Actualización en espirometría y curva flujo / volumen en escolares y adolescentes / School and adolescent spirometry and flow / volume curve update

Spirometry is the most commonly used test to evaluate lung function in children and adults. To obtain good quality results, several requirements must be fulfilled: professional capacity of the technician, the quality of the equipment, the patient's collaboration, the use of appropriate reference standards. The purpose of spirometry is to define types of ventilatory alterations of the central and peripheral airways, to evaluate the response to bronchodilators and to guide the presence of restrictive diseases. The new consensus of national and international experts are described, which have been perfecting several aspects of this test.

La espirometría es el examen más comúnmente utilizado para evaluar la función pulmonar en niños y adultos. Para obtener resultados de buena calidad deben cumplirse varios requisitos, desde la capacidad profesional del técnico, calidad de los equipos, colaboración del paciente y utilización de patrones de referencia adecuados. La espirometría tiene como utilidad definir alteraciones ventilatorias obstructivas de vía aérea central y periférica, evaluar respuesta a broncodilatador y orientar al diagnóstico de enfermedades restrictivas. Se describen los nuevos consensos de expertos nacionales e internacionales, los cuales han ido perfeccionando varios aspectos de este examen.

Bronquiolitis obliterante secundaria a sindrome de stevens-johnson. Presentacion de 2 casos y revision de la literatura / Obliterans bronchiolitis secondary to stevens-johnson syndrome: case reports

Stevens-Johnson syndrome corresponds to a hypersensitivity reaction produced by various etiologies, for example exposure to drugs, microbial agents, or by an idiopathic cause. It is marked by an acute vesicular-bullous eruption, which affects the skin and mucous membranes, with systemic manifestations of variable severity, and it may present a fatal evolution. Stevens-Johnson syndrome can occasionally present chronic pulmonary complications, such as bronchiolitis obliterans; however, other etiologies are more frequent in our environment, for example severe pneumonia due to adenovirus. Our objective is to present two cases of bronchiolitis obliterans post Stevens-Johnson syndrome and to make a literature review.

El síndrome de Stevens-Johnson corresponde a una respuesta de hipersensibilidad producida por diversas etiologías, que incluyen exposición a drogas, agentes microbianos o idiopática. Se manifiesta por una erupción vesículo-bulosa aguda, que afecta la piel y las mucosas, con manifestaciones sistémicas de severidad variable, pudiendo presentar una evolución fatal. El síndrome de Stevens-Johnson puede presentar ocasionalmente complicaciones pulmonares crónicas, como bronquiolitis obliterante, siendo en nuestro medio más frecuente otras etiologías, como la observada luego de una neumonía grave por adenovirus. El objetivo es presentar dos casos de bronquiolitis obliterante post síndrome de Stevens-Johnson y hacer una revisión de la literatura.

Evaluación de flujos y volúmenes dinámicos en pacientes con compromiso muscular respiratorio / Dynamic flows and volumes evaluation in patients with respiratory muscle impairment

Spirometry measures the forced expiratory volumes and flows. In patients with neuromuscular disease, these are altered since there is some respiratory muscle involvement. The usefulness of this test is based on the interpretation of the shape of the flow / volume loop and values of spirometric variables. In patients with neuromuscular disease, Forced Vital Capacity is the most used especially for its prognosis value.

La espirometría mide volúmenes y flujos espiratorios forzados. En los pacientes con enfermedad neuromuscular (ENM) estos se ven alterados debido al compromiso muscular respiratorio. La utilidad de este examen se basa en la interpretación de la forma de la curva flujo/volumen y los valores de las variables espirométricas. En los pacientes con ENM la Capacidad Vital Forzada es la más utilizada ya que otorga valor pronóstico.

Oxygen desaturation during the six-minute walk test in COPD patients.

OBJECTIVE: To evaluate the behavior of oxygen saturation curves throughout the six-minute walk test (6MWT) in patients with COPD. METHODS: We included 85 patients, all of whom underwent spirometry and were classified as having moderate COPD (modCOPD, n = 30) or severe COPD (sevCOPD, n = 55). All of the patients performed a 6MWT, in a 27-m corridor with continuous SpO2 and HR monitoring by telemetry. We studied the SpO2 curves in order to determine the time to a 4% decrease in SpO2, the time to the minimum SpO2 (Tmin), and the post-6MWT time to return to the initial SpO2, the last designated recovery time (RT). For each of those curves, we calculated the slope. RESULTS: The mean age in the modCOPD and sevCOPD groups was 66 ± 10 years and 62 ± 11 years, respectively. At baseline, SpO2 was > 94% in all of the patients; none received supplemental oxygen during the 6MWT; and none of the tests were interrupted. The six-minute walk distance did not differ significantly between the groups. The SpO2 values were lowest in the sevCOPD group. There was no difference between the groups regarding RT. In 71% and 63% of the sevCOPD and modCOPD group patients, respectively, a ≥ 4% decrease in SpO2 occurred within the first minute. We found that FEV1% correlated significantly with the ΔSpO2 (r = -0.398; p < 0.001), Tmin (r = -0.449; p < 0.001), and minimum SpO2 (r = 0.356; p < 0.005). CONCLUSIONS: In the sevCOPD group, in comparison with the modCOPD group, SpO2 was lower and the Tmin was greater, suggesting a worse prognosis in the former.

Oxygen desaturation during the six-minute walk test in COPD patients / Análise da dessaturação de oxigênio durante o teste de caminhada de seis minutos em pacientes com DPOC

Objective: To evaluate the behavior of oxygen saturation curves throughout the six-minute walk test (6MWT) in patients with COPD. Methods: We included 85 patients, all of whom underwent spirometry and were classified as having moderate COPD (modCOPD, n = 30) or severe COPD (sevCOPD, n = 55). All of the patients performed a 6MWT, in a 27-m corridor with continuous SpO2 and HR monitoring by telemetry. We studied the SpO2 curves in order to determine the time to a 4% decrease in SpO2, the time to the minimum SpO2 (Tmin), and the post-6MWT time to return to the initial SpO2, the last designated recovery time (RT). For each of those curves, we calculated the slope. Results: The mean age in the modCOPD and sevCOPD groups was 66 ± 10 years and 62 ± 11 years, respectively. At baseline, SpO2 was > 94% in all of the patients; none received supplemental oxygen during the 6MWT; and none of the tests were interrupted. The six-minute walk distance did not differ significantly between the groups. The SpO2 values were lowest in the sevCOPD group. There was no difference between the groups regarding RT. In 71% and 63% of the sevCOPD and modCOPD group patients, respectively, a ≥ 4% decrease in SpO2 occurred within the first minute. We found that FEV1% correlated significantly with the ΔSpO2 (r = −0.398; p < 0.001), Tmin (r = −0.449; p < 0.001), and minimum SpO2 (r = 0.356; p < 0.005). Conclusions: In the sevCOPD group, in comparison with the modCOPD group, SpO2 was lower and the Tmin was greater, suggesting a worse prognosis in the former. .

Objetivo: Avaliar o comportamento da curva de saturação de oxigênio durante o teste de caminhada de seis minutos (TC6) em pacientes com DPOC. Métodos: Incluímos 85 pacientes e todos realizaram espirometria, sendo classificados como portadores de DPOC moderada (DPOCm, n = 30) ou grave (DPOCg, n = 55). Todos os pacientes realizaram TC6 em um corredor de 27 m com monitoramento contínuo da SpO2 e FC por telemetria. A partir das curvas de SpO2, foram analisados os tempos para atingir a queda de 4% da SpO2, para atingir a SpO2 mínima (Tmin) e para a recuperação da SpO2 após o TC6 (TR). Foram calculadas as inclinações dessas curvas. Resultados: A média de idade nos grupos DPOCm e DPOCg foi de 62 ± 11 anos e 66 ± 10 anos, respectivamente. Todos os pacientes iniciaram o teste com SpO2 > 94%, nenhum recebeu suplementação de oxigênio durante o TC6, e não houve interrupções. A distância percorrida no TC6 não apresentou diferença significativa entre os grupos. Os menores valores da SpO2 ocorreram no grupo DPOCg. Não houve diferença no TR entre os grupos, e 71% e 63% dos pacientes nos grupos DPOCg e DPOCm, respectivamente, apresentaram queda de SpO2 ≥ 4% até o primeiro minuto. O VEF1% apresentou correlações significativas com ΔSpO2 (r = −0,398; p < 0,001), Tmin (r = −0,449; p < 0,001) e SpO2 mínima (r = 0,356; p < 0,005). Conclusões: As curvas dos pacientes do grupo DPOCg em relação às do grupo DPOCm apresentaram valores menores de SpO2 e maior Tmin, sugerindo um pior prognóstico nos primeiros. .

Fisiología de la curva flujo/volumen espirométrica / Flow-volume curve: its physiological basis

We describe physiological basis to explain flow/volume curve obtained by forced spirometry. The main factors involved are alveolar and intraluminal airway pressure and transthoracic pressure, whose interrelationship determines dynamic airway compression. Lung and thoracic elastic recoil pressure and lung volumes also participate.

Se describen las bases fisiológicas de la curva flujo/volumen obtenida mediante espirometría forzada. Los principales factores involucrados son la presión alveolar y de la vía aérea y la presión transtorácica, cuyo balance determina la compresión dinámica de la vía aérea. Además intervienen la presión de retracción elástica pulmonar y de la caja torácica y los volúmenes pulmonares.

Supramaximal flows: comparison between asthmatics and patients with chronic obstructive pulmonary disease.

BACKGROUND: The major motive that prompted this study was to investigate whether or not the differences in supramaximal flow (SF) behavior between patients suffering from asthma and patients suffering from chronic obstructive pulmonary disease (COPD) might aid in clarifying the differences in the physiopathology of the two diseases. OBJECTIVES: The aim of the present study was therefore to compare SFs in asthma and COPD patients with similar degrees of air-flow limitation. METHODS: Twelve asthmatic patients were individually matched with 12 COPD patients by forced expiratory volume during the first second (FEV(1)) as a percent (±5%) of the reference value (ΔFEV(1)) and by age (±4 years). The subjects performed baseline maximal expiratory flow-volume curves (MEFV) and then repeated the same maneuvers through a valve that occluded the air flow 6 times per second with an open/closed time ratio of 4/1. We then plotted an envelope of the expiration-interrupted curve passing through the SF peaks, measured the increase in flow at 50% of the forced vital capacity between the baseline curve and the envelope curves (ΔVmax(50)), and compared the FEV(1) of the interrupted curve to the FEV(1) obtained from control MEFV curves (ΔFEV(1)). RESULTS: We found significantly higher values for ΔVmax(50) (p < 0.03) and ΔFEV(1) (p < 0.01) in the asthmatics compared to the COPD patients. CONCLUSIONS: The differences reported here are best explained by a greater preservation of elastic recoil pressure at a similar degree of air-flow limitation in the asthmatics than in the COPD patients.

Spectral analysis of respiratory flow and gas concentrations / Análise espectral de fluxo e concentrações de gases respiratórios

In this research we obtained samples of human respiratory flow, oxygen concentration and carbon dioxide concentration signals from 20 healthy subjects and evaluated the average power spectral density (PSD) of these signals. For each subject,the respiratory samples were acquired in four progressive levels of exercise in a cycle ergometer. Auto regressive moving average models were designed to represent the PSD found in each phase. An average PSD of the four levels was also calculated. Results have shown that the bandwidth of O2 concentration, CO2 concentration and flow signals was 8  Hz, 7 Hz, and 15  Hz, respectively, within the dynamic range of 50  dB. The PSD curves found can be used for optimal filter design for signal enhancing in fast on-line measurement of these signals.

Nesta pesquisa foram registradas amostras dos sinais respiratórios de fluxo, concentração de oxigênio e concentração de gás carbônico em 20 voluntários saudáveis. A densidade espectral de potência (DEP) média foi então calculada. Para cada voluntário, as amostras dos sinais foram registradas em quatro intensidades progressivas de esforço físico em uma bicicleta ergométrica. Para representar a DEP encontrada em cada fase foram ajustados modelos auto-regressivos de média móvel. Uma DEP média entre as quatro intensidades também é fornecida. Os resultados mostraram que as larguras de banda dos sinais de concentração de O2, concentração de CO2 e fluxo foram 8  Hz, 7  Hz e 15  Hz, respectivamente, dentro de uma faixa dinâmica de 50  dB. As curvas de DEP encontradas podem ser usadas em projetos de filtros ótimos para equalização destes sinais em medições em tempo real.

Pruebas de función pulmonar en el niño / Pulmonary function test in children

Contar con pruebas de función pulmonar permite realizar un diagnóstico y seguimiento más adecuado en los pacientes que presentan patología respiratoria crónica o recurrente, o en aquellos que padezcan una enfermedad que de forma directa o indirecta afecte al aparato respiratorio. Estos exámenes se pueden hacer en forma aceptable y reproducible en niños desde los tres a seis años de vida. En este artículo se detallan las características más importantes de las pruebas de función pulmonar que frecuentemente se utilizan en el niño, como son la espirometría, curva flujo-volumen, prueba de provocación bronquial con ejercicio y con metacolina y la flujometría. También se detalla una técnica novedosa que permite medir la resistencia de la vía aérea, denominada oscilometría de impulso, de la cual se dispone en Clínica Las Condes y tiene la particularidad de requerir mínima cooperación por parte del paciente. Para el médico que solicita un examen de función pulmonar, es relevante conocer las condiciones de aceptabilidad, reproducibilidad e interpretación básicas, para que tenga un verdadero rol en el manejo de la patología respiratoria del niño.

Espirometría forzada y curva flujo-volumen en pediatría / Forced spirometry and flow-volume curve in pediatrics

La espirometría forzada constituye la prueba de función pulmonar más usada en el estudio de las enfermedades respiratorias, en esta revisión se describen las condiciones técnicas que permiten su realización en forma adecuada para una interpretación precisa del estado funcional respiratorio, particularmente en pediatría. Este artículo incluye aspectos como la estandarización, parámetros para curvas volumen-tiempo y flujo-volumen, requisitos técnicos, e informe espirométrico.

Bases fundamentais da espirometria / The fundamental basis of the spirometry

Com o objetivo de reunir em unico texto, de forma resumida e pratica, todos os conteudos basicos e fundamentais da espirometria, buscou-se na literatura pertinente ao tema os elementos mais importantes sobre ele, a saber: aspectos historicos, principais objetivos e cuidados tecnicos, tipos de equipamentos e classificacao ou detalhamento e resultados tecnicos espirometricos. Dentro da abordagem classificatoria estabeleceu-se uma divisao entre espirometria simples ou convencional e a completa ou por analise de gases. Na espirometria convencional, por meio das tres manobras basicas de capacidade vital lenta, capacidade vital forcada e ventilacao voluntaria maxima, explorou-se os elementos mais comumente empregados para a obtencao dos volumes, das capacidades e dos fluxos pulmonares, com uma visao geral da interpretacao dos resultados espirometricos

Interdependencia pulmonar: flujos espiratorios y vaciamiento pulmonar / Pulmonary interdependence: expiratory flow and lung emptying

En el ámbito de la kinesiología respiratoria (KTR), los análisis de la fase espiratoria han explorado los efectos de las intervenciones mecánicas sobre la movilización y el transporte de secreciones como productos claves de sus procesos. Desde los años 50 las técnicas de espiración forzada y de tos han sido dirigidas a favorecer el clearance mucoso bronquial y explicadas a través de principios básicos de la fisiología respiratoria, tales como la migración de las ondas de presión en las vías aéreas, la compresión dinámica y la generación de los puntos de choque; es decir, el fenómeno de la limitación del flujo espiratorio. Inicialmente, las terías del punto de igual presión y otras similares, propuestas en los años setenta por equipos de investigadores, permitieron explicar la limitación del flujo espiratorio y del efecto de compresión dinámica ocurridas durante la espiración a altos flujos en las vías aéreas centrales. Por supuesto, las acciones terapéuticas se sustentaron en tales ponencias. Posteriormente, con estudios auxiliares en los ochenta y noventa, se afinaron los conceptos precedentes y surgieron otros complementarios de los cuales importa destacar el modelo de la Interdependencia de los Flujos Espiratorios. Surge la ponencia de que si durante la inspiración el flujo se distribuye de manera heterogénea, durante la espiración también lo hará. Así, se logró profundizar en la existencia de zonas con diferentes secuencias de vaciado pulmonar evidente durante espiraciones a bajos flujos, dependiente de la gravedad y en el cual el aporte progresivo de las zonas superiores a la fracción espirada ocurrirá hacia el final de la espiración. De esta manera, las teorías de la constante de tiempo, de la velocidad de onda y de interdependencia cinemática y dinámica de los flujos espiratorios alcanzan la calidad de paradigmas para las acciones de la kinesiología sobre la mecánica de la respiración

Prevalence and reversibility of lower airway obstruction in children with sickle cell disease.

OBJECTIVE: To determine the prevalence and reversibility of lower airway obstruction (LAO) in children and adolescents with hemoglobin SS sickle cell disease (HbSS SCD). STUDY DESIGN: Retrospective evaluation of lung function in a cross-section of 35 African American and 28 Hispanic children and adolescents with HbSS SCD. Lung function was evaluated with maximal respiratory flow-volume curves and body plethysmography. Each patient was assigned to 1 of 3 patterns of lung function (normal, obstructive, or restrictive). Airway hyperresponsiveness was assessed by means of a trial with bronchodilator. RESULTS: Normal pattern was detected in 57% of the patients, LAO in 35%, and restrictive lung disease in 8%. Positive response to bronchodilator was documented in 30% of those with normal pattern of lung function, 78% in those with LAO, and 67% of those with restrictive lung disease. The pattern of lung function was not associated with race or with history of vaso-occlusive crises, acute chest syndrome, reactive airways disease/asthma, or long-term transfusion therapy. CONCLUSION: Obstructive lung disease possibly precedes the development of restrictive lung disease, and airway reactivity may be part of the pathogenic mechanism.

Pruebas de función pulmonar en el niño / Lung function tests in children

Las pruebas de función pulmonar contribuyen al diagnóstico de la patología respiratoria, determinando el tipo de disfunción fisiológica, como por ejemplo, la obstrucción, la restricción, la hiperreactividad bronquial y la variabilidad de la vía aérea. Las pruebas que más se utilizan en niños mayores de 5 años son la espirometría, la curva flujo volumen, la provocación bronquial con ejercicio y con metacolina, y la flujometría. Este trabajo fue realizado con el objetivo de unificar criterios en la realización e interpretación de estas pruebas, por un grupo de 18 médicos representantes de los distintos centros dondo se realizan pruebas de función pulmonar en el niño en Chile. Se describen, para cada una de ellas, sus indicaciones, contraindicaciones, técnicas de realización e interpretación de los resultados

Avaliaçäo de obstruçäo de grandes vias aéreas por bócio através da mediçäo da curva fluxo-volume com pacientes em decúbito: resultados preliminares / Assessment of upper airway obstruction by goiter by measuring flux-vollume loopes with patientes in the lying position: preliminary results

OBJETIVO: Apresentar resultados preliminares de um estudo que testa a hipótese de que a realizaçäo da curva fluxo-volume com os pacientes em decúbtio dorsal aumenta a sensibilidade do método para a identificaçäo de obstruçäo em grandes vias aéreas por bócio...

Interpretaçäo em espirometria / On the interpretation of spirometry

O autor discorre sobre a espirometria, avaliando sua posiçäo dentro das provas de funçäo pulmonar. Destaca a importância da espirometria na avaliaçäo da funçäo ventilatória, sua sensibilidade para distúrbios obstrutivos e suas limitaçöes para o diagnóstico de disfunçöes näo obstrutivas e combinadas. Apresenta um modelo de interpretaçäo e alguns exercícios em que os dados espirométricos básicos säo associados aos valores obtidos na determinaçäo da curva fluxo-volume e dos volumes pulmonares. Conclui resssaltando que a espirometria deve ser interpretada à luz dos dados clínicos

Espirometría forzada y curva flujo-volumen: nuevos conceptos / Forced spirometry and flow-volume curve: new concepts

La espirometría es la prueba funcional respiratoria más utilizada en clínica. Si bien se han publicado detalladas normas para su correcta realización, ninguna de ellas considera la historía temporal de la inspiración previa a la maniobra de espiración forzada. Recientemente se ha demostrado que cuando la inspiración hasta capacidad pulmonar total es lenta, y más aún si se efectúa una pausa al final de ella, los flujos espiratorios máximos son signíficativamente más bajos que los obtenidos con maniobras rápidas, sin pausa. Este fenómeno estaría determinado principalmente por cambios en la presión de retracción elástica pulmonar obtenidos con las distintas maniobras. Tales hallazgos hacen imperativo estandarizar la maniobra ínspiratoria previa a la espiración forzada de la espírometría. La curva de flujo-volumen durante la maniobra de espiración máxima se ha utilizado tradicionalmente para detectar limitación del flujo espiratorío (LFE) en pacientes con EPOC, comparándola con la curva flujo-volumen obtenida durante una respiración tranquila. Este método posee limitaciones técnicas y está sujeto a error. Recientemente se ha descrito un nuevo método no invasivo (NEP, negative expiratory pressure) para detectar LFE, que consiste en aplicar una presión negativa a nivel de la boca durante una espiración tranquila, comparando el flujo obtenido con el de la espiración previa sin NEP, que actúa como control Si el flujo aumenta durante toda la espiración con NEP, no existe LFE. Estudios realizados con este método en pacientes con EPOC han permitido establecer que el grado de obstrucción bronquial, estimado por el VEF es un mal predictor de LFE; que la LFE constituye uno de los principales mecanismos involucrados en la disnea en este grupo de pacientes (r2= 0,58) y que la presencia de LFE en reposo se asocia a un inadecuado desempeño durante el ejercicio