Introducció

L'espirometria és la tècnica d'exploració de la funció respiratòria que mesura els fluxos i volums respiratoris útils per revisar el funcionament dels pulmons i per al diagnòstic i seguiment de patologies respiratòries.

L’espirometria mesura el flux d’aire, es a dir, l’aire que s’intercanvia entre els pulmons i l’exterior a cada cicle respiratori. Aquest volum, que s’anomena volum corrent (VC), multiplicat per la freqüència respiratòria (FR) determina el volum d’aire que es mobilitza a cada minut, el volum espirat minut (VEM). No obstant no tot l’aire inspirat arriba a contactar amb la superfície respiratòria dels pulmons, ja que una part queda en l’anomenat espai mort anatòmic (VD) i, per tant, aquesta fracció d’aire no intercanvia gasos a nivell dels alvèols. Es pot calcular el volum que sí que contacte amb els alvèols, anomenat volum alveolar (VA), restant al VEM l’espai mort anatòmic.

A partir dels paràmetres ventilatoris es pot calcular el consum d’oxigen (V̇O) i  estimar la taxa metabòlica. El metabolisme, que reflecteix un equilibri entre els guanys i les pèrdues d'energia, es pot associar amb les proporcions relatives dels diferents components endomòrfic, ectomòrfic i mesomòrfic.

Un paràmetre funcional molt important a registrar també, és la capacitat vital (CV), ja que determina la potencialitat màxima de l’individu per utilitzar el màxim volum d’aire que conté el pulmó.

Desenvolupament 

Es determinarà el metabolisme energètic en repòs, (a partir de la mesura indirecta de la taxa metabòlica basal), expressat com a consum d'oxigen. 

Es farà una aproximació en base a les mesures ventilatòries (VC), freqüència respiratòria (FR), flux ventilatori o volum espirat minut (VEM), volum alveolar). A partir de les dades obtingudes es calcularà el quocient respiratori (QR) per obtenir el consum d’oxigen (V̇O).  

Per últim es mesurarà també la capacitat vital (CV).

Material

Material a utilitzar per la determinació dels paràmetres ventilatoris

Sistema espiromètric Easyone-PC

Software Easyone

Espiròmetre amb la broqueta

Procediment

Mesures de paràmetres ventilatoris

Per espirometria s’obtindrà el volum corrent, freqüència respiratòria, flux ventilatori i capacitat vital.

La prova espiromètrica consisteix en respirar normalment a través de la broqueta del espiròmetre, connectat a l’ordinador amb el software del programa Easyone.

Passos a seguir per registrar la ventilació:

• Obrir el programa Easyone

• Introduir els paràmetres que es demanen de l’individu (pes, talla, etc)

• Seleccionar el programa SVC i realitzar 10 respiracions normals (per obtenir el volum corrent o tidal i la freqüència respiratòria)

• Finalment, fer una inspiració i espiració forçada per obtenir la capacitat vital

Càlcul de la ventilació alveolar

El volum alveolar minut (V̇A) es la quantitat d’aire fresc que arriba als alvèols per realitzar l’intercanvi de gasos per minut. 

Es calcula restant el volum de l’espai mort (aire no usat, VD) del volum minut total (V̇E). Aquest es el volum corrent (VT) per la freqüència respiratori (FR).

El volum alveolar minut (V̇A) es el volum corrent alveolar (VA) per la freqüència respiratòria (FR). El V̇A es el volum d’aire que realment participa en el intercanvi i es aproximadament el 70% del volum corrent (VT). L’aire que no participa en el intercanvi es el volum de l’espai mort (VD). 

Es pot fer una estimació de l’espai mort fisiològic (VD) per pes corporal, assumint una aproximació teòrica de que aquest espai (mL) té un valor igual al pes corporal, expressat en Kg, (i.e. de 2,22 ml/kg pes corporal).

L'espai mort fisiològic normal és d'aproximadament un terç del volum corrent de repòs, que sol ser d'uns 500 ml en un adult. Per tant, aproximadament 150 ml és espai mort (el 30%).

Tenint en compta aquesta estimació, es pot calcular el valor de la ventilació alveolar (V̇A). 

Càlculs:

• Volum minut total: V̇E = VT x FR

• Volum espai mort anatòmic: VDA ≈ 2,22mL/Kg

• Volum espai mort fisiològic: VD = VDA × FR

• Volum espai mort fisiològic: VD = (2,22ml/kg × pes (kg) × FR (cicles/min) 

• Volum alveolar (per respiració): VA = VT - VD

• Volum alveolar minut: V̇A = VA x FR

• Volum alveolar minut: V̇A = (VT-VD) x FR

Càlcul del consum d’oxigen 

Assumint un valor per a la pressió alveolar de CO₂ de 5,3 kPa i un quocient respiratori (RQ) de 0.8, es pot calcular el consum d’oxigen en L/min i en L/h· kg. 

• Eliminació de CO₂ (mmol/min) = P_ACO₂ × VA/RT

            R = 0,00832/mmol·Kelvin; T= 273 + temperatura (37º) = 310

• Eliminació de CO₂ (mmol/min) = 5,3kPa × VA(L) / (0,00832 × 310)

            Per passar l’eliminació de CO₂ (mmol/min) a CO₂ (L/min), multiplicar per 22,4/1000

• Consum d’oxigen (l/min): eliminació de CO₂ (L/min) / 0,8