Calorimetria Indirecta

1. Lic. Terapia Respiratoria
IV Semestre
Calorimetría
Indirecta

2. Introducción
• La enfermedad crítica y su tratamiento puede alterar
profundamente el metabolismo del individuo y
significativamente incrementar o disminuir su gasto
energético . Por estas razones la determinación del gasto
energético de reposo es necesario en los pacientes que
reciben soporte nutricional para asegurar que la energía que
se requiere se suministre y se eviten las complicaciones
asociadas con la sobrealimentación o subalimentación.

3. Calorimetría
• ¿Que es calorimetría ?
La calorimetría es la parte de la física que se
encarga de la medición del calor en una
reacción química o un cambio de estado. Mide el
gasto energético o consumo de energía de un
individuo.

4. Calorimetría
PRINCIPIOS GENERALES DE LA CALORIMETRÍA
Siempre que entre varios
cuerpos haya un intercambio
de energía térmica, la
cantidad de calor perdido por
unos cuerpos es igual a la
cantidad de calor ganada por
los otros.
La cantidad de calor absorbida o
desprendida por un cuerpo es
directamente proporcional a su
variación de temperatura. Así,
para elevar la temperatura de un
cuerpo de 20°C se requiere el
doble de cantidad de energía
térmica que para elevarla a 10°C.
La cantidad de calor
absorbida o desprendida por
un cuerpo es directamente
proporcional a su masa.
Cuando varios cuerpos a temperaturas
diferentes se ponen en contacto, la
energía térmica se desplaza hacia los
cuerpos cuya temperatura es más baja.
El equilibrio térmico ocurre cuando
todos los cuerpos quedan a la misma
temperatura.

5. Calorimetría
• Ecuaciones

6. Calorimetría
Gasto Energético Total (GET)
El gasto energético total es la suma del gasto energético
basal (G.E.B.) o metabolismo basal (M.B.), el gasto por
actividad física (AF) y el efecto termogénico de los
alimentos (ETA).
Es decir, el resultado del consumo de energía, el ejercicio y las
actividades físicas diarias, más la energía que necesita el
organismo para sus funciones vitales y que obtenemos
mediante la combustión de los nutrientes energéticos (los
hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas).
La respiración supone entre el 2 y el 3% del gasto energético
total del organismo.

7. Calorimetría
• Metabolismo Basal (MB)
Al metabolismo basal también se le conoce con el nombre de
Gasto Energético Basal (GEB) y se puede definir como la
cantidad de energía que utiliza una persona sana durante
veinticuatro horas (un día), estando en absoluto reposo físico y
mental en un entorno neutro
Existen diferentes factores que influyen en el
metabolismo basal como pueden ser el tamaño corporal,
que a su vez depende del peso y la talla. La composición
corporal que está compuesta por el tejido adiposo y que
apenas consume energía. Y el tejido muscular que es
metabólicamente activo, por lo que requiere energía.

8. Calorimetría indirecta
• ¿Que es Calorimetría indirecta?
Método de determinación de las necesidades
energéticas de un individuo mediante el cálculo
del gasto energético en reposo (GER) como
mayor componente del GET. Este método
permite estimar el gasto metabólico de forma
indirecta mediante el estudio del intercambio
gaseoso, midiendo el consumo de O2 (VO2) y la
producción de CO2 (VCO2) . Se asume, por lo
tanto, que la oxidación de los sustratos consume
O2 y produce CO2 y H2O, y que las pérdidas
urinarias de Nitrógeno reflejan la oxidación de
las proteínas en un organismo.
Es un examen no invasivo que permite
medir en forma exacta el gasto calórico en
reposo de una persona, de esta manera se
puede saber si el paciente posee un
metabolismo lento o acelerado, lo que se
vincula directamente con el tratamiento
nutricional que necesita.

9. Calorimetría indirecta
• Hay dos tipos de
calorimetría indirecta
Calorimetría indirecta circulatoria
En la determinación del oxígeno en la
sangre arterial y venosa mixta, el gasto
cardíaco y la hemoglobina y la posterior
aplicación de la ecuación de Fick: GE =
GC x Hb (SaO2 – SvO2) x 95,18. Varios
estudios han demostrado que presenta
una buena correlación con la
calorimetría ventilatoria en pacientes en
condiciones estables y en respiración
espontánea en enfermos cuyo consumo
de O2 está aumentado (estado
hiperdinámico) o lesión pulmonar aguda,
no es un método válido.
Calorimetría indirecta ventilatoria
Mide el intercambio gaseoso mediante
la determinación del consumo de O2
(VO2) y la producción de CO2 (VCO2),
junto con las pérdidas de Nitrógeno
urinario (NU) que reflejan la oxidación
proteica.
De los parámetros indirectos medidos
por el calorímetro se obtiene el cálculo
del gasto energético en reposo (GER) si
aplicamos la fórmula de Weir

10. Calorimetría indirecta
En la calorimetría indirecta ventilatoria mediante circuito
abierto
El paciente respira aire ambiente o aire
mezclado con O2 a una concentración
determinada, a través de una boquilla
cerrando la nariz con una pinza, a través de
una mascarilla, tubo
orotraqueal/traqueostomía o una caperuza
(canopy). El aire espirado se separa del
inspirado mediante una válvula
unidireccional y se colecta en una bolsa o
reservorio a una temperatura y durante un
tiempo determinados
Mediante analizadores, se realizan
mediciones de la fracción de O2 y CO2 en el
total del aire espirado regularmente,
asumiendo según el principio de Haldane,
que la concentración de N2 en los gases
inspirados y espirados permanece constante,
y que el O2 y el CO2 se intercambian
continuamente en el pulmón en función del
metabolismo oxidativo.

11. Calorimetría indirecta
Los calorímetros de circuito cerrado
Son de diseño más sencillo y baratos.
El sujeto respira a través de una válvula
de doble flujo que conecta con un
sistema de campana, que obtiene un
registro de los cambios en el volumen
pulmonar de la cámara, volumen que
irá disminuyendo a medida que se
consuma el O2 de la cámara ya que el
CO2 que se produce, se recoge por un
absorbedor de CO2.
Este registro obtenido permite el cálculo
del O2 consumido. Por lo tanto, estos
calorímetros no emplean analizadores de
O2 y las fluctuaciones en la FIO2 no
alteran los resultados, permitiendo
mediciones con FIO2 desde 0,21 a 118.
Un inconveniente es que estos sistemas
aumentan el trabajo respiratorio al
menos en un 10%19 y que, al igual que
en los de circuito abierto, no son
métodos válidos si hay fugas en el
sistema o cambios en el volumen
pulmonar.

12. Calorimetría indirecta
Condiciones de exploración, preparación del paciente y utillaje.
Condiciones y preparación del calorímetro.
El sistema debe pasar una fase de calentamiento
o puesta a punto de varios minutos, según el
modelo, para posteriormente proceder a la
calibración (ya se manual o automática) del
neumotacógrafo y de los analizadores de gases
(generalmente con FiO2 0,21%).

13. Calorimetría indirecta
Preparación del paciente y condiciones de exploración
• Las principales condiciones de exploración, son:
• El paciente debe permanecer en reposo en decúbito supino
por lo menos 30 min antes de la realización de la
calorimetría indirecta. Si se trata de un sujeto en régimen
ambulatorio y ha realizado ejercicio moderado se esperará
al menos
• En los pacientes con nutrición oral, o soporte nutricional
enteral o parenteral intermitentes deben pasar por lo
menos 2 horas desde la última ingesta o cese de la nutrición
• La ingesta de alcohol o nicotina debe suprimirse desde 2
horas antes y la de cafeína desde 4 horas.
• El ambiente debe ser tranquilo y con una
temperatura neutra (20-25ºC); todas las
mediciones deben ser registradas en la misma
posición
• La FiO2 debe permanecer constante durante
todo el estudio.
• Comprobar que no hay fugas en el sistema.
Tampoco debe existir una fístula broncopleural ni
fugas por drenajes torácicos. No deben
emplearse aerosoles durante la exploración.
• Si es preciso algún cambio en los parámetros
respiratorios el estudio debe ser pospuesto
durante 90 min
• VO2 y VCO2 deben expresarse en condiciones
constantes (STPD) para neutralizar los efectos de
temperatura, humedad o presión sobre los gases

14. Calorimetría indirecta
Estos calorímetros indirectos utilizan diferentes fórmulas para calcular el
gasto energético en base al consumo de O2 (VO2) y la producción de CO2
(VCO2). Un ejemplo de estas fórmulas es la ecuación de Weir: Gasto
Energético = [3.941(VO2) + 1.11(VCO2)] x 1440 min/dia.

15. Calorimetría indirecta
• ¿Cómo se realiza la prueba ?
El examen consiste en colocarse en
posición horizontal sobre una camilla, se
ubica un canopy sobre el rostro, éste se
conecta a un tubo por el cual pasa la
respiración e ingresa a la máquina que lo
procesa y obtenemos los resultados. El
examen tiene una duración de
aproximadamente 12 minutos y el paciente
debe estar tranquilo sin mayor distracción.

16. Calorimetría indirecta
• En la Tabla se resumen
los factores que más
habitualmente afectan
a la precisión en la
medición del gasto
energético por
calorimetría indirecta.
FACTORES QUE AFECTAN A LA PRECISIÓN EN CI RESPIRATORIA
 FIO2 > 0,6. PEEP > 12 cm H2O
 Inestabilidad de FIO2
 Presencia de gases diferentes de O2, CO2, N2: Anestésicos
inhalados
 Presencia de vapor de água
 Híper/Hipoventilación o cambios en compartimentos de CO2
( diálisis )
 Cambios de parámetros respiratorios
 Fugas en el sistema

17. Calorimetría indirecta
Indicaciones
Pacientes con alteración de la composición corporal:
• Obesos.
• Malnutridos severos con caquexia
• Amputación de miembros
• Edemas periféricos, Ascitis.
• Hipoalbuminemia severa
• Dificultad en la retirada de la ventilación mecánica.
• Soporte nutricional en trasplantes de órganos
• Falta de respuesta al soporte nutricional.
Estados hipercatabólicos:
• Traumas craneoencefálicos y Politraumatismos
• Síndrome de Distrés Respiratório Agudo.
• Complicaciones postoperatorias

18. Calorimetría indirecta
Ventajas de la Calorimetría indirecta
Los equipos son seguros y
precisos en determinar el GER,
con alarmas que detectan fugas
en el sistema.
Nos permite monitorizar el
hipermetabolismo y la evolución
del soporte nutricional, así como
diversos parámetros de la
ventilación asistida (FiO2, VO2,
VCO2, Cociente respiratorio)
Son equipos portátiles que
pueden ser desplazados a la
cabecera del paciente.

19. Calorimetría indirecta
Desventajas de la Calorimetría indirecta
El personal que realiza
la técnica debe ser
muy entrenado
Las condiciones de la
prueba deben ser muy
estrictas respecto a las
condiciones del paciente
y del tipo de soporte
ventilatorio.
Alto costo del
equipo.
Si no se consigue un
estado de equilibrio
(cambios de la VCO2 y
VO2 menor del 10% en
los últimos 20 minutos)
los resultados no son
válidos y debe
discontinuarse.
En pacientes críticos
debe realizarse la
calorimetría en
diferentes condiciones
(ventilación, uso de
sedativos, etc..)

20. Conclusión
• El equipo de calorimetría indirecta es una herramienta capaz de
medir el gasto energético de una persona en reposo y ofrece
información muy completa para determinar si su metabolismo
mantiene índices normales, o bien está aumentado o disminuido. A
partir de una espirometría, es posible obtener información ajustada
sobre el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono
de un individuo.