Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf

Programa formativo
EPOC
Módulo 3.
Espirometría y otras pruebas
funcionales respiratorias
Coordinador

Luis Puente Maestu
Autores

María Jesús Rodríguez Nieto
Felip Burgos Rincón
Jordi Giner Donaire
Julia García de Pedro
Francisco García Río
Jesús Molina París

S

Consell Català
de Formació Continuada

Professions Sanitàries

Índice

Programa formativo
EPOC
Módulo 3. Espirometría y otras pruebas
funcionales respiratorias
Coordinador
Luis Puente Maestu
Jefe de Sección de Pruebas Funcionales y Broncoscopia. Servicio de Neumología
Hospital General Universitario Gregorio Marañón. Madrid
Universidad Complutense de Madrid

Autores


Laboratorio de Función Pulmonar
Servicio de Neumología
Fundación Jiménez Díaz-Capio. Madrid

Médico Adjunto. Servicio de Neumología
Hospital General Universitario Gregorio Marañón
Madrid


Francisco García Río

Centro Diagnóstico Respiratorio
Servicio de Neumología (ICT)
IDIBAPS - Universitat de Barcelona
Hospital Clínic. Barcelona

Hospital Universitario La Paz. Madrid
Facultad de Medicina
Universidad Autónoma de Madrid. IdiPAZ. Madrid

Jordi Giner Donaire


Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Barcelona

Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria
Centro de Salud «Francia». Fuenlabrada. Madrid

© 2013 Ferrer Internacional, S.A.
Editado por EdikaMed, S.L.

Josep Tarradellas, 52 - 08029 Barcelona
Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de
los titulares del Copyright, la reproducción (parcial o total), distribución, comunicación pública o transformación de esta obra, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a EdikaMed, S.L. (www.
edikamed.com; 93 454 96 00) o a CEDRO (Centro Español de
Derechos Reprográficos, www.conlicencia.com; 91 702 19 70/
93 272 04 45) si necesita fotocopiar o escanear fragmentos de
esta obra.

Índice

III

Índice

Introducción

V
II

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Parte TEÓRICA

1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

El sistema respiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Luis Puente Maestu
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Músculos respiratorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Propiedades estáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dinámica pulmonar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Compresión dinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Atrapamiento aéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Obstrucción de las vías aéreas centrales . . . . . . . . . . . . . . . .
Mecanismos de protección de los pulmones contra los agentes inhalados
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .

. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .

. 3
. 3
6
6
7
. 9
10
11
. 12
. 14

Generalidades de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Terminología de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maniobra espiratoria forzada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Papel diagnóstico y pronóstico de la espirometría en las enfermedades respiratorias
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.

15
15
17
. . 18
. 19

Espirometría de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tipos de espirómetros. Espirómetro de oficina frente al de laboratorio
Calibraciones de los equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Factores ambientales y técnicos relevantes . . . . . . . . . . . .
Control de la infección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precisión y reproducibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Control de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .

. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .

. . .
. . .
. .
. . .
. .
. . .
. .
. .

20
21
23
23
23
23
24
26

IV

Módulo 3
Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias

Técnica de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Jordi Giner Donaire
Preparación del equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Preparación del sujeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Posición del sujeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Datos atmosféricos y antropométricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Realización de la prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Valoración de la maniobra, aceptabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Valoración de la maniobra reproducibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Calidad de las maniobras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Guardar registros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Interpretación de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Valores de normalidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

Parámetros espirométricos necesarios para la interpretación de la espirometría . . . .

38

Patrones espirométricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

Estrategia de interpretación de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

Evaluación de los cambios en la espirometría . . . . . . . . . . .

46

Francisco García Río, Elizabet Martínez Cerón, Delia Romera Cano
Prueba de broncodilatadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

Evaluación en la EPOC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

Evaluación en el asma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

Evaluación en las enfermedades intersticiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

Evaluación en las enfermedades neuromusculares . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

La espirometría en atención primaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Manejo de pacientes respiratorios en atención primaria. Papel de la espirometría . . .

54

La espirometría como herramienta de detección (screening) . . . . . . . . . . . . .

56

Variables a considerar en la espirometría en atención primaria. Papel del FEV6 . . . .

58

Organización de la espirometría en atención primaria . . . . . . . . . . . . . . . .

59

Conclusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

Índice

V

Otras pruebas funcionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Luis Puente Maestu, Rosa Gómez García, Julio Vargas Espinal, Jorge Chancafe Morgan
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Flujo máximo espiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

Gasometría arterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Difusión de monóxido de carbono por respiración única . . . . . . . . . . . . . . .

67

Presiones respiratorias máximas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Pruebas de provocación bronquial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77

Pruebas farmacológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77

Medición del óxido nítrico exhalado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

80

Prueba de marcha de 6 minutos y desaturación de oxígeno durante el ejercicio . . . .

81

Ergoespirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

82

Test de evaluación

8
7

Parte PRÁCTICA

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9
3

Generalidades de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Espirometría de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Técnica de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Jordi Giner Donaire

Interpretación de la espirometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 01
1
Julio García de Pedro

Evaluación de los cambios en la espirometría . . . . . . . . . . . . . . 04
1
Francisco García Río, Elizabet Martínez Cerón, Delia Romera Cano

La espirometría en atención primaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 07
1

Índice

VII

Introducción

L

a medición de la función pulmonar es
una parte fundamental del diagnóstico de los pacientes con sospecha de
enfermedades respiratorias, que además permite definir su gravedad, la capacidad para
tolerar intervenciones en las que puedan ocurrir complicaciones pulmonares o en las que
se espere la pérdida de función respiratoria y
monitorizar la evolución de los procesos respiratorios. La información que obtendremos
mediante el estudio de la función del aparato
respiratorio es objetiva, precisa, reproducible
y, por lo tanto, fiable. En los últimos tiempos
se está poniendo énfasis en el manejo del
paciente basándose en sus síntomas, en
parte debido a que nos hemos dado cuenta
de que la situación funcional de un paciente
depende de una serie compleja de factores
y no siempre guarda una relación suficientemente estrecha con una única variable de
función pulmonar, en parte porque estas últimas no tienen resolución suficiente para detectar cambios que sí son consistentemente
apreciados por el paciente, como mejoría en
sus síntomas en la práctica y en los ensayos
clínicos. Sin embargo, aunque la función pulmonar no sea el único factor a considerar, los
síntomas del paciente tampoco pueden ser el
único criterio diagnóstico o que dirija nuestras
decisiones terapéuticas, pues sabemos que
muchos pacientes minimizan o exageran sus
síntomas, y la discrepancia entre síntomas y
función puede darnos la pista de la existencia
de procesos concomitantes.
Son numerosas las pruebas funcionales respiratorias (PFR), cada una tiene sus indicaciones precisas y su utilidad. Las que podemos

denominar como PFR básicas son la espirometría y la curva flujo-volumen forzadas, la
prueba broncodilatadora y la gasometría arterial, pero otras pruebas, como la espirometría
lenta, la determinación de presiones respiratorias máximas, la medición de la fracción
espirada de óxido nítrico, el test de difusión
pulmonar y la valoración de la capacidad de
esfuerzo son sumamente útiles en muchos
pacientes y cualquier profesional que maneje pacientes con enfermedades respiratorias
debe tener conocimiento de ellas. Otros test,
como la determinación de los volúmenes
pulmonares y las pruebas de broncoprovocación, son muy útiles en situaciones precisas.
Para la realización de todas estas mediciones
necesitamos distintos equipos que deben
cumplir los requisitos técnicos que se establecen en las normativas vigentes. Igualmente es imprescindible la calibración adecuada
de los aparatos previa a su uso de acuerdo a
las especificaciones del fabricante, así como
seguir las normas de control de la infección e
higiene establecidas. El personal que realiza
las pruebas debe estar familiarizado con los
equipos y tener la experiencia suficiente en
su realización para obtener unos resultados
de calidad. Precisamente, la falta de reconocimiento de la importancia de los controles
de calidad y de la necesidad de que quien
haga e interprete las pruebas funcionales, en
particular la espirometría, tenga la formación
y experiencia necesarias subyace en el patente fracaso en su implantación generalizada,
incluso en países como el nuestro, con recursos económicos para implantar una prueba
tan esencial.

VIII

Módulo 3

Precisamente, el contribuir a la formación y
difusión de la espirometría en particular y de
las pruebas funcionales respiratorias en general es la razón de ser de esta obra, en la
que hemos podido contar con un nutrido grupo de las autoridades en este campo.

Luis Puente Maestu
Jefe de Sección de Pruebas Funcionales y Broncoscopia.

El sistema respiratorio

3

Luis Puente Maestu
Jefe de Sección de Pruebas Funcionales y Broncoscopia. Servicio de Neumología

Introducción
Las células del cuerpo requieren producir sin
cesar la energía necesaria para crecer, repararse y mantener sus funciones vitales y, para
ello, necesitan un suministro continuo de oxígeno; de hecho, una persona puede vivir sólo
unos pocos minutos sin este elemento. El oxígeno procede de la capa gaseosa que envuelve la Tierra, la atmósfera; los niveles en los
que se desarrolla la vida, la biosfera, contienen un 20,946% de oxígeno, un 78,084% de
nitrógeno y, aproximadamente, 1% de vapor
de agua, 0,934% de argón, 0,046% de dióxido de carbono y otros gases nobles en menor
proporción, además de partículas en suspensión; a esta mezcla la llamamos aire.
La función principal del sistema respiratorio es, por un lado, extraer oxígeno del aire
y transferirlo a la sangre, la cual a su vez lo
transporta a las células, y, por otro, excretar
a la atmósfera el dióxido de carbono producido en el metabolismo; los puntos donde tiene
lugar este proceso son los alveolos (parénquima pulmonar). El intercambio de gases ocurre de forma pasiva a favor de los gradientes
de presión y químicos que existen entre el gas
alveolar y la sangre de los capilares pulmonares e implica tanto la difusión a través de
la membrana alveolocapilar como la combinación o disociación química con la hemoglobina presente en los capilares pulmonares.
Al proceso conjunto de la difusión a través de
la membrana alveolocapilar más la combina-

ción química con la hemoglobina lo denominamos «transferencia de gases».
Para mantener esta transferencia, el gas alveolar debe renovarse periódicamente con el
aire que circula por las vías aéreas (la nariz y
la boca, la faringe, la tráquea y los bronquios),
el cual tiene que llegar en las cantidades necesarias, limpio, húmedo y a 37 °C (temperatura
corporal). El motor de esta renovación del gas
alveolar, llamada ventilación, son los músculos
respiratorios (diafragma e intercostales, auxiliares de la respiración, abdominales y faríngeos)
(fig. 1). Una persona en reposo respira alrededor de 6 litros de aire por minuto (l/min). En un
ejercicio intenso la cantidad puede aumentar a
más de 75 l/min. Durante una jornada de 8 horas de actividad moderada, la cantidad de aire
que se respira puede ser de hasta 8,5 m3 [1].
Además, en el proceso de transporte a y desde las células al pulmón también están involucrados la sangre, el sistema cardiocirculatorio
y el cerebro. La sangre lleva el oxígeno desde
los pulmones al resto del cuerpo y devuelve el
dióxido de carbono para ser eliminado, el corazón genera la fuerza para mover la sangre
a la velocidad y presión adecuadas en todo el
cuerpo y, finalmente, el buen funcionamiento
de todo el sistema está dirigido por el cerebro y
el sistema nervioso autónomo.

Estructura
El aire entra por la boca o la nariz, pasa por
la faringe (garganta) y de ahí baja a la trá-

4

Módulo 3

quea. Al llegar a los pulmones, la tráquea se
divide en dos, los bronquios principales, uno
hacia cada pulmón. A su vez, los bronquios
se bifurcan dicotómicamente en varias ocasiones en bronquios cada vez de menor calibre, que a su vez se dividen en ramas más
pequeñas llamadas bronquiolos. En conjunto, los bronquios y bronquiolos se denominan
«árbol bronquial», debido a que su aspecto
es similar a la ramificación de un árbol invertido. Después de un total de 23 divisiones,
los bronquiolos terminan en los conductos
alveolares, que contienen grupos de alveolos;
son las zonas donde el oxígeno y el dióxido
de carbono son finalmente transferidos a la
circulación sanguínea [2,3] (fig. 2).
La tráquea y, aproximadamente, la primera docena de divisiones de los bronquios,
tienen anillos o, al menos, láminas de cartílago en sus paredes que impiden que se
colapsen [2]. El resto de las vías aéreas y
los alveolos no tienen cartílago y son de-

formables, variando su calibre cuando los
pulmones se expanden y se contraen. Los
vasos del sistema arterial pulmonar acompañan a bronquios y bronquiolos, y también
se van ramificando hasta terminar en capilares, que están en contacto directo con los
alveolos formando tupidos ovillos (fig. 3).
La transferencia pasiva de gases, sobre todo
la del oxígeno, es un proceso relativamente
ineficiente, por lo que, para conseguir extraer
suficiente oxígeno, la superficie alveolar de
los pulmones es muy grande (28 m2 en reposo y llega hasta 100 m2 en una respiración
profunda o en el ejercicio) [2,4]. Esta dimensión es incluso insuficiente para difundir la
cantidad de oxígeno necesaria a la sangre
en situaciones extremas, como es el caso
de los deportistas a máximo rendimiento y,
especialmente, a cierta altura sobre el nivel
del mar, lo que se pone en evidencia porque
la diferencia entre las presiones alveolar y
arterial de oxígeno se eleva con respecto a la
de reposo y la sangre no se satura [5]. Cier-

Figura 1. El sistema respiratorio

Laringe

Nariz
Boca

Tráquea

Bronquios
Pulmón
derecho
Lóbulo
superior
derecho
Lóbulo
medio
Lóbulo
iInferior
derecho

Pulmón
izquierdo
Lóbulo
superior
izquierdo
Lóbulo
inferior
izquierdo

Parte TEÓRICA

5

Figura 2. Diagrama esquemático de la vía aérea
Estructura

Diámetro
Músculo
Células
Cilios Cartílago
(mm)
liso
caliciformes

Laringe

35-45

+++

+++

0

+++

Tráquea

20-25

+++

+++
Forma de C

+

+++

Bronquios principales

12-16

+++

+++
Anillos

++

++

Bronquios lobulares

10-12

+++

+++
Láminas

++

++

Bronquios
segmentarios

8-10

+++

++
Láminas

++

++

Otros
bronquios

1-8

+++

++
Láminas

++

+

Bronquiolos

0,5-1

++

0

+++

+

Bronquiolos terminales

< 0,5

++

0

+++

0

Figura 3. Alveolos con su vascularización
Arteria pulmonar

Vena pulmonar

Bronquiolo

Alveolo

6

Módulo 3

tas enfermedades pulmonares que afectan
a los alveolos, los capilares o a la hemoglobina, pueden interferir con la difusión y reducir
la cantidad de oxígeno que llega al torrente
sanguíneo. La necesidad de una superficie
de intercambio tan grande tiene dos implicaciones importantes: en primer lugar, como
la estructura pulmonar es la repetición del
diseño básico del que evolucionó, es decir,
un saco (alveolo) con un conducto (vía aérea) en el que no se produce intercambio de
gases, obliga a un exceso de capacidad ventilatoria (volumen de aire que entra en los
pulmones en 1 min), parte de la cual (aproximadamente un 15% en ejercicio y un 35% en
reposo) entra y sale sin haber participado en
el intercambio gaseoso (espacio muerto) [6]
y, en segundo lugar, aumenta la exposición
del sistema respiratorio al daño causado por
inhalación de materiales tóxicos e irritantes
o a amenazas biológicas, como alérgenos,
inmunógenos y agentes infecciosos [2].

Músculos respiratorios
Para mover el aire desde el exterior del organismo a las unidades de intercambio debe hacerse la fuerza suficiente para vencer la elasticidad e inercia del sistema respiratorio, y
que la cavidad torácica se expanda para crear
una presión negativa (inferior a la atmosférica) en el alveolo que produzca una corriente
de aire hacia el interior de los pulmones (inspiración). Normalmente, la fuerza se genera
por contracción de los músculos inspiratorios
(el principal es el diafragma), pero, en circunstancias especiales, puede ser un sistema de
soporte ventilatorio (un respirador). En cualquier caso, el volumen de gas que llega a los
alveolos para una determinada presión viene
determinado por las propiedades mecánicas
de la pared torácica, el parénquima pulmonar
y las vías aéreas.
Durante una inspiración máxima, el diafragma se contrae hacia abajo, presionando las
vísceras abdominales; para hacer palanca

hacia arriba, mueve las costillas, lo que aumenta el diámetro de la cavidad torácica (los
músculos intercostales externos tienen el
mismo efecto al contraerse durante la inspiración). Cuando se necesitan ventilaciones
extremadamente elevadas o cuando hay dificultad respiratoria también pueden actuar
como músculos inspiratorios los escalenos
y los esternocleidomastoideos del cuello [2].
La espiración es básicamente un proceso
pasivo, como veremos más adelante, pero,
cuando se necesitan ventilaciones elevadas,
por ejemplo, al hacer ejercicio, los músculos
intercostales internos y los músculos abdominales se contraen para reducir el volumen
pulmonar al final de la espiración (volumen
teleespiratorio), más allá de lo que lo hace en
reposo, consiguiendo por un lado que el volumen corriente (el volumen movilizado durante una respiración) sea mayor sin aumentar
la resistencia elástica y, por otro, almacenar
fuerza como en un resorte, ya que, por debajo
del 60% de la capacidad vital, la tendencia de
la caja torácica es expandirse (o sea, inspiratoria) [1].

Propiedades estáticas
Tanto los pulmones como la pared torácica
son estructuras elásticas que, de forma simplificada, pueden considerarse como globos,
porque al igual que éstos, se requiere cierta
presión para distenderlos y, cuando se deja
de aplicar, se desinflan hasta recuperar la forma original [1,2,7-10]. En condiciones fisiológicas ambas están perfectamente acopladas
por la presión pleural, que mantiene los pulmones expandidos contra la pared torácica,
de forma que, en ausencia de cambios en el
contenido sanguíneo del interior del tórax, las
variaciones de volumen de ambos son idénticos [8]. Las presiones que se necesitan para
inflar y desinflar el tórax se pueden derivar de
la relación descrita en la figura 4. Los músculos inspiratorios son los responsables de
inflar el tórax por encima del punto de equilibrio (también llamado capacidad funcional

Parte TEÓRICA

7

residual o FRC, en las siglas internacionales)
y, como hemos dicho, los músculos espiratorios son capaces de llevar al tórax por debajo
de la FRC [1,2,7-10]. Estos conceptos sobre
la elasticidad del sistema respiratorio son
útiles, porque permiten deducir los cambios
funcionales en pacientes con alteraciones
restrictivas, sea por causa de debilidad de
los músculos respiratorios, por alteraciones
de la pared torácica o por mayor elasticidad
(rigidez) de los pulmones (tabla 1).

resistencia al paso del aire por el árbol bronquial. A diferencia de la elasticidad, que no
se afecta por el movimiento, las fuerzas que
se requieren para vencer la resistencia y la
inercia están marcadamente influidas por la
velocidad del flujo de aire y, por tanto, las consideramos propiedades dinámicas [2,11]. En
circunstancias normales, las fuerzas inerciales son despreciables y no hablaremos más
de ellas –pese a que tienen cierta relevancia
en los pacientes con síndrome de obesidadhipoventilación– y nos centraremos en las
resistencias. En un fluido con flujo laminar el
flujo (F) depende de la diferencia de presión
entre el principio y el final del tubo (ΔP) y de
la resistencia (R):

Dinámica pulmonar
Para que el aire entre a los pulmones, los
músculos respiratorios han de vencer no sólo
la elasticidad del sistema, sino también su
inercia y la de del gas que entra, así como la

F = ΔP / R (fórmula 1)

Figura 4. Relaciones presión-volumen del sistema respiratorio (línea continua)
obtenidas añadiendo las presiones elásticas del pulmón y de la pared torácica
(línea discontinua)

Capacidad pulmonar total (%)

Pulmón

100
Pared
y pulmón

75

75

FRC
50

50
25

25

0
Volumen residual

0
–40

–20

0
Presión elástica (cmH2O)

FRC: capacidad funcional residual.

20

40

Capacidad vital (%)

Pared

100

8

Módulo 3

Esta ecuación es relevante para interpretar
la espirometría, porque nos viene a decir
que cualquier medición de flujo como, por
ejemplo, el volumen espiratorio forzado en
el primer segundo (FEV1), puede estar disminuido, tanto si aumentan las resistencias de
la vía aérea como si disminuye la diferencia
de presión entre el alveolo y la boca. Cuando el pulmón es menos elástico (o más distensible, la distensibilidad es la inversa de
la elasticidad), como ocurre en el enfisema,
también disminuyen los flujos espiratorios,
ya que el pulmón tiene menor elasticidad y
genera menor presión en el alveolo [1,2,1114]. Volviendo a la resistencia, si el flujo es
laminar, dependerá del número, longitud
y sección global de las vías aéreas y de la
viscosidad del gas. En la mayor parte de
las vías respiratorias, los flujos son laminares, pero a flujos en la boca mayores de 0,5
l/s–1 empiezan a aparecer turbulencias en
las vías aéreas centrales. Cuando el flujo es
turbulento, la resistencia también depende
de la densidad y el número de bifurcaciones
[2,11], pero la modelización de los flujos turbulentos es muy compleja y, en definitiva,
sólo afecta a la magnitud de la relación en-

tre ΔP y flujo –pero no cambia los conceptos
generales del modelo de flujo laminar expresado por la fórmula 1, por lo que no entraremos en más detalles–.
La longitud de la vía aérea varía con el ciclo
respiratorio de una persona a otra y, también, en una misma persona; sin embargo,
dado que la resistencia aumenta de forma
proporcional a la cuarta potencia del radio, el
calibre de las vías aéreas es, con mucho, el
factor más importante que determina las resistencias. El calibre de la vía aérea depende
de la rigidez de su pared, del tono muscular
liso, de la tracción radial ejercida por los alveolos vecinos (por los que se verá afectada
por la elasticidad y el volumen del pulmón) y
de la presencia de moco, edema, secreciones
o compresiones de la pared.
Una propiedad importante para comprender
el fenómeno de atrapamiento aéreo es el
comportamiento de las resistencias con el
volumen. Las vías aéreas aumentan aproximadamente un 60% su diámetro y un 40%
su longitud desde la máxima espiración (volumen residual) a la máxima inspiración (ca-

Tabla 1. Causas de restricción
Pérdida de fuerza muscular respiratoria

— Cifoescoliosis

— Esclerosis lateral amiotrófica

— Espondilitis anquilopoyética

— Distrofia muscular de Duchenne

— Toracoplastia

— Distrofia miotónica de Steinert

— Fibrotórax

— Alteraciones hidroelectrolíticas severas

Aumento de la elasticidad pulmonar

— Miastenia gravis

— Enfermedades intersticiales

— Poliomielitis

— Edema de pulmón

— Secciones medulares altas

Pérdida de volumen pulmonar

Aumento de la rigidez del tórax

— Cirugía con resección

— Grandes quemados

— Derrame pleural

— Esclerodermia

— Neumotórax

Parte TEÓRICA
pacidad pulmonar total). En ausencia de tono
muscular liso, prácticamente todo el aumento del diámetro se ha producido ya a FRC, a
partir de la cual la mayor parte del aumento
de resistencia se debe al alargamiento de las
vías aéreas. Esto hace que las resistencias
aumenten relativamente poco al expulsar aire
desde capacidad pulmonar total hasta FRC y
drásticamente por debajo de FRC, dando una
relación hiperbólica entre la resistencia de la
vía aérea y el volumen [2].

Compresión dinámica
La compresión dinámica es un fenómeno de
gran importancia para entender la maniobra
espirométrica. La presión que empuja el aire
fuera de los pulmones durante la espiración
es la alveolar, que es la suma de la presión
originada por la retracción elástica espontánea del pulmón (Pst) y la presión transmitida
al espacio pleural por el efecto de la contracción de los músculos espiratorios y la retracción elástica de la pared torácica (Ppl) y viene
descrita por la siguiente fórmula:
Palv = Pst + Ppl (fórmula 2)
Pst es siempre positiva1, mientras que la presión pleural es habitualmente negativa en
respiración corriente, aunque se hace positiva en las espiraciones vigorosas. Por tanto,
durante la espiración forzada la presión alveolar es la suma algebraica de dos valores
positivos, y es la presión que se disipa en
vencer las resistencias desde el alveolo a la
boca, donde la presión es 0 [1]; por tanto,
como vemos en la figura 5, debe haber un
punto en el que la presión dentro de la luz
de las vías aéreas sea igual a la presión que
las rodea; este punto en el que las presiones
dentro y fuera de la vía aérea se igualan, se
denomina «punto de igual presión» [1,2,9,1114]. Proximal a este punto, la presión dentro

9
de la vía aérea es menor que la externa y se
produce una compresión.
Se ha podido determinar empíricamente que
hay un punto a partir del cual los aumentos de
presión pleural (hacer más fuerza espiratoria)
no se traducen en aumentos de flujo espiratorio, es decir, el esfuerzo extra no consigue que
se expulse el aire a mayor velocidad. La explicación más probable es que dichos esfuerzos
espiratorios, al aumentar la presión pleural,
por un lado aumentan la presión alveolar, pero
por otro aumentan la compresión de la vía aérea, que eleva la resistencia en una magnitud
equivalente y se cancelan [1,2,9,11-14]. En estas condiciones, la presión que empuja el gas
alveolar en la región distal al punto de igual
presión es Palv – Ppl que, como podemos deducir de la fórmula 2, es Pst, y las resistencias

Figura 5. Diagrama esquemático del
concepto de punto de «igual presión»
Punto
de igual
presión

Ppl = 10 cmH2O
Pst = 10 cmH2O
Palv = 10 cmH2O

5
10
+10 15 +10

+10
20
+10
+10

+10

A un determinado volumen durante la espiración forzada, la presión pleural (Ppl) y la presión elástica del pulmón (Pst) son iguales
a 10 cmH2O. La presión alveolar (Palv) es, por tanto, de 20 cmH2O.
Esta es la presión que empuja el gas alveolar hacia la boca (donde
la presión es 0), gas que se disipa circulando por los bronquios
en este paso. En consecuencia, habrá un punto en el recorrido
por las vías aéreas en el que la presión dentro y fuera de la pared
será de «igual presión». Próxima al punto de igual presión, la vía
aérea se comprime, al ser la presión externa superior a la interna.

1 Cabe recordar que en fisiología respiratoria se usa como referencia la presión atmosférica; así, decimos que una presión es positiva cuando
es mayor que la atmosférica y negativa cuando es menor.

10

Módulo 3

son las ofrecidas por las vías aéreas entre los
alveolos y el punto en el que se inicia la compresión a partir del cual la velocidad de salida
del aire está limitada, no puede ser mayor por
mucha fuerza que hagamos.
Esta limitación explica la reproducibilidad
de los flujos espiratorios en la espirometría,
pues no depende de la colaboración del paciente, que, si ha realizado el llenado máximo
inicial de los pulmones (lo que maximiza Pst)
obtiene aproximadamente el mismo FEV1, ya
que la espiración es un proceso pasivo resultante de la tendencia natural a la retracción
(elasticidad o retracción elástica) del pulmón
y la pared torácica expandidos y de las resistencias de las vías aéreas distales al punto de
igual presión, o sea que, si el llenado pulmonar ha sido máximo, la mayor o menor fuerza
espiratoria mejora algo el pico de flujo máximo, pero no el FEV1. Otra consecuencia del
punto de igual presión es que, a medida que
el pulmón se desinfla, la Pst baja, al estar los
alveolos menos distendidos la compresión de
la vía aérea ocurre más y más distal, por lo
que los flujos a bajos volúmenes pulmonares
son lo más representativo de las vías aéreas
más periféricas. A diferencia de la espiración,
la entrada del aire en la inspiración no está
limitada, pues durante la inspiración la Ppl es
negativa y cuanto más esfuerzo inspiratorio
se hace más se distiende la vía aérea. Por
este motivo, las enfermedades de la vía aérea
sobrecargan los músculos inspiratorios, ya
que la adaptación fisiológica a una reducción
en el flujo espiratorio es intentar prolongar la
espiración y el flujo máximo espiratorio no se
puede aumentar más, reduciendo el tiempo
que dura la inspiración; para ello, se aumenta
la velocidad de la inspiración, lo que obliga a
una contracción más rápida y enérgica de los
músculos inspiratorios, que pueden llegar a
fatigarse [1,2,9,11-14].

Si el pulmón es más distensible (menos
elástico) de lo fisiológico, como ocurre en el
enfisema, se vuelve menos capaz de volver
a su tamaño normal durante la espiración,
produciendo una mayor limitación al flujo
espiratorio indistinguible de un aumento de
la resistencia de la vía aérea a la espiración.
Si el pulmón se hace menos distensible (enfermedades inspiratorias) se facilita la espiración, pero hay que hacer más trabajo para
aumentar el volumen (inspirar) [1].

Atrapamiento aéreo
La limitación al flujo espiratorio también puede afectar a los volúmenes pulmonares. La
mayoría de las enfermedades pulmonares incide de forma heterogénea en distintas zonas
del pulmón y, por tanto, su elasticidad y la resistencia de las vías aéreas a las que están
unidos también se afectan heterogéneamente. Tanto al aplicar presión para llenar los pulmones como al vaciarlos el volumen aumenta
o disminuye de una forma exponencial (más
rápido al principio y más lento al final) y la
velocidad depende de la elasticidad y, sobre
todo, de la resistencia2 [1,11]. La curva volumen/tiempo de la espiración forzada tiene
forma exponencial, al ser la suma de los comportamientos de todas las unidades alveolares (fig. 6); algunas unidades de vaciado muy
lento pueden no tener tiempo suficiente para
vaciarse en una espiración normal. En consecuencia, al contener más gas alveolar del
fisiológico al final de la espiración, el volumen
residual es mayor y la capacidad vital menor,
lo que hace que la capacidad vital pueda estar disminuida por factores dinámicos y, por
tanto, no ser siempre un buen reflejo de la
capacidad pulmonar total (TLC), por lo que el
«patrón restrictivo» en la espirometría debe
confirmarse con la medición de la TLC o con
un cuadro clínico compatible.

2 En sistemas que siguen la fórmula 1, y asumiendo una resistencia (R) y una compliancia (C) fijas, la ecuación que describe el cambio de
volumen con el tiempo es: V(t) = Palv · C · e–t/RC, donde V(t) es el volumen en un momento dado de la espiración y RC la constante de tiempo,
es decir, el determinante de la velocidad.

Parte TEÓRICA

11

Obstrucción
de las vías aéreas centrales

Esto se debe a que, como explicamos anteriormente, durante la inspiración se produce
una distensión de la vía aérea, mientras que
durante la espiración se produce una compresión. En pacientes con obstrucción variable extratorácica, el estrechamiento producido por la estenosis empeora en inspiración,
porque la disminución de presión dentro de
la vía aérea causa que la presión atmosférica
que la rodea la comprima; durante la espiración el sitio de la obstrucción se dilata al
haber una presión mayor que la atmosférica
dentro de la vía aérea. En consecuencia, el
flujo espiratorio al 50% de la capacidad vital
llega a ser mayor de 2 veces el inspiratorio.
En pacientes con obstrucción variable intra-

Aunque estas lesiones eran raras en el pasado, hoy en día se ven con alguna frecuencia
casos de estenosis de las vía aéreas centrales (tráquea y bronquios principales) por tumores como consecuencia de intubaciones
prolongadas, traqueotomías, reflujo o enfermedades reumáticas. En general hay dos tipos de obstrucciones, las fijas y las variables,
que pueden ser intra- o extratorácicas. En
sujetos normales, los flujos inspiratorios son
mayores que los espiratorios, por lo que el
flujo espiratorio al 50% de la capacidad vital
es aproximadamente el 0,8 del inspiratorio.

Figura 6. Diagrama esquemático del vaciamiento de las unidades alveolares
100
75

Normal

50

Volumen espiratorio (%)

25
0
100
75

Lenta

50
25
0
100
75

Muy lenta

50
25
0
0

2

4

6

8

10

Tiempo espiratorio (s)
El vaciado de las unidades alveolares no es instantáneo y sigue un patrón exponencial decreciente, como el que vemos en la figura. Una
unidad normal se vacía rápidamente y en 1 s se ha vaciado del 80 al 85%. Las unidades más lentas tardan más tiempo y a los 6 s (línea
discontinua), el tiempo mínimo que dura una espiración correcta en una maniobra de espirometría forzada aún tiene cierta cantidad de gas.
Este fenómeno se llama atrapamiento aéreo. A medida que la espiración es más breve, como ocurre cuando el paciente muestra taquipnea,
como en el ejercicio, no se pueden vaciar más unidades y el volumen de las unidades lentas es cada vez mayor (línea de puntos). Este
fenómeno se denomina «hiperinsuflación dinámica».

12

Módulo 3

torácica ocurre lo contrario. Al generar presión negativa intratorácica se dilata la estrechez, que empeora cuando la presión pleural
es positiva, como ocurre en la espiración;
así, la relación flujo espiratorio al 50% de
la capacidad vital llega a ser menor de 0,3.
Cuando la obstrucción es fija o se localiza en
el opérculo torácico afecta tanto en inspiración como en espiración [2].

Mecanismos de protección
de los pulmones
contra los agentes inhalados
Los contaminantes en el aire pueden ser en
forma de gases (vapores), líquidos (aerosoles
o nieblas) o sólidos (humos y polvos). Los productos químicos tóxicos y los materiales irritantes que se inhalan pueden dañar el árbol
bronquial o los pulmones y causar daños en
otras partes del cuerpo, al permitir los pulmones el paso de algunas moléculas químicas a
la sangre [2].
La primera línea defensiva está en las vías aéreas, que impiden la llegada de todas, salvo
de las partículas más pequeñas, a alveolos.
Las partículas de tamaño mayor de 10 µm
se depositan en la nariz [2]. Para poner esta
cifra en perspectiva diremos que normalmente podemos ver a simple vista partículas menores de 50 µm (media décima de milímetro). Las partículas de 10 µm sólo son
perceptibles al microscopio, aunque a veces
se pueden ver cuando la luz se refleja en
ellos (los clásicos haces de luz que se filtran
por la ventana). La deposición de las partículas en el aparato respiratorio depende de
su tamaño, masa y forma. Las que se depositan en los alveolos tienen un diámetro aerodinámico entre 0,5 y 2 µm, las partículas
mayores se depositan en los bronquios por
sedimentación o inercia [2], y las menores
lo hacen por difusión, ya que son sensibles
a los movimientos brownianos de los gases
del aire. El movimiento de las moléculas de

gas en las vías aéreas terminales no es por
convención, sino que se produce básicamente por difusión entre el gas de las vías
aéreas y el de los alveolos; esta difusión es
varios órdenes de magnitud menor para las
partículas pequeñas y se produce también
radialmente, con la diferencia de que las
partículas quedan atrapadas en la pared y
el oxígeno y el anhídrido carbónico fluyen
hacia o desde la sangre [2,15].
Los pulmones tienen varios mecanismos
para protegerse de la contaminación por partículas y agentes infecciosos. El vello de la nariz proporciona la primera barrera mediante
la filtración de las partículas grandes de polvo y otros materiales. Sin embargo, cuando
las personas hacen ejercicio o trabajan duro,
tienen que respirar por la boca para coger
aire suficiente, imposibilitando así el filtrado
nasal [2]. Siempre que los materiales irritantes toquen las paredes de las vías respiratorias, se desencadena tos refleja, que fuerza
al gas en los pulmones a salir rápidamente,
lo que generalmente expulsa el irritante. Además, toda la superficie de la nariz, la tráquea,
los bronquios y los bronquiolos más grandes
está recubierta de células ciliares, que tienen
unas finas vellosidades en su superficie y están cubiertas con una fina capa de moco que
atrapa material extraño. La capa de moco
está compuesta de una doble capa sol-gel en
la superficie del epitelio: la capa pegada es
líquida sol y la más externa está formada por
placas más viscosas e impermeables, para
impedir la deshidratación de los cilios. Éstos
se mueven rítmicamente hacia la laringe en
la capa sol del moco y sus puntas rozan por
debajo las placas de moco viscoso desplazándolas y, con ellas, las partículas que haya
atrapado. Este proceso se denomina «ascensor mucociliar» (fig. 7) [2,3].
Los macrófagos alveolares fagocitan las partículas que se depositan más allá del límite de
los cilios y se mueven proximalmente hasta

Parte TEÓRICA

13

Figura 7. Representación esquemática del funcionamiento del epitelio ciliado

En este esquema se observan los cilios moviéndose sincronizadamente, formando olas que baten la lámina mucosa líquida (sol). Las
puntas de los cilios golpean la superficie interna de las placas de gel moviéndolas hacia la laringe.

alcanzar dicho límite para «coger» el ascensor
mucociliar. Los macrófagos también vuelven
a entrar en el intersticio para volver a salir
por los bronquiolos, presumiblemente en los
puntos en los que se encuentran los agregados linfáticos de la unión entre los bronquios
y los bronquiolos terminales; ocasionalmente
entran en los linfáticos, desde donde pueden
distribuirse por todo el organismo. Cierta evidencia sugiere que esto sólo ocurre cuando
la carga de partículas es muy grande y desborda la capacidad del tráfico superficial e intersticial hacia el ascensor mucociliar [2]. Las
partículas bioactivas desencadenan una respuesta inflamatoria que también contribuye a
su eliminación, aunque con frecuencia deja
secuelas estructurales y funcionales. La tos
generalmente elimina las partículas irritantes
al instante y el ascensor mucociliar puede
precisar unas pocas horas; sin embargo, en

las áreas más distales de los pulmones puede necesitar mucho más tiempo para limpiar
las partículas extrañas [2].
En los pulmones sanos, la exposición temporal a partículas o materiales irritantes aumenta la producción de moco y macrófagos
alveolares según sea necesario para eliminar
la materia extraña, para luego volver a niveles
normales. Cuando los pulmones se enfrentan
a una exposición prolongada o repetida de
contaminantes del aire, al final pueden verse
desbordados y, como consecuencia, se acumulan los contaminantes, causando las enfermedades pulmonares por exposición [2].
El hábito de fumar contribuye a la enfermedad
pulmonar de diversas maneras: daña mecanismos de defensa naturales, inhibiendo los
macrófagos y el movimiento ciliar; activa los

14

Módulo 3

macrófagos, induciendo reacciones inflamatorias en el intersticio y en la vía área que cambian su estructura, y aumenta la producción
de moco de los pulmones, irritando las vías
respiratorias, y la inhibición de la obra de los
macrófagos y la escalera mucociliar [2].

6. Whipp BJ, Wasserman K. Coupling of ventilation to
pulmonary gas exchange during exercise. En: Whipp BJ,
Wasserman K, eds. Exercise: pulmonary physiology and
patophysiology. New York: Dekker; 1991. p. 271-300.

Bibliografía

9. Mead J. Mechanical properties of lungs. Physiol Rev.
1961;41:281-330.

1. Younes M. Determinants of thoracic excursions during exercise. En: Whipp BJ, Wasserman K, eds. Exercise:
pulmonary physiology and patophysiology. New York: Dekker; 1991. p. 1-56.

10. Rahn H, Otis AB. The pressure-volume diagram of the
thorax and lung. Am J Physiol. 1946;146(2):161-78.

2. Murray JF. Respiration. En: Smith-Thier, eds. Pathophysiology: the biological principles of disease. Philadelphia:
Saunders; 1981. p. 921-1071.
3. Horsfield K. The structure of the tracheobronquial
tree. En: Scadding JG, Cumming G, Thurlbeck WM, eds.
Scientific foundations of respiratory medicine. London:
Heinemann; 1981. p. 54-77.
4. Warren PM. Gas exchange between alveolus and capillary. En: Scadding JG, Cumming G, Thurlbeck WM, eds.
Scientific foundations of respiratory medicine. London:
Heinemann; 1981. p. 138-47.
5. Hughes JMB. Diffusive gas exchange. En: Whipp BJ,
Wasserman K, eds. Exercise: pulmonary physiology and
patophysiology. New York: Dekker; 1991. p. 143-66.

7. Konno K, Mead J. Static volume-pressure characteristics of the rib cage and abdomen. J Appl Physiol. 1968;
24(4):544-8.
8. Agostoni E. Mechanics of the pleural space. Physiol
Rev. 1972;52(1):57-128.

11. Green M, Pride NB. Normal respiratory mechanics.
En: Scadding JG, Cumming G, Thurlbeck WM, eds. Scientific foundations of respiratory medicine. London: Heinemann; 1981. p. 113-29.
12. Mead J, Turner JM, Macklem PT, Little JB. Significance of the relationship between lung recoil and maximum
expiratory flow. J Appl Physiol. 1967;22(1):95-108.
13. Pedley TJ, Schroter RC, Sudlow MF. Energy losses and
pressure drop in models of human airways. Respir Physiol. 1970;9(3):371-86.
14. Pride NB, Permutt S, Riley RL, Bromberger-Barnea B.
Determinants of maximal expiratory flow from the lungs.
J Appl Physiol. 1967;23(5):646-62.
15. Chang HK, Cheng RT, Farhi LE. A model study of gas
diffusion in alveolar sacs. Respir Physiol. 1973;18(3):
386-97.

Parte TEÓRICA

15

Generalidades de la espirometría
Laboratorio de Función Pulmonar. Servicio de Neumología
Fundación Jiménez Díaz-Capio. Madrid

Objetivos
Los objetivos de este capítulo son: a) conocer
los parámetros que se utilizan de forma rutinaria en las espirometrías y ser capaces de
identificar dónde se realizan estas medidas,
y b) establecer el valor diagnóstico y pronóstico de esta prueba en la evaluación de los
pacientes respiratorios.

Terminología de la espirometría
La espirometría es una prueba que mide, en
condiciones controladas, el volumen de aire
(litros) que un sujeto puede inspirar y espirar
en función del tiempo.
Es importante recordar los distintos volúmenes y capacidades pulmonares, tal como está
representado en la figura 1. Se trata de un
gráfico donde vemos el volumen que moviliza un sujeto en función del tiempo, siendo
la línea ascendente la inspiración y la descendente la espiración. Al principio, el sujeto
respira en reposo, movilizando una cantidad
de aire en cada ciclo que denominamos «volumen corriente» (VC) o «volumen tidal» (V T);
después, se le indica que expulse todo el aire
hasta vaciarse y, desde esta situación, que
llene completamente el pecho. La cantidad
de aire que queda en el pulmón tras una espiración al máximo o forzada se llama «volumen
residual» (RV), el cual no se puede medir con
una espirometría. El volumen de aire que entra o sale del pulmón, al inspirar desde RV o

espirar desde la situación en la que el pulmón
está completamente lleno, se conoce como
«capacidad vital inspiratoria o espiratoria» (VC
ins o esp). El volumen de reserva espiratorio
es la cantidad de aire que se expulsa desde la
espiración a Vc hasta RV, y el volumen de reserva inspiratorio es la cantidad de aire que se
introduce en el pulmón desde la inspiración a
Vc hasta el punto de máxima inspiración. El
volumen de aire que contiene el pulmón en el
punto de máxima inspiración es la capacidad
pulmonar total (TLC). El volumen de aire que
contiene el pulmón al final de la espiración a
Vc es la capacidad residual funcional (FRC).
Estos dos volúmenes (TLC y FRC) tampoco se
pueden medir con una espirometría.
Los valores espirométricos se obtienen de
una maniobra espiratoria forzada de capacidad vital, que requiere que el paciente expulse el aire rápidamente desde el punto de
máxima inspiración. De esta maniobra espiratoria forzada se obtienen los parámetros
más importantes de la espirometría. Estos
parámetros son:
• Capacidad vital forzada (FVC). Es el volumen de aire que el sujeto exhala en una
maniobra espiratoria forzada después de
una inspiración máxima. Se expresa en
litros en condiciones BTPS (Body Temperature and Pressure Saturated with water
vapor), es decir, corregido para la temperatura corporal y presión ambiental saturada
con vapor de agua.

16

Módulo 3

Figura 1. Trazado del volumen que moviliza un sujeto en función del tiempo, con
los distintos volúmenes y capacidades pulmonares

Volumen de reserva
inspiratorio

Volumen
corriente

Volumen residual

• Volumen espiratorio forzado en el primer
segundo (FEV1). Es el máximo volumen de
aire exhalado en el primer segundo de una
espiración máxima, realizada después de
una inspiración máxima. Se expresa también en litros (BTPS)
• Estandarización del FEV1 sobre la FVC
(FEV1/FVC). Es el porcentaje de la FVC que
el paciente puede espirar en el primer segundo de una espiración forzada, realizada después de una inspiración máxima.
Se expresa en %. Está característicamente
disminuido en la patología obstructiva.
• Pico de flujo espiratorio (PEF). Es el flujo
más alto alcanzado en la espiración forzada, comenzando la maniobra sin pausa
desde una inspiración máxima. Se genera
antes de haber expulsado el 15% de la

Capacidad residual funcional

Volumen de reserva
espiratorio

Capacidad pulmonar total

Capacidad vital
inspiratoria

FVC. Se expresa en litros por segundo (l/s)
o en litros por minuto (l/min). Este parámetro se puede medir también de una forma
sencilla con unos dispositivos portátiles
utilizados, sobre todo, en el tratamiento
del asma (peak flow meter).
• FEF25-75%. Es el flujo espiratorio forzado
medio entre el 25 y el 75% de la FVC; también se conoce como flujo mesoespiratorio. Se expresa en l/s. Este parámetro es
sensible pero no específico de la patología
obstructiva.
• Volumen espiratorio forzado a los 6 s
(FEV6). Es el máximo volumen de aire exhalado a los 6 s de una espiración máxima
realizada tras una inspiración máxima. Se
expresa en litros (BTPS). Se puede utilizar
en vez de la FVC y para normalizar el FEV1

Parte TEÓRICA

17
bar los errores de la maniobra en cuanto a su
finalización: para que sea correcta, el sujeto
debe mantener la espiración más de 6 s o
que en el trazado se observe una meseta, es
decir, que espira < 0,025 l en 1 s. La curva
flujo-volumen, como hemos comentado antes, nos informa de la mecánica respiratoria,
cambiando claramente su morfología en la
patología obstructiva. La evaluación del trazado de esta curva es sensible a problemas
para aceptarla como correcta en cuanto al
inicio (el pico de flujo debe estar al principio
de la maniobra) y problemas durante la maniobra, que limitan el flujo espiratorio y hacen
que el resultado no sea aceptable (cierre de
glotis, tos, esfuerzo submáximo u obstrucción
de la boquilla). Para una correcta evaluación
de la espirometría es necesario disponer de
estos dos trazados, ya que se complementan
en la información que aportan.

(FEV1/FEV6). Es reproducible y supone un
menor esfuerzo para los pacientes, pero
su empleo está menos extendido.
Además de estos valores, el informe de las espirometrías contiene un gráfico con los flujos
espiratorios (a veces también inspiratorios)
en función del volumen (curva flujo-volumen).
Este gráfico aporta información valiosa sobre
la mecánica respiratoria del sujeto y permite
identificar algunos errores en la maniobra.
Como veremos ahora, en esta curva aparecen la mayoría de estos parámetros.

Maniobra espiratoria forzada
Trazados volumen-tiempo
y flujo-volumen
El resultado de la espirometría se representa de forma gráfica con dos trazados: curva
volumen-tiempo y curva flujo-volumen (fig. 2).
La curva volumen-tiempo de un sujeto normal
permite ver cómo la mayor parte de la FVC
se exhala en el primer segundo, con una pronunciada caída del volumen al principio de la
maniobra. En este gráfico podemos compro-

Identificación de los diferentes
parámetros en los trazados
En la figura 3 vemos ambas curvas para un
sujeto normal. La FVC se identifica bien en
las dos, ya que es el punto de mayor volu-

Flujo

Volumen

Figura 2. Curvas flujo-volumen y volumen-tiempo de una maniobra espiratoria
forzada de capacidad vital de un sujeto sano

Tiempo
Curva flujo-volumen

Volumen
Curva volumen-tiempo

Módulo 3

18

Figura 3. FVC, FEV1 y PEF en curvas espirométricas
PEF

FVC

Flujo

Volumen

FEV1

Volumen

6s

men espirado. Es fácil ver el FEV1 en la curva
volumen-tiempo, pero no en la flujo-volumen.
Actualmente, la mayoría de los equipos marca un punto en el trazado de la curva flujovolumen, cerca de la FVC en sujetos normales, que corresponde al FEV1. El PEF sólo se
ve en la curva flujo-volumen y, como ya se ha
comentado, cabe estar atentos a que esté al
comienzo de la espiración forzada.
En la figura 4 está representado el cálculo del
flujo mesoespiratorio, que sería Vm/Tm.

Papel diagnóstico
y pronóstico de la espirometría
en las enfermedades
respiratorias
La espirometría desempeña un papel importante y diferencial en el cuidado de los
pacientes con enfermedades respiratorias
y, también, en su prevención. Ofrecen información objetiva de la función del pulmón, la
cual se debe interpretar junto con los datos
clínicos del paciente –que muchas veces son
subjetivos, p. ej., la disnea–. Además, proporciona información reproducible, comparable en el tiempo, que permite controlar el
curso o el tratamiento de estas enfermedades. Es realmente importante, porque como

FVC

todos sabemos, los síntomas respiratorios
correlacionan pobremente la gravedad de
la enfermedad y su progresión. También son
importantes para establecer el pronóstico
tanto los valores basales (p. ej., en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, EPOC),
como los cambios a lo largo del tiempo. Así,
en la fibrosis pulmonar hay estudios que demuestran que cambios en 6-12 meses en la
FVC (disminución de la FVC > 10%) predicen
peor pronóstico.

Figura 4. Cálculo del flujo espiratorio
forzado entre el 25 y el 75% de la
capacidad vital
VC

75%
Volumen

Tiempo

FEV1

25%

Vm

tm

FEF25-75% = Vm/tm

Tiempo

Parte TEÓRICA

19

Tabla 1. Indicaciones de la espirometría
Diagnóstico

• Fármacos con toxicidad pulmonar

— Evaluación pulmonar

• Radioterapia (pulmón, cuello, cabeza y
parte superior del abdomen)

• Motivada por síntomas: tos, sibilancias,
disnea

Control y seguimiento

• Motivada por signos físicos: sibilancias,
crepitantes, tiempo espiratorio alargado,
cianosis, acropaquias, alteración en la
caja torácica, alteración en la mecánica
diafragmática, patrón respiratorio o frecuencia respiratoria alterados

— Enfermedades pulmonares: beneficio del tratamiento, progresión, pronóstico, detección
de cambios subclínicos.

• Motivada por otras pruebas diagnósticas:
alteración en los gases sanguíneos, alteraciones radiológicas o en la oximetría

Cribado

— Evaluación en enfermedades no pulmonares
• Enfermedades neuromusculares, sobre
todo si hay debilidad muscular
• Enfermedades inflamatorias, incluidas las
conectivopatías y la enfermedad inflamatoria intestinal
— Enfermedades por exposición

— Enfermedades sistémicas con afectación
pulmonar

— Fumadores > 45 años o fumadores con síntomas respiratorios
— Personas expuestas en su trabajo
— Estudios de salud pública
Evaluación de la incapacidad
Estudio preoperatorio
— Resección pulmonar

• Profesional

— Cirugía toracoabdominal

• Medioambiental

Estudios epidemiológicos de salud

En la tabla 1 se resumen las numerosas indicaciones de la espirometría. Es esencial en el
diagnóstico de algunas enfermedades, como el
asma y la EPOC y, siendo estas enfermedades
tan prevalentes, la utilización de espirometría
intenta ampliar al ámbito de la atención primaria con el objetivo de diagnosticarlas mejor.
Las enfermedades obstructivas (asma, EPOC,
enfisema) muestran un patrón espirométrico
diferente de las restrictivas (fibrosis, alteraciones de la pared torácica, patología pleural,
etc.). En el caso de un patrón obstructivo, se
puede realizar una prueba broncodilatadora,
administrando después de la espirometría basal un broncodilatador y, tras unos minutos,
repetir la espirometría. Esta prueba se define como positiva si mejora un 12% y 200 ml
el FEV1 y/o la FVC. Sirve para poner de manifiesto la presencia de hiperreactividad bron-

quial, presente en enfermedades de la vía aérea y necesaria para el diagnóstico de asma.
La espirometría es una técnica segura, barata y
rápida comparada con otras pruebas diagnósticas, pero requiere la cooperación del paciente
para que los datos sean válidos. El técnico que
la realiza debe adquirir unos conocimientos y
habilidades concretos para obtener pruebas
válidas y familiarizarse con los equipos. Todas
estas razones hacen que a veces sea difícil de
implementar en atención primaria.

Bibliografía
Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, et al.; ATS/ERS
Task Force. Standardisation of spirometry. Eur Respir J.
2005;26:319-38.
Pellegrino R, Viegi G, Brusasco V, et al. Interpretative strategies for lung function test. Eur Respir J. 2005;26:948-68.

20

Módulo 3

Espirometría de calidad
Centro Diagnóstico Respiratorio. Servicio de Neumología (ICT)
IDIBAPS - Universitat de Barcelona
Hospital Clínic. Barcelona

Introducción
La espirometría forzada (EF) es una prueba
esencial en el diagnóstico, control y manejo de
las enfermedades respiratorias [1,2]. Diversas
guías clínicas [3-5] nacionales e internacionales
ponen el acento en la utilización extensiva de la
espirometría como instrumento básico para la
detección precoz de pacientes con enfermedad
pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Esto es
especialmente importante al constatarse que
una gran proporción de pacientes con EPOC
están sin diagnosticar, incluso en fases relativamente avanzadas de la enfermedad.
La utilización de la espirometría está incrementándose día a día y de manera muy importante
en diversos ámbitos externos a los laboratorios
de función pulmonar (LFP), como la asistencia
primaria. Diversos estudios han puesto énfasis
en la importancia de garantizar la calidad de
la espirometría en el ámbito de la atención primaria. Eaton et al. [6] evaluaron 30 centros en
Nueva Zelanda y observaron que en el grupo
de centros con entrenamiento se realizaban
un mayor número de espirometrías correctas
que en los centros sin adiestramiento; no obstante, los autores sugieren que, además de un
aprendizaje específico en la realización de la
espirometría, se deberían efectuar programas
continuados de control de calidad.
La problemática que se presenta en la realización de la espirometría en atención primaria puede ser minimizada con la implementación de nuevos espirómetros que contengan

un software que permita un empleo más
sencillo y apropiado que los diseñados en la
actualidad. Los espirómetros deberían incluir
mensajes cuando las maniobras no cumplan
los criterios de calidad exigidos por las normativas y que permitieran al personal que la
realiza mejorar la calidad de la espirometría.
Aunque esta calidad todavía no se ha alcanzado, es un objetivo asumible, tal como se
ha demostrado en estudios epidemiológicos
[7,8]; no obstante, la falta de estrategias globales no ha permitido su generalización.
Por lo tanto, es posible aspirar a una espirometría de calidad en todos los ámbitos asistenciales, incluso, en medios no sanitarios,
como el domicilio del propio paciente y las
farmacias [9]. Diversos autores han demostrado que un modelo centralizado [10-14] y
con tecnología, basado en web, puede garantizar altos niveles de calidad [14]. En definitiva, el objetivo de conseguir una espirometría
de calidad requiere la integración de estrategias diversas: formación [15,16], definición
de estándares para la transmisión de la información [17], requerimientos técnicos en las
adquisiciones de aparatos [17] y modelos de
control de calidad centralizados [14].
El impacto creciente de las tecnologías de la
información y comunicación (TIC) en medicina son una realidad, y no cabe duda de que la
espirometría no será ajena a estos cambios
tecnológicos; es preciso que esté en la anamnesis como se merece, por historia y utilidad
clínica: sólo integrando la función pulmonar

Parte TEÓRICA

Figura 1. Espirómetro de agua John
Hutchinson (Museo de Historia de la
Medicina, Londres)

21
Tabla 1. Tipos de espirómetros
Espirómetros volumétricos
De agua

Secos

Pistón

Medidores de flujo
Fleisch

Lilly

en los registros informáticos podremos garantizar un adecuado control de calidad.

Tipos de espirómetros.
Espirómetro de oficina
frente al de laboratorio
La espirometría se conoce desde 1846, cuando John Hutchinson presentó el primer equipo para medir los volúmenes pulmonares en
la publicación «On the capacity of the lungs
and on the respiratory functions, with a view
of establishing a precise and easy method of
detecting disease by the spirometer» (fig. 1);
en ella describía que la capacidad vital se relacionaba directamente con la altura e inversamente con la edad del individuo.
Actualmente podemos dividir los espirómetros por la tecnología que emplean para
medir los volúmenes pulmonares (tabla 1),

Pitot

Turbina

Ultrasonidos

Filamento
caliente

22

Módulo 3

Figura 2. Jeringa de calibración de 3 litros

pero cada vez más se utiliza la división entre
equipos de laboratorio y equipos de atención
primaria (espirómetros de oficina); esta divi-

Figura 3. Calibración con jeringa de 3 litros

sión no debería implicar una menor calidad
de éstos por ser pequeños y más baratos,
sino que todos ellos deberían cumplir con las

Parte TEÓRICA
recomendaciones ERS/ATS (European Respiratory Society/American Thoracic Society),
2005 [18].

Calibraciones de los equipos
Los espirómetros, como cualquier equipo de
control y/o diagnóstico, pueden generar valores erróneos y, por tanto, información clínica
sesgada; por ello, debemos calibrar o comprobar (check) para minimizar dichos errores.
Una buena calibración debe realizarse diariamente con una jeringa de 3 l, y la desviación
debe ser inferior a ± 3,5% (2,895 l - 3,105 l)
(fig. 2).
Para realizar la calibración deben seguirse la
normas de cada fabricante, pero, como norma general, deberían efectuarse 2-3 desplazamientos de la jeringa para homogeneizar
la temperatura entre el sensor y la jeringa, y
entre 3 y 5 maniobras de calibración con un
error inferior a ± 3,5% (fig. 3).

Figura 4. Condiciones ambientales

• emperatura
T
• resión
P
atmosférica
• umedad
H

°C
mmHg
%

23

Factores ambientales
y técnicos relevantes
La temperatura es un elemento importante a
tener en cuenta, dado que se utiliza para efectuar la corrección a valores BTPS (Body Temperature and Pressure Saturated with water
vapor) en los que expresaremos los resultados finales de la EF; asimismo, se deberían
introducir los valores de presión atmosférica
y de humedad relativa (fig. 4). Actualmente
muchos equipos incorporan sensores de estos parámetros.

Control de la infección
No hay evidencia científica de que la espirometría pueda producir transmisión infecciosa, aunque se puede especular que el riesgo de transmisión de microorganismos es
inversamente proporcional a la frecuencia de
limpieza y de cambio de las partes contaminables de los equipos.
Como norma general deberíamos: a) usar boquillas desechables; b) desmontar, limpiar,
desinfectar y secar perfectamente las piezas,
tubos, etc., no desechables; c) evitar la acumulación de vapor de agua en los sensores
y los tubos (fig. 5); d) cambiar, entre pacientes, las pinzas; e) limpiarnos las manos después de cada exploración y entre pacientes,
y f) si se utilizan filtros, desecharlos entre pacientes.

Precisión y reproducibilidad
La precisión de los equipos debe cumplir los
requerimientos de estandarización ERS/ATS
[18]:

«El espirómetro debe ser capaz de acumular volumen durante ≥ 15 s (se recomiendan
tiempos más largos) y medir volúmenes ≥ 8 l
(BTPS) con una precisión de, por lo menos,
± 3% del valor o ± 0,050 l –el mayor de los
dos valores–, con flujos entre 0 y 14 l/s–1. La

24

Módulo 3

Figura 5. Vapor de agua depositado en
el sensor

Figura 6. Algoritmo de selección de la
espirometría [18]
Realizar la maniobra de FVC
Sí
No

¿Cumple los criterios
de aceptabilidad?
Sí

No
Vapor de H2O

¿Se han logrado
3 maniobras aceptables?
Sí

No

¿Se cumplen los criterios
de repetibilidad entre maniobras?

(máximo 8 maniobras)
Determinar el mayor FVC y FEV1

resistencia total al flujo de aire a 14 l/s–1 debe
ser < 1,5 cmH2O/l–1/s–1 (0,15 kPa/l–1/s–1
(v. Recomendaciones mínimas para equipos
de espirometría). La resistencia total debe
ser medida con cualquier tubo, válvulas, filtros previos, etc., que pueda colocarse entre
el sujeto y el espirómetro. Algunos equipos
pueden mostrar cambios en la resistencia debidos a la condensación de vapor de agua, y
los requerimientos de precisión deben cumplirse bajo condiciones BTPS hasta 8 maniobras de FVC consecutivas, realizadas en un
periodo de 10 minutos sin inspiración, desde
el instrumento».

Seleccionar la maniobra
con la mayor suma FVC + FEV1
para determinar otros índices
Guardar e interpretar

— Ambos criterios se cumplen al analizar
las maniobras aceptables adicionales, o
— Se han realizado un total de 8 maniobras (opcional), o
— El paciente/sujeto no puede o no debe
continuar.
• Guardar, como mínimo, las 3 maniobras
satisfactorias (fig. 6)

En resumen, los criterios de repetitividad entre maniobra son:

Control de calidad

• Después de obtener 3 maniobras aceptables, aplicar los siguientes criterios:
— Los dos valores más altos de FVC no deben diferir más de 0,150 l.
— Los dos valores más altos de FEV1 no
deben diferir más de 0,150 l.
• Si ambos criterios se cumplen, la prueba
puede concluirse.
• Si ninguno de los dos criterios se cumple,
continuar la prueba hasta que:

Un aspecto fundamental para conseguir un
buen control de calidad es que todos los profesionales relacionados con la medición de la
EF estén formados. Por lo tanto, es crucial diseñar una formación reglada, como se ha propuesto en Cataluña y en Europa a través del
Plan Director de Enfermedades Respiratorias
(PDMAR) y la European Respiratory Society
(ERS) [15,16], respectivamente, para entrenar
profesionales que sean capaces de obtener
espirometrías de calidad.

Parte TEÓRICA

25

Figura 7. Ejemplo de control de la linealidad a tres flujos diferentes

Sin lugar a dudas, el primer control de calidad
que cabe realizar es calibrar los espirómetros
diariamente; asimismo, deberíamos realizar
una comprobación semanal de la linealidad,
con, al menos, 3 rangos de flujo diferentes
(alto, medio y bajo) (fig. 7).
Para un control de calidad óptimo son útiles
tanto la presentación en pantalla de flujovolumen como las de volumen-tiempo, y los
profesionales que realizan la EF deberían inspeccionar visualmente la ejecución de cada
maniobra, para controlar su calidad, antes de
proceder a una nueva maniobra (fig. 8). Esta

inspección requiere que los trazados cumplan los requerimientos de tamaño mínimo y
resolución que se establecen en los estándares ERS/ATS [18].
En resumen, para garantizar una espirometría de calidad debemos diseñar una estrategia global que incluya: a) formación reglada;
b) definición de estándares para la transmisión de la información; c) requerimientos
técnicos en las adquisiciones de aparatos
que cumplan con criterios de conectividad, y
d) diseño de modelos de control de calidad
centralizados.

Módulo 3

26

Figura 8. Gráficas volumen-tiempo y flujo-volumen
PEF

FVC

Flujo

Volumen

FEV1

Tiempo

6s

Curva flujo-volumen

FEV1

Volumen

FVC

Curva volumen-tiempo

En la curva volumen-tiempo, el punto más elevado del trazado corresponde a la FVC. Si se traza una línea vertical en el primer segundo,
puede verse dónde corta la curva, el volumen correspondiente es el FEV1. La curva de volumen permite ver la correcta finalización de la
maniobra (meseta o plateau).
La curva fujo-volumen permite ver el correcto inicio de la maniobra y su transcurso con una buena visualización, pero es bastante ineficaz
para ver la finalización.

Bibliografía
1. Becklake MR. Evaluation of tests of lung function for
screening for early detection of chronic obstructive lung
diseases. En: Macklem PT, Permutt S, eds. The lung in
the transition between health and disease. New York/
Basel: Dekker; 1979. p. 345-65.
2. Celli BR. The importance of spirometry in COPD and
asthma: effect on approach to management. Chest.
2000;117:S15-9.
3. Bateman ED, Hurd SS, Barnes PJ, et al. Global strategy
for asthma management and prevention: GINA executive
summary. Eur Respir J. 2008;31:143-78.
4. Peces-Barba G, Barbera JA, Agustí A, et al. Diagnosis and management of chronic obstructive pulmonary
disease: joint guidelines of the Spanish Society of Pulmonology and Thoracic Surgery (SEPAR) and the Latin
American Thoracic Society (ALAT). Arch Bronconeumol.
2008;44:271-81.
5. Rabe KF, Hurd S, Anzueto A, et al. Global strategy for
the diagnosis, management, and prevention of chronic
obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary. Am J Respir Crit Care Med. 2007;176:532-55.
6. Eaton T, Withy S, Garrett JE, et al. Spirometry in primary care practice: the importance of quality assurance and the impact of spirometry workshops. Chest.
1999;116:416-23.

7. Pérez Padilla R, Vázquez García JC, Márquez MN, Menezes AM. Spirometry quality-control strategies in a multinational study of the prevalence of chronic obstructive
pulmonary disease. Respir Care. 2008;53:1019-26.
8. Enright PL, Skloot GS, Cox-Ganser JM, et al. Quality
of spirometry performed by 13,599 participants in the
World Trade Center worker and volunteer medical screening program. Respir Care. 2010;55(3):303-9.
9. Castillo D, Guayta R, Giner J, et al.; FARMAEPOC group.
COPD case finding by spirometry in high-risk customers
of urban community pharmacies: a pilot-study. Respir
Med. 2009;103(6):839-45.
10. Bonavia M, Averame G, Canonica W, et al. Feasibility
and validation of telespirometry in general practice: the
Italian «Alliance» study. Respir Med. 2009;103:1732-7.
11. Bellia V, Pistelli R, Catalano F, et al. Quality control
of spirometry in the elderly. The SARA (SAlute Respiration nell’Anziano) study. Am J Respir Crit Care Med.
2000;161:1094-100.
12. Spirometry Monitoring Technology - SPIROLA. NIOSH
- Spirometry in Occupational Medicine. U.S. Department
of Health and Human Services, Public Health Service,
Centers for Disease Control, National Institute for Occupational Safety and Health. Disponible en: http://www.
cdc.gov/niosh/spirometry/spirola.html
13. Masa JF, González MT, Pereira R, et al. Validity of spirometry performed online. Eur Respir J. 2011;37:911-8.

Parte TEÓRICA

27

14. Burgos F, Disdier C, López de Santamaría E, et al.;
e-Spir@p Group. Telemedicine enhances quality of forced
spirometry in primary care. Eur Respir J. 2012;39(6):
1313-8.

17. Salas T, Rubies C, Gallego C, et al. Requerimientos
técnicos de los espirómetros en la estrategia para garantizar el acceso a una espirometría de calidad. Arch Bronconeumol. 2011;47(9):466-9.

15. Escarrabill J, Roger N, Burgos F, et al.; Grupo de Función Pulmonar y equipo directivo del PDMAR. Diseño de
un programa de formación básico para conseguir espirometrías de calidad. Educ Med. 2012;15(2):103-7.

18. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, et al. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 2005;26 (319-38).

16. Cooper BG, Steenbruggen I, Mitchell S, et al.; HERMES Spirometry: the European Spirometry Driving Licence. Breathe. 2011;7:258-64.

28

Módulo 3

Técnica de espirometría
Jordi Giner Donaire
Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Barcelona

Para la correcta realización de una espirometría nos basaremos en las recomendaciones
que la ATS (American Thoracic Society) y la
ERS (European Respiratory Society) propusieron el año 2005 [1] y que, posteriormente,
Levy et al. [2] universalizaron. También nos
guiaremos por los «Procedimientos» que en
su día propuso la SEPAR (Sociedad Española
de Neumología y Cirugía Torácica) [3].
En primer lugar, es necesario disponer de un
espacio reservado y exclusivo, lo que significa
que, durante su realización, no debe compartirse con otro tipo de pruebas, ya que será necesario dar una orden firme (grito, estímulo)
para conseguir un buen inicio de la maniobra
y, posteriormente, continuar incitando al paciente hasta el final. Además, es conveniente
que éste se siente en un sillón amplio, cómodo y con brazos, ya que, aunque no es habitual, puede sufrir un pequeño síncope debido
al esfuerzo que se le pide al realizar la maniobra; los brazos del sillón asegurarán que el
paciente no caiga.

Preparación del equipo
Además del espirómetro, es necesario disponer de un tallímetro y una báscula para recoger los datos antropométricos, una estación
meteorológica para obtener los datos atmosféricos (presión, temperatura y humedad),
una pinza nasal, el contenedor de filtros y
boquillas y una jeringa de calibración. Como
todo equipo de medición, el espirómetro requiere asegurar la medida que realiza; para

ello, el primer paso que debe realizarse diariamente es la calibración, o, en su defecto,
la comprobación de la medición (en los equipos que no permiten realizar la calibración)
con una jeringa de 3 litros de volumen. Así,
se realizarán 3 maniobras de espiración e
inspiración a flujos distintos (fig. 1), hasta
que el equipo nos indique que está calibrado. Una vez conformado, ya está listo para su
utilización.

Preparación del sujeto
Para la realización de la espirometría informaremos al paciente que: no debe fumar
en las horas previas, debe evitar comidas

Figura 1. Calibración, 3 emboladas a
diferentes flujos (rápido, lento y mediano), el orden no tiene mayor importancia

Parte TEÓRICA
Técnica de la espirometría

29

copiosas o bebidas abundantes, debe controlar previamente la medicación broncodilatadora y procurar no realizar ejercicio
con anterioridad; es conveniente que no
lleve ropa ajustada que pudiera dificultar
la realización de maniobras máximas.
Con respecto a los fármacos broncodilatadores, se advertirá al paciente evitarlos, si es
posible, durante el periodo de tiempo adecuado a cada uno (tabla 1), para obtener los
datos de su estado basal. En algunos casos,
por indicación médica o por imposibilidad del
paciente para mantenerse sin tomar la medicación, la espirometría puede realizarse
sin suspenderlos. En tal caso se registrará el
nombre del fármaco, el tiempo que hace que
lo ha tomado y el número de inhalaciones
–en principio, no es preciso suspender los
corticosteroides inhalados–.

Posición del sujeto
Para la realización de la espirometría, el sujeto estará cómodamente sentado, con la
espalda apoyada en el respaldo del sillón
y se vigilará que durante la maniobra no se
incline hacia delante; para ello, se apoyará
la mano sobre su hombro impidiendo la inclinación.

Tabla 1. Tiempo de espera aconsejado
para realizar la espirometría después
de haber tomado medicación broncodilatadora
Fármaco

Horas

Agonistas b2 de acción corta

6

Agonistas b2 de acción larga

12

Anticolinérgicos de acción corta

6

Anticolinérgicos de acción larga

24

Teofilinas retardadas

36-48

Datos atmosféricos
y antropométricos
Antes de realizar la espirometría introduciremos los datos atmosféricos. Esta acción se
realiza constante y automáticamente si el
espirómetro dispone de una estación meteorológica incorporada; en caso contrario, será
suficiente con entrarlos para el proceso de
calibración, ya que se mantendrán hasta la
siguiente calibración. El siguiente paso es la
introducción de los datos antropométricos: fecha de nacimiento (edad según los modelos)
y sexo, para que el equipo calcule los parámetros de referencia. Además, junto a los datos
antropométricos, siempre deberá identificarse la persona que ha dirigido la espirometría
y que es, por tanto, el responsable directo;
en general, todos los programas tienen una
identificación del «técnico» que ha realizado
la prueba.

Realización de la prueba
Se darán al sujeto las instrucciones necesarias, que deberán ser precisas, claras y
concisas, para obtener su máxima colaboración. Se le indicará que: a) coja todo el aire
que pueda; b) que se coloque la boquilla en
la boca, mordiéndola pero sin deformarla, y
c) se le pedirá que sople fuerte, seguido y
sin parar hasta que se le indique. Uno de los
problemas más habituales en la realización
de la espirometría es que el paciente pare la
espiración ante su sensación de que no le
queda más aire, pero se le debe advertir que,
aunque tenga tal impresión, debe continuar
hasta que se le indique –y que será verificado
por el técnico a través de la gráfica–.

Valoración de la maniobra,
aceptabilidad
Para realizar una valoración de las maniobras, en primer lugar deberán observarse
las gráficas, tanto la de flujo-volumen (esta

Módulo 3

30

Figura 2. Obsérvese cómo algunos de los posibles errores en las maniobras
pueden o no apreciarse según se visualice con la maniobra de flujo-volumen o de
volumen-tiempo
6

12

(l)

5

10

4

8

3

6

2

4

1

(l/s)

2
(s)

0
2

4

6

8

10

12

(l)
0

14

curva nos dará una muy buena información
del inicio y del final de la maniobra, pero
escasa del transcurso) como la de volumentiempo (de la que podemos obtener muy
buena información del inicio y transcurso
de la maniobra y muy escasa del final), ya
que la información que nos facilitan es complementaria, como puede apreciarse en la
figura 2, para tener en cuenta la aceptabi-

1

2

3

4

5

6

lidad de las maniobras, es decir, que éstas
no contengan errores. Los errores pueden
ocurrir en el inicio, en el transcurso o/y en la
finalización de la maniobra:
• El inicio de la maniobra debe ser rápido,
brusco y sin vacilaciones. Un indicativo de
ello es el volumen extrapolado, que debe
ser inferior a 150 ml o el 5% de la capa-

Figura 3. Ejemplos de maniobra mal iniciada y bien iniciada
12

12

(l/s)

10

10

8

8

6

6

4

(l/s)

4

2

2
(l)

(l)
0

0
1

2

3

4

Maniobra mal iniciada

5

6

1

2

3

4

5

Maniobra bien iniciada

6

Parte TEÓRICA

31

Figura 4. Cómo se calcula, por extrapolación retrograda, el inicio de la maniobra
Punto de tiempo 0
Volumen extrapolado

cidad vital forzada (FVC) (este parámetro
lo calcula habitualmente el espirómetro).
En la mayoría de los equipos, cuando no
se cumple esta condición, se indica con
un aviso de «error de extrapolación» (EX).
En la figura 3 se representan ejemplos de
maniobras, una con un mal inicio y otra
con buen inicio. La extrapolación retrógrada es el procedimiento para determinar el
punto cero de tiempo y de volumen o flujo
(inicio calculado de la maniobra). En la figura 4 puede apreciarse cómo se calcula

en una maniobra espirométrica de volumen-tiempo: se prolongan las líneas base
de tiempo y volumen (en color negro), y
el punto donde se cortan es el punto de
tiempo «cero» extrapolado. Otra forma de
evaluar el inicio es que el peak flow rigth
(PFR) se encuentre en los 120 primeros
milisegundos de la maniobra; en caso
contrario, el equipo nos avisa de que se
ha producido un error (fig. 5).
• El transcurso de la maniobra debe ser
una curva continua y sin artefactos. Para
verificarlo, deberemos observar la maniobra de flujo-volumen –en la de volumentiempo es muy difícil de observar, a menos que éste sea muy evidente–. Sobre
todo, debe procurarse que estas alteraciones, generalmente por tos durante la
espiración, no se produzcan en el primer
segundo, ya que podría alterar la medición del FEV1 (fig. 6).
• El tercer y último punto en la inspección
de la maniobra es la finalización, que
debe ser suave, sin cambios en el último
segundo, como se aprecia en la figura 7.
Igual que al inicio, el equipo indica que
el final no es correcto con el mensaje
de «error final de la prueba» (FP) o simi-

Figura 5. Maniobras sin error de extrapolación pero con el PFR posterior a los
primeros 120 milisegundos
12

12

(l/s)

10

10

8

8

6

6

4

(l/s)

4

2

2
(l)

(l)
0

0
1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

Módulo 3

32

Figura 6. Ejemplos de un transcurso de la maniobra incorrecto y correcto
12

12

(l/s)

10

10

8

8

6

6

4

(l/s)

4

2

2
(l)

(l)
0

0
1

2

3

4

5

6

1

Transcurso de la maniobra incorrecto

lar. Además, el tiempo de la maniobra
debería ser igual o superior a 6 s (3 s
en los menores de 10 años). Cuando no
se cumple este criterio, el equipo indica
«error tiempo de la prueba» (TP) (fig. 8).
Este último requisito muchas veces es
difícil de conseguir, sobre todo en individuos sanos y en jóvenes.

2

3

4

6

5

Transcurso de la maniobra correcto

Valoración de la maniobra,
reproducibilidad
Una vez obtenido un mínimo de tres maniobras aceptables, sin errores, se verificará la
reproducibilidad de las maniobras; para ello
es necesario un mínimo de dos maniobras
en que las diferencias entre las mejores FVC

Figura 7. Ejemplo de maniobra mal finalizada (el flujo se interrumpe bruscamente)
y bien finalizada
12

12

(l/s)

10

10

8

8

6

6

4

(l/s)

4

2

2
(l)

(l)
0

0
1

2

3

4

5

Maniobra mal finalizada

6

1

2

3

4

5

Maniobra bien finalizada

6

Parte TEÓRICA

33

Figura 8. Ejemplo de maniobra mal
finalizada, tiempo de la maniobra inferior a 6 s, sólo puede apreciarse en
la curva volumen-tiempo
6

los valores espirométricos. Actualmente, el
grado de calidad de la espirometría es poco
utilizado, pero cada día es más frecuente en
estudios epidemiológicos y debería extenderse como un dato adicional de la prueba.
El grado de calidad de la espirometría no
tiene una definición universal; diferentes
autores han utilizado distintas propuestas
pero, si partimos de las recomendaciones
de la ATS/ERS-2005 [1], los que utilizan
Pérez-Padilla et al. [4] en el estudio Platino
parecen los más coherentes. Los definió de
la siguiente forma:

(l)

5
4
3
2
1

• Grado A: tres maniobras aceptables (sin
errores) y, entre las dos mejores FVC y
FEV1, una diferencia inferior a 150 ml.
• Grado B: tres maniobras aceptables (sin
errores) y, entre las dos mejores FVC y
FEV1, una diferencia entre 150 y 200 ml.
• Grado C: dos o tres maniobras aceptables (sin errores) y, entre las dos mejores
FVC y FEV1, una diferencia entre 201 y
250 ml.
• Grado D: dos o tres maniobras aceptables
(sin errores) y, entre las dos mejores FVC y
FEV1, una diferencia superior a 250 ml.
• Grado E: una sola maniobra aceptable (sin
errores).
• Grado F: ninguna maniobra aceptable (sin
errores).

(s)

0
2

4

6

8

10

12 14

y FEV1 sean inferiores a 150 ml (100 ml si
la FVC es inferior a 1 l). Para conseguir unas
buenas maniobras, éstas deben ser aceptables (sin errores) y entre ellas, además, ser
reproducibles. La figura 9 muestra ejemplos
de reproducibilidad.

Calidad de las maniobras
La evaluación final de la espirometría debe
realizarse desde tres vertientes diferentes:
la gráfica, el grado de calidad y, finalmente,

Figura 9. Ejemplo de maniobras reproducibles
12

Parámetro

(l/s)

M1

(%)

M2

(%)

M3

(%)

REF

Mejor FVC
M1

M2

M3

8

(l)

3,77

89 3,77

89 3,77

89

4,22

Mejor FEV1

10

(l)

3,15

99 3,15

99 3,15

99

3,18

83,57

83,57

83,57

FVC

(l)

3,77

89 3,65

86 3,58

85

4,22

FEV1

(l)

3,15

95 3,00

94

3,18

FEV1/FVC

(%)

PEF

(l/s)

FEF50%

(l/s)

111
10,68 125 11,14 131 10,49 123 75,50
5,77 147 5,75 147 5,76 147 8,53
4,18 142 4,06 137 3,92 133 3,92
2,95

MFEV1/MFVC (%)

6
4
2
(l)
0
1

2

3

4

5

6

FEF25%-75% (l/s)

83,57

99 3,03
111 83,18

110 83,66

34

Módulo 3

Guardar registros
De las tres maniobras sin errores se escogerá
siempre la mejor FVC y el mejor FEV1, aunque
se encuentren en maniobras distintas. En el
caso de que estos valores se obtengan de
una maniobra con errores, deberá indicarse.
El resto de parámetros se seleccionarán de
la maniobra con mayor suma de FVC y FEV1.

Bibliografía
1. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, et al. Standardization of spirometry. Eur Respir J. 2005;26:319-38.

2. Levy ML, Quanjer PH, Booker T, et al. Diagnostic spirometry in primary care. Proposed standards for general
practice compliant with American Thoracic Society and
European Respiratory Society recommendations. A General Practice Airways Group (GPIAG)1 document, in association with the Association for Respiratory Technology
& Physiology (ARTP) and Education for Health. Prim Care
Respir J. 2009;18(3):130-47.
3. Casan P, Burgos F, Barberà JA, Giner J. Procedimientos de evaluación de la función pulmonar. Manual de
procedimientos n.º 3. Madrid: Luzán 5; 2002. p. 4-15.
4. Pérez-Padilla R, Vázquez-García JC, Márquez MN, Menezes AMB; PLATINO Group. Spirometry quality-control
strategies in a multinational study of the prevalence of
chronic obstructive pulmonary disease. Respir Care.
2008;53(8):1019-26.

Parte TEÓRICA
Interpretación de la espirometría

35

Médico Adjunto. Servicio de Neumología

La espirometría es una prueba funcional respiratoria básica, pero es la de mayor utilidad
en el estudio de la función pulmonar. Es una
exploración sencilla, reproducible, no invasiva, que consiste en el análisis, bajo circunstancias controladas, de la magnitud absoluta
de los volúmenes pulmonares y la rapidez
con que éstos pueden ser movilizados (flujos
aéreos). Cuando hablamos de espirometría
solemos referirnos a la espirometría forzada,
que es la de mayor utilidad en la práctica clínica, pero no tenemos que olvidarnos de la
espirometría lenta, que nos da una información complementaria a la forzada.
En capítulos anteriores ya se ha explicado la
técnica de realización de la espirometría y los
criterios de aceptabilidad, así como sus indicaciones y contraindicaciones. En este capítulo vamos a interpretarla partiendo de que
la maniobra es aceptable y reproducible, que
son los primeros pasos, e imprescindibles,
para su interpretación.
Los resultados de la espirometría se deben
expresar tanto en valores numéricos (en valor
absoluto y como porcentaje del valor teórico
de referencia) como en representaciones gráficas.
Con respecto a las expresiones gráficas, las
podemos realizar de dos tipos, una que representa el volumen exhalado en función del
tiempo (fig. 1: gráfica volumen-tiempo) y otra

el flujo en función del volumen (fig. 2: curva
flujo-volumen). En la figura 3 están representadas una espirometría lenta (A), en la que,
tras una espiración máxima, el paciente inhala hasta capacidad pulmonar total, y tras una
breve pausa exhala de forma lenta, utilizando
todo el tiempo que precise, hasta volumen residual. En la maniobra forzada (B), desde capacidad pulmonar total se le pide al paciente
que exhale de forma vigorosa y rápida todo el
volumen de aire en el menor tiempo posible,
hasta volumen residual. En la maniobra forzada, el volumen de aire exhalado en el primer
segundo es el FEV1 (flujo espiratorio máximo
en el primer segundo). El gráfico C de la figura 3
representa la curva flujo-volumen.

Figura 1. Gráfica volumen-tiempo
1s

FEF25-75%
Volumen

Introducción

FVC
FEV1

Tiempo
FVC: capacidad vital forzada. FEV1: flujo espiratorio máximo en el
primer segundo. FEF25-75%: flujos mesoespiratorios.

Módulo 3

36

Figura 2. Curva flujo-volumen

Flujo

cuenta que el mejor valor de referencia de un
sujeto son sus valores previos; por lo tanto,
además de compararlos con los teóricos, en
la práctica clínica se deben comparar con los
resultados anteriores. Los valores de referencia se obtienen de ecuaciones de predicción
que se han realizado a partir de amplios estudios epidemiológicos en sujetos sanos no
fumadores con las mismas características
antropométricas de altura, peso, sexo, etnia y
edad. Por esto es importante utilizar las ecuaciones obtenidas con muestras de sujetos de
nuestra comunidad.

Volumen
PEF: flujo espiratorio pico.

Una vez que se ha conseguido una espirometría aceptable y reproducible, tenemos que
comparar los resultados obtenidos con los valores de referencia. La correcta interpretación
de la espirometría requiere utilizar valores
de referencia apropiados para el paciente,
con los cuales se comparan sus resultados
obtenidos. En este contexto hay que tener en

Lo ideal sería que cada laboratorio de función
pulmonar obtuviera sus propias ecuaciones
de predicción a partir de estudios en sujetos
sanos de su población en los que se realizan
las pruebas funcionales con la misma metodología, pero esto no suele estar al alcance de la
mayoría de los centros. La Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (SEPAR),
en su manual de procedimientos de evaluación de la función pulmonar [1], recomienda
la utilización como valores de referencia para
la espirometría forzada los obtenidos en el es-

Figura 3. Comparación de la espirometría lenta (A), forzada (B) y curva flujovolumen (C)
A

B

C

1s

PEF

IRV
MEF75
IC

FEV1

VCIN

FVC

MEF50

VT
MEF25
ERV

VCIN: capacidad vital inspiratoria. IC: capacidad inspiratoria. IRV: volumen de reserva inspiratorio. VT: volumen corriente. ERV: volumen de
reserva espiratorio. MEF 75,50,25: flujo espiratorio máximo al 75%, 50% o 25% de la capacidad vital forzada. PEF: flujo espiratorio pico.

Parte TEÓRICA

37

Figura 4. Expresión numérica de los
resultados de la espirometría
Teor

Med

% (M1/T)

VC IN . . . . . . . . . . . [l]

3,79

3,85

101,5

IC . . . . . . . . . . . . . . [l]

2,71

2,42

89,5

ERV . . . . . . . . . . . . . [l]

1,09

1,62

149,3

FEV 1 . . . . . . . . . . . [l]

2,92

3,25

111,2

FVC . . . . . . . . . . . . . [l]

3,66

4,04

110,6

FEV 1 % VC IN . . . [%]

76,8

84,53

110,1

80,43

FEV 1 % FVC . . . . [%]
PEF . . . . . . . . . . . [l/s]

7,79

9,54

122,6

FEF 75 . . . . . . . . [l/s]

1,46

0,92

63,1

FEF 50 . . . . . . . . [l/s]

4,11

4,38

106,8

FEF 25 . . . . . . . . [l/s]

6,86

8,78

128,0

MMEF 75/25 . . .[l/s]

3,41

3,04

89,3

Teor: valores de referencia o teóricos. Med: valores medidos.
(M1/T): porcentaje de los valores medidos sobre los teóricos. l:
litros. l/s: litros por segundo.

tudio multicéntrico de Barcelona por Roca et
al. y que han sido ampliamente validados para
la población española. Por lo tanto, en la expresión numérica de los resultados tenemos
tres columnas de datos (fig. 4): una donde se
registran los valores de referencia del paciente
para cada variable (valores teóricos), otra con
los valores obtenidos en el paciente (valores
absolutos o valores medidos) y otra donde se
expresa el porcentaje de los valores obtenidos
en relación con los valores de referencia (valores relativos o porcentuales). Este porcentaje
se calcula dividiendo el valor observado entre
el de referencia y se multiplica por 100:
Valor de referencia (%) = (Valor observado /
Valor de referencia) × 100
Las ecuaciones de referencia no deben ser
extrapoladas para pacientes cuya edad o estatura está fuera del rango de sujetos incluidos en el estudio de referencia.
El empleo de factores de corrección para individuos de otras etnias no es tan adecuado

como el de ecuaciones de predicción específicas según la etnia, pero, si no disponemos
de estas ecuaciones de predicción, se pueden utilizar los coeficientes de corrección. Por
ejemplo, para afroamericanos se pueden obtener sus valores predichos multiplicando por
0,88 los valores de los sujetos caucásicos de
su misma edad, sexo, peso y estatura [2,3].
Para orientales, el factor de corrección sería
de 0,94 [4]. Estos ajustes se realizan en los
valores del FEV1 y FVC (capacidad vital forzada), pero no en la relación FEV1/FVC.
Todos los parámetros funcionales estudiados
en un mismo paciente deben compararse
con los valores teóricos obtenidos de la misma fuente de referencia.

Valores de normalidad
Se considera el rango normal para los parámetros de función pulmonar (FVC y FEV1) el
comprendido entre el 80 y el 120% del valor
de referencia calculado según las ecuaciones
de predicción. Esto supone un amplio margen
en el cual pueden producirse cambios, estando dentro del rango teórico de referencia,
bien como resultado de la enfermedad o por
el tratamiento. Por esto en muy importante la
comparación de los resultados no sólo con
los teóricos, sino también con los previos del
paciente, si se dispone de ellos. Esta forma
de expresar los resultados es sencilla, cómoda y de uso muy generalizado, pero considerar el límite inferior de la normalidad el 80%
del valor de referencia, es arbitrario y carece
de base científica sólida.
Recientemente se está incorporando el criterio de límite inferior de normalidad (LIN) para
expresar los parámetros de función pulmonar
en relación con los valores de referencia. Las
ecuaciones de predicción implican una definición de «salud» o «enfermedad» en términos
estadísticos. Este límite inferior de normalidad se refiere estadísticamente a valores
que se encuentran por debajo del percentil 5,

Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf

Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (10)

Similar a Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf

Similar a Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf (20)

Más de FERRER EPOCSITE PRO

Más de FERRER EPOCSITE PRO (20)

Último

Último (20)

Programa Formativo EPOC. Módulo. 3. Espirometría y otras pruebas funcionales respiratorias-pdf