permanecer relajado, sentado o semiincorporado durante unos 10 min. Después de localizar la arteria radial por palpación, debe asegurarse la existencia de circulación colateral adecuada. Para ello, se lleva a cabo la prueba de Allen, que es sencilla y fiable. Se comprimen las arterias radial y cubital de forma simultánea y se pide al paciente que efectúe sucesivos movimientos rápidos de cierre y apertura del puño con el objetivo de producir el déficit de oxígeno en la mano. Al abrir la mano, la palma y los dedos aparecerán pálidos. La prueba de Allen se considera positiva si, al descomprimir la arteria cubital, la mano recupera su coloración normal con rapidez, en menos de 15 seg. En caso contrario, no se debe puncionar la arteria radial correspondiente. Una vez escogida la zona de punción, se procede a la limpieza de la piel con alcohol u otro desinfectante y, a continuación, se efectúa la anestesia de dicha zona. Para ello se produce un pequeño habón mediante un anestésico local sin adrenalina, inyectado con una aguja fina (calibre 25), hasta infiltrar el entorno de la arteria. Al realizar la punción, el ángulo entre la aguja y el punto de punción debe ser de aproximadamente 45o. Una vez concluida aquélla, se comprime la zona durante más de 5 min para evitar la aparición de un hematoma pospunción. La colocación del catéter arterial con la técnica de Seldinger está indicada para la realización de pruebas de esfuerzo y para el cuidado de pacientes en situación crítica o ventilados mecánicamente, que requieren controles gasométricos frecuentes. Se aconseja la utilización de jeringas de vidrio o de plástico provistas de émbolo adecuado para evitar pérdidas de los gases disueltos en la sangre. La heparina sódica al 1% es el anticoagulante de elección; no deben utilizarse cantidades superiores a 0,15-0,25 mL de heparina a fin de que no se produzcan cambios en el pH de la muestra. Hay que evitar la presencia de burbujas dentro de la jeringa. Asimismo, debe procurarse que el tiempo de traslado al laboratorio de análisis sea el mínimo posible. Por último, es aconsejable efectuar el transporte de la muestra a una temperatura inferior a 4 oC; con este objetivo la muestra debe colocarse inmediatamente después de la extracción en hielo triturado o en hielo con agua. Antes de la medición, la muestra debe agitarse para su homogeneización, descartando la sangre contenida en el espacio muerto de la jeringa. La PaO2, la PaCO2 y el pH se miden de forma directa mediante electrodos polarográficos. Los demás datos que aporta la gasometría arterial (bicarbonatos, CO2 total y exceso de base) se obtienen por extrapolación mediante el nomograma de Sigaard-Andersen. La exactitud y precisión de la medición de los gases sanguíneos dependen, en gran parte, de la calidad técnica de los electrodos polarográficos y de su correcta calibración. Las mediciones suelen efectuarse a la temperatura de 37 oC. En situaciones de hipotermia o hipertermia los valores obtenidos deben corregirse en función de la temperatura corporal del paciente; dicha corrección puede efectuarse según diferentes fórmulas, siendo una de las más utilizadas la de Severinghaus.
Medición simultánea de gasometría arterial y de sangre venosa mixtaEn pacientes en situación crítica que requieran la colocación de un catéter de Swan-Ganz es posible la obtención de muestras de sangre venosa de la arteria pulmonar (sangre venosa mixta). La medición del gasto cardíaco (Q.t) y las gasometrías de sangre arterial y venosa mixta obtenidas de forma simultánea permiten conocer diferentes índices descritos (véase Conceptos fisiopatológicos básicos) que son útiles para valorar la eficacia del pulmón como intercambiador de gases y el papel de los factores extrapulmonares en la oxigenación de la sangre arterial. Entre estas variables cabe señalar: a) la presión venosa mixta de O2; b) el flujo sistémico de oxígeno (Q.O2 = Q.t ´ CaO2); c) el consumo de oxígeno del organismo (V.O2), y d) el coeficiente de extracción de O2 (ER).
Análisis de los gases respiratorios mediante técnicas no invasivasEl análisis del O2 y CO2 al final de la espiración (end-tidal O2 y CO2) se considera una técnica no invasiva útil para el control indirecto de los gases respiratorios en sangre arterial de los pacientes durante la anestesia. La pulsioximetría es también una técnica no invasiva de gran utilidad para monitorizar la oxigenación de la sangre arterial en los siguientes casos: a) pacientes con insuficiencia respiratoria; b) práctica de fibrobroncoscopia en pacientes con disfunción pulmonar grave; c) determinados protocolos de ejercicio, y d) estudios de detección del síndrome de apneas durante el sueño o control de desaturaciones nocturnas en otras enfermedades.
Medición de las relaciones ventilación/perfusiónLa técnica de eliminación de gases inertes múltiples descrita por WAGNER en 1974 permite estimar las distribuciones de V.A/Q. pulmonares y, con ello, cuantificar el factor más importante de alteración del intercambio pulmonar de gases. Asimismo, permite descartar la existencia de limitación de la difusión alveolocapilar de O2 como causa de hipoxemia arterial y es la única prueba que evalúa de forma cuantitativa el papel de los factores extrapulmonares (gasto cardíaco, V.O2, ventilación minuto) que influyen sobre la oxigenación arterial. Es una técnica de uso no convencional, pero de suma utilidad para la interpretación adecuada de determinadas situaciones en las que múltiples factores inciden sobre el intercambio pulmonar de gases, particularmente en pacientes en situación crítica.