Estudio de la quimiosensibilidad al CO2: pautas técnicas para la prueba de reinhalación de CO2
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Navarro E. AJRPT. 2021;3(2):p57-61
http://www.ajrpt.com
PASO A PASO
Estudio de la quimiosensibilidad al CO2: pautas
técnicas para la prueba de reinhalación de CO2
[CO2 chemosensitivity: technical procedure for the CO2
rebreathing test]
Emiliano Navarro1*, Miguel Antonio Escobar1, Santiago Cruz Arce2, Emilio Sebastián Rositi1,
Gastón Germán Morel Vulliez1, Sergio Gabriel Monteiro2, Eduardo Luis De Vito1,2
Resumen
En un paciente con hipercapnia crónica, la presencia de anomalías en el control de la ventilación debe ser sos-
pechada cuando la función pulmonar y/o la fuerza muscular respiratoria son normales o levemente alteradas. Se
dispone de diversas pruebas para su evaluación. La respuesta ventilatoria frente a la hipercapnia es una prueba
simple y no invasiva que evalúa el control químico de la ventilación. No obstante, para obtener resultados re-
presentativos, se debe observar meticulosamente las pautas de su ejecución. La respuesta a la reinhalación de
CO2 se mide en términos de la presión de la oclusión a los 0,1 segundos (P0.1). La estimación de la pendiente
(ΔP0.1/ΔPetCO2, cmH2O/mmHg) refleja la quimiosensibilidad frente a los cambios de CO2.
Palabras clave: hipercapnia, presión de oclusión en la vía aérea, control de la respiración, respuesta deprimida
a la hipoxia y a la hipercapnia.
Abstract
Patients with chronic hypercapnia should be suspected to have a blunted respiratory drive when their lung
function and/or respiratory muscle strength are normal or slightly altered. Various tests are available for its eval-
uation. The respiratory response to hypercapnia is a simple and non-invasive test evaluating the chemical
respiratory drive. However, to obtain representative results, a procedure must be carefully followed. The
CO2 rebreathing response is measured by the occlusion pressure developed at 0.1 seconds (P0.1). The slope
(ΔP0.1/ΔPetCO2, cmH2O/mmHg) reflects the chemosensitivity to changes in CO2.
Keywords: hypercapnia, airway occlusion pressure, control of breathing, respiratory under responsiveness to
hypoxia and hypercapnia.
* Correspondencia: licnavarro1985@gmail.com Fuentes de financiamiento: Los autores declaran no tener
1
Centro del Parque, CABA, Argentina. ninguna afiliación financiera ni participación en ninguna
2
Instituto de Investigaciones Médicas Alfredo Lanari, Universidad organización comercial que tenga un interés financiero directo en
de Buenos Aires, CABA, Argentina. cualquier asunto incluido en este manuscrito.
Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener ningún
conflicto de intereses.
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Introducción madamente 50-80% de su capacidad), y manipular las
En los seres humanos, la elevación de la presión arterial válvulas de pasaje de gases.
de CO2 (PaCO2) por encima de los valores normales Se invita al paciente a sentarse en una silla con res-
debe ser considerada una alteración grave de la homeos- paldo y apoyabrazos en un ambiente sin ruidos ni cir-
tasis.1 La causa más frecuente de la hipercapnia crónica culación de gente. Si lo desea, el sujeto puede escuchar
estable es la alteración marcada de la mecánica respira- música ambiental o con auriculares.9 Se le debe explicar
toria (debilidad muscular respiratoria, obstrucción y/o en términos sencillos el procedimiento y las posibles
restricción).2-5 Pero cuando la función pulmonar (eva- sensaciones que podrá experimentar, como la oclusión
luada principalmente por espirometría) y/o la fuerza y/o alguna molestia respiratoria. Se le debe decir que
muscular respiratoria son normales o la magnitud de “respire como quiera” y que “puede sacarse la boquilla
su alteración no justifica la hipoventilación, deberían cuando quiera”.
sospecharse anomalías en el control de la ventilación.6-8 La prueba comienza con el sujeto conectado a la
La evaluación clínica del control de la ventilación boquilla y al circuito abierto a la atmósfera con O2
puede efectuarse con estudios de diferentes niveles de adicional suficiente como para evitar la acumulación
complejidad. Algunos se pueden realizar en forma sen- de CO2 del aire espirado. Luego de que el sujeto se
cilla (tiempo de apnea, prueba de hiperventilación vo- adapta a respirar conectado al circuito (y con señales
luntaria), otros son más complejos y específicos, como la respiratorias estables en el monitor), el operador debe
respuesta ventilatoria frente a la hipoxia o a la hipercap- comenzar a realizar oclusiones de la rama inspiratoria
nia. Estos últimos suelen estar restringidas a laboratorios en forma no anticipada (Figura 1, BO) en intervalos
especializados. Entre ellos, la prueba de reinhalación de aleatorios.8,10 Durante este periodo basal, se recomien-
CO2 es relativamente simple y no invasiva, pero requie- da efectuar unas 4-5 oclusiones. La válvula de oclusión
re observar meticulosamente las pautas de su ejecución. deber ser cerrada durante la espiración (según la señal
Tanto en el área clínica como de investigación se obser- de flujo), de manera que la inspiración siguiente sea
va la respuesta a la presión de la oclusión en la boca a los con la vía aérea ocluida.11 Inmediatamente después de
0,1 segundos del comienzo de la inspiración (P0.1).8,9 observar la deflexión negativa de la presión bucal en
Esta nota técnica describe cómo realizar la prueba de el monitor, el operador debe abrir la válvula para per-
reinhalación de CO2, cómo medir la P0.1, cómo rela- mitir la inspiración. En general, la oclusión rara vez
cionarla con la presión parcial de dióxido de carbono supera unos 0,4-0,5 segundos.
exhalado (PetCO2) y cómo construir la pendiente de Transcurridos dos minutos, se debe girar la válvula
ΔP0.1/PetCO2. de pasaje de gases (Figura 1,VP), de manera que el suje-
to inhale la mezcla gaseosa desde el reservorio, a la que
se suma el aporte del aire espirado del paciente. El tiem-
Procedimiento
po de reinhalación debe ser de 4 minutos estrictamente,
La prueba consiste en respirar a volumen corriente a
durante el cual se realizan unas 15-20 oclusiones.7,11
través de una pieza bucal aletada con mordillo (tipo snor-
La PetCO2 debe incrementarse de manera gradual
kel) en un circuito de reinhalación tal como se muestra
(rampa) hasta alcanzar unos 60-70 mmHg o registrar un
en la Figura 1. Los requisitos técnicos se detallan en la
incremento de al menos 15 mmHg respecto del basal.
Tabla. Si bien algunos respiradores mecánicos permiten
medir la P0.1, no se dispone actualmente de circuitos
industriales comerciales para esta prueba, la cual sin em- Tabla. Requisitos técnicos para la realización de la prueba de reinhalación
bargo es considerada segura y, dejando de lado algunas de CO2
molestias menores, no se han reportado efectos adversos Componentes Especificaciones
de consideración.8 Resistencia total del circuito < 2 cmH2O/L/seg a un flujo de 1 L/seg.
La prueba se puede efectuar con un operador que Bolsa de reinhalación ≥7 L de capacidad.
dirige el estudio y acciona la válvula a efectos de ocluir Sensor de CO2 Capnógrafo (tipo Mainstream o Sidestream).
la rama inspiratoria. Debe estar situado detrás del sujeto Rango de medición de 0-150 mmHg.
en estudio para que no pueda detectar el momento de Sensor de flujo Rango entre 0,5 L/seg a 3 L/seg; precisión de
las oclusiones. El segundo operador debe controlar el 0,03 L/min ó 2%.
circuito y la bolsa de reinhalación para que la misma Sensor de presión Rango entre -25 a 25 cmH2O; precisión de 0,5
no esté ni completamente inflada ni colapsada (aproxi- cmH2O ó 3%.
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Válvula de
seguridad
Sistema de
adquisición de Rama espiratoria
señales
VU
Bq Cp Nt Vp
VU
BO
Rama inspiratoria
BC
Sistema de oclusión Tanque con
O2/CO2
Figura 1. Circuito de reinhalación.
Las señales provienen del neumotacógrafo que registra la presión y el flujo en la boca en tiempo real, así como del capnógrafo, que valora los cambios de presión parcial
de dióxido de carbono exhalado durante la prueba. Los registros se integran en un sistema de adquisición de señales y se visualizan mediante el software correspondiente
en una computadora.
Nt: neumotacógrafo; Cp: capnógrafo; Bq: boquilla; BO: balón de oclusión; VU: válvula unidireccional; BC: bolsa colectora; VP: válvula de pasaje de gases.
Se recomienda realizar dos pruebas con un intervalo de la P0.1 son infrecuentes y deberían ser descartados a
recuperación de 15-20 minutos.8,9 fines de una correcta interpretación (tos, cierre incom-
El análisis detallado del registro se efectúa off line y pleto de la válvula, oclusión durante el tiempo inspira-
está centrado en la cuantificación de la deflexión de la torio, entre otras).
P0.1 (Figura 2) y de la PetCO2 previa a la oclusión.6,8,10 La estimación de la pendiente (ΔP0.1/ΔPetCO2) es
El monitoreo de flujo cero asegura que la oclusión fue la respuesta de los centros respiratorios frente a los cam-
con la rama inspiratoria adecuadamente ocluida. bios de CO2 (Figura 3). Sugerimos, una vez terminada
Todos los puntos de P0.1 y PetCO2 apareados pro- la evaluación, preguntar al paciente su sensación de dis-
venientes de oclusiones técnicamente satisfactorias, son nea con la escala de Borg. Valores nulos o bajos en la
utilizados para construir una recta de regresión lineal escala apoyan la presencia de anomalías en el control de
(método de mínimos cuadrados).6,12,13 Es conveniente la ventilación.
proceder a la observación visual de las curvas de ambos El objetivo de esta nota técnica es ofrecer una me-
estudios por separado (no se esperan diferencias impor- todología adecuadamente estandarizada a efectos de
tantes) y luego, juntar todos los datos para obtener la obtener datos confiables y clínicamente relevantes
curva definitiva. Los artefactos durante la medición de que ayuden a tomar decisiones en el área clínica. Con
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Fin de la oclusión 60,00
A
30,00
Flujo (L/min)
0,00
-30,00
B Comienzo de la inspiración
0,00
} P0.1
Paw (cmH2O)
-2,00
}
0,1 seg.
-4,00
-6,00
0,00 98,00 99,00
Segundos
Figura 2. A: flujo en la boca (L/min) en el tiempo (segundos); B: presión bucal (Paw, cmH2O) en el tiempo (segundos).
La medición de la P0.1 comienza con el inicio de la deflexión negativa (por debajo del cero de línea de base). Es posible observar la deflexión negativa en la curva
de Paw y la ausencia de flujo en la boca. El valor de presión en la boca a los 0,1 segundos de comenzada la oclusión es la P0.1. Si bien el número es negativo, por
convención se informa como positivo.
Paw: presión bucal; P0.1: presión de la oclusión en la boca a los 0,1 segundos del comienzo de la inspiración.
esta metodología, la mediana y el rango intercuartíli-
6,5 co (RIQ) de la pendiente P0.1/PetCO2 obtenida fue
6,0 de 0,183 cmH2O/mmHg (0,153 - 0,233).6 En caso de
5,5 adoptar esta metodología, no obstante, sugerimos reali-
5,0 y = 0,17 x – 4,8 zar pruebas preliminares en sujetos sanos con el objeti-
4,5 vo de obtener valores de referencia propios.
P0.1 (cmH2O)
4,0
3,5
Conclusión
3,0
La respuesta ventilatoria frente a la hipercapnia progre-
2,5
siva es una prueba simple y no invasiva que evalúa el
2,0
control químico de la ventilación frente a la reinhala-
1,5
ción de CO2 en términos de la pendiente ΔP0.1/ΔPet-
1,0
CO2. La estandarización de las pautas de su ejecución
30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60
y del equipamiento es indispensable a fines de una co-
PetCO2 (mmHg)
rrecta interpretación de los resultados.
Figura 3. Gráfico de correlación entre la P0.1 y la PetCO2.
Cada punto representa un par de valores de P0.1 y el valor de PetCO2 anterior
Referencias
a la oclusión. La estimación de la pendiente se realiza por regresión lineal a
1. Arce SC, De Vito EL. More Breathing, Less Fitness: Lessons
través del método de mínimos cuadrados. La ecuación resultante se muestra
from Exercise Physiology in Chronic Obstructive Pulmonary
en el gráfico. La pendiente ΔP0.1/ΔPetCO2 en este caso es 0,17 cmH2O/mmHg.
Disease-Heart Failure Overlap. Am J Respir Crit Care Med.
P0.1: presión de la oclusión en la boca a los 0,1 segundos del comienzo de la 2017;196(10):1233–4.
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Med. 1989;10(2):215–26. CompartirIgual 4.0 Internacional License. Creado a partir de
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Respir Physiol. 1975;23(2):181–99.
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pulmonary disease. Eur Respir J. 1998;12(3):666–71. Citar este artículo como: Navarro E, Escobar MA, Arce SC,
11. Burki NK, Mitchell LK, Chaudhary BA, Zechman FW. Rositi ES, Morel Vulliez GG, Monteiro SG, De Vito EL. Estudio
Measurement of mouth occlusion pressure as an index de la quimiosensibilidad al CO2: pautas técnicas para la
of respiratory centre output in man. Clin Sci Mol Med. prueba de reinhalación de CO2. AJRPT. 2021;3(2):57-61.
1977;53(2):117–23.
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