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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) Evaluación de
la función pulmunar
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
∆ = (∆ ) + (∆ )
Mediciones de Presión

Mediciones dinámicas  Transductor de
presión con strain-gage en catéter.
Sensor
Deflexión
Flujo
P
Diafragma
Catéter
gas
Rc
Lc
Incremento
en la longitud
Rc
Cc
Lc
Rc
Cc
DV
Lc
Rs
Cc
Ls
Cs
C d = DV
DP
Mediciones de Presión

Mediciones dinámicas  Transductor de
presión con strain-gage en catéter.
Sensor
Deflexión
Flujo
P
Diafragma
Catéter
gas
Incremento
en la longitud
Lc
ui (t)
DV
Rc
Cg
Cd
uo (t)
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=S003470942006000300009&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
=
∆
(,  )
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
IRV
VC
% Normal TLC
100
75
ERV
IRV
VC
TV
50
ERV
25
TV
FRC
IRV
FRC
VC
RV
TV
ERV
RV
FRC
0
Normal
Obstructivo
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
 =

: ó 

Técnica de Lavado de N2

Ley física de
conservación de
masa:
V1C1=V2C2


C1=0.81 considerando
la tasa de eliminación
desde la sangre y los
tejidos.
V1= 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 CO2 y de O2.
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 (N2).
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

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