2. TEMARIO
• INTRODUCCION
• METABOLISMO DEL CO2
• CURVAS DE DISOCIACIÓN DE O2 Y CO2
• CAPNOGRAFÍA
• TERMINOLOGÍA
• MEDICIÓN DEL CO2
• TIPOS DE CAPNOGRAFÍA
• VENTILACIÓN ALVEOLAR
• ESPACIO MUERTO
• CAPNOGRAFÍA TEMPORAL
• EJEMPLOS DE APLICACIONES EN LA CAPNOGRAFÍA TEMPORAL
• CAPNOGRAFÍA VOLUMÉTRICA
• EJEMPLOS DE APLICACIONES EN LA CAPNOGRAFÍA VOLUMÉTRICA
• LIMITACIONES
• CONCLUSIONES
• BIBLIOGRAFÍA
3. Introducción
• El aporte de CO2 en el monitoreo
del paciente en ventilación
mecánica depende de la cinética
del mismo. El CO2 se produce a
consecuencia del metabolismo
celular aeróbicas y anaeróbicas. Un
sensor de CO2 colocado en la vía
aérea aportara información no solo
de la ventilación , si no también de
importantes funciones corporales
como el metabolismo de CO2,
perfusión pulmonar e intercambio
gaseoso.
4. OBJETIVOS
• Comprender el metabolismo del CO2.
• Interpretar y conocer el funcionamiento y los tipos de capnografía.
• Conocer la aplicación fisiológica de capnografía de volumen y
tiempo.
• Conocer las aplicaciones clínicas de la capnografía.
5. Introducción: Historia de la Capnografía
Jean Baptist Van Helmont
Siglo XVII “Fermentación y
combustión: Gas de San Silvestre”
Antigua Roma – Grotta del
Cane, Napoles
“Aire maligno – CO2 de las
grietas”
Westhorpe RN. The History of Capnography [Internet]. Museum of Anaesthetic History; 2010 [cited 2023Mar10]. Available from:
https://www.proquest.com/openview/cba90d342585263f1faf7dbde2a05859/1?pq-origsite=gscholar&cbl=37547
Pierre Bouguer
1729:
“1ro en describir la
absorción de luz
por el aire”
6. Introducción: Historia de la Capnografía
William y Caroline Herschell
1800: “Intensidad luminosa
=/= calor, al mirar al sol con
un filtro oscuro sentían
calor”
Johann Lambert
1760 “Describió lo
descubierto por
Bouguer – Ley de
Lambert”
Westhorpe RN. The History of Capnography [Internet]. Museum of Anaesthetic History; 2010 [cited 2023Mar10]. Available
from: https://www.proquest.com/openview/cba90d342585263f1faf7dbde2a05859/1?pq-origsite=gscholar&cbl=37547
August Beer
1852 “Amplió la formula de
Lambert, agregó que la relación
logarítmica de las
concentraciones y componentes
de la solución”
John Tyndall y su espectrofotómetro
1859-1865 “explicó que el calor en la atmosfera
de la tierra se debe a la capacidad de los gases
de absorber radiación infrarroja, rayos IR chocan
contra gas, marcan la pantalla térmica””
7. Introducción: Historia de la Capnografía
John Scott Haldane
1905 “The examination of Mine Air,
descubrió una manera práctica de
medir el CO2 en una mezcla de gases”
August Pfund
1939 “medición de CO2 y CO
mediante espectrografía”
Karl Friedrich Luft
Celda de Luft – 1937 ”medición de butano
mediante espectrografía”
Westhorpe RN. The History of Capnography [Internet]. Museum of Anaesthetic History; 2010 [cited 2023Mar10]. Available from:
https://www.proquest.com/openview/cba90d342585263f1faf7dbde2a05859/1?pq-origsite=gscholar&cbl=37547
8. Metabolismo del CO2 – Ciclo
de Krebs
• Como se puede observa la via comun
final del metabolismo aeróbico es el ciclo
de Krebs. El fin de esta es la producción
de 3NADH + H+, 1 FADH2, 1 GTP que
finalmente se convierten en ATP. Como
producto de deshecho se producen dos
moléculas de CO2 por cada acetil CoA
que ingresa al ciclo.
WEST FISIOLOGÍA RESPIRATORIA. FUNDAMENTOS. 10ª ED
Transporte
de
CO2
Disuelto
Obedece a la
ley de Henry
Carbamino
HCO3-
El CO2 ejerce una presión parcial y
determina gradientes de presión
necesarias para la difusión, 20-24
veces más soluble en plasma.
9. Metabolismo del CO2 –
Transporte en los tejidos
•En los tejidos la
PaO2 es baja y la
PaCO2 alta.
•El CO2 disuelto en
plasma ingresa a los
eritrocitos.
•Existe formación de
acido carbónico, su
disociación conlleva a
la liberación de un
H+.
•La H+ se une a la Hb
y promueve la
liberación de O2.
Efecto Bohr.
Efecto Bohr: La afinidad de Hb por O2 disminuye cuando las concentraciones de CO2
y/o la acidez (H+) aumenta
En los tejidos, el efecto Haldane mejora la capacidad de la sangre para captar CO2, una vez que esta
aporta O2 a las células
10. Metabolismo del CO2 –
Transporte en el pulmón
En el pulmón la PaO2
es alta y la PaCO2
baja.
El O2 se une a la Hb
y se liberan los H+ de
la Hb desoxigenada.
Los H+ se unen a los
iones de bicarbonato.
Formando CO2 y
H2O.
El CO2 libre se
difunde al plasma y
luego al alveolo.
En los pulmones, el efecto Haldane intensifica la eliminación de CO2 por los alveolos, puesto
que el ingreso de O2 alveolar al capilar pulmonar reduce la afinidad de CO2 por la Hb.
11. Curva de disociación del
CO2
A niveles elevados de HbO2,
como en el pulmón, la curva se
desplaza a la derecha.
Cuando se desplaza a la
derecha disminuye la afinidad
de la Hb por CO2.
A niveles disminuidos de HbO2,
como en los tejidos, la curva se
desplaza a la izquierda.
Cuando se desplaza a la
izquierda aumenta la afinidad
de la Hb por CO2.
Efecto Haldane: La afinidad por CO2 es
inversamente proporcional a la Hb oxigenada.
El hecho de que la desoxigenación de la sangre
aumente la capacidad para transportar CO2 se conoce
como efecto Haldane.
La curva de disociación de CO2 es más lineal que la de O2.
12. Metabolismo de CO2 -
Ventilación
Kremeier P, Böhm SH, Tusman G. Clinical use of volumetric capnography in mechanically ventilated
patients - journal of clinical monitoring and computing [Internet]. SpringerLink. Springer Netherlands; 2019
[cited 2023Mar9]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10877-019-00325-9
WEST FISIOLOGÍA RESPIRATORIA. FUNDAMENTOS. 10ª ED
Volumen tidal (VT) = Volumen del espacio anatómico muerto (VD) + Volumen alveolar (VA)
500 mL = 150 mL + 350 mL
El volumen total que abandona los
pulmones es igual al volumen tidal (500
mL) por la frecuencia respiratoria.
La vía principal para la eliminación de CO2
es la ventilación.
13. Capnografía: terminología
• Capnografía: Es la monitorización
continua no invasiva de la precion parcial
de CO2 exhalado por el paciente a lo
largo del tiempo.
• Capnometría: resultado del valor
numérico del CO2 espirado por el
paciente.
• Capnograma: es el resultado de la forma
de onda del CO2 espirado por el
paciente.
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses,
waveforms, and limitations [Internet]. The Journal of emergency medicine.
U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9]. Available from:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
14. Medición de CO2:
Espectrografía infrarroja
• La técnica mas compacta y barata para
la medición de CO2, a su vez es las más
utilizada.
• Cuantitativo, IR absorbido por CO2
produce la imagen.
• Ley de Lambert: la cantidad de rayos IR
absorbidos es directamente proporcional
a la concentración de sustancias
absorbentes infrarrojos.
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations [Internet].
The Journal of emergency medicine. U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9]. Available from:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
15. Medición de CO2:
Espectrografía infrarroja
• Fuente -> IR (4.25 micrómetros), estos
son absorbidos por gases que tengan 2
átomos diferentes.
• La cámara de muestra presenta CO2.
• El detector emite una señal que es
proporcional a la cantidad de rayos IR
absorbidos por el CO2.
https://www.howequipmentworks.com/capnography/
16. Medición de CO2: Método químico
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations [Internet]. The Journal of emergency medicine. U.S. National Library of Medicine;
2017 [cited 2023Mar9]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
ETCO2 2-4 mmHg = morado
ETCO2 3-15 mmHg = mostaza
ETCO2 > 15 mmHg = amarillo
Es un método cualitativo para la medición de CO2, su mecanismo se debe a la conversión de CO2 en acido carbónico al
reaccionar con el agua, esto disminuye el pH y cambia el color a la tira reactiva. Esta coloración oscila durante cada ciclo
ventilatorio.
17. Tipos de capnografía: Side-stream
Capnografía Mainstream
Balogh AL. Capnogram slope and ventilation dead space parameters: comparison of mainstream and sidestream techniques [Internet]. Academic.oup.com. British Journal of
Anaesthesia; 2016 [cited 2023Mar9]. Available from: https://academic.oup.com/bja/article/117/1/109/1744423
18. Tipos de capnografía: Side-stream
Capnografía Side-stream
Balogh AL. Capnogram slope and ventilation dead space parameters: comparison of mainstream and sidestream techniques [Internet].
Academic.oup.com. British Journal of Anaesthesia; 2016 [cited 2023Mar9]. Available from: https://academic.oup.com/bja/article/117/1/109/1744423
https://www.howequipmentworks.com/capnography/
19. Capnografía por tiempo
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations
[Internet]. The Journal of emergency medicine. U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9].
Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
• Consiste en el espacio muerto
anatómico, no debería contener CO2.
Fase I
• Incremento rápido de la concentración
de CO2 cuando la respiración alcanza a
los alveolos. Puede prolongarse cuando
hay aumento en la Resistencia en la vía
aérea o alteración V/Q.
Fase II
• : Localizado entre la fase II y III,
normalmente tiene un ángulo de 100
grados.
Ángulo
alfa
20. Capnografía por tiempo
•Meseta alveolar, la concentracion de CO2 alcanza un
valor uniforme en las vías aéreas. La altura y
pendiente de la línea ofrece información importante
sobre los ratios de V/Q. La altura a su vez esta
relacionada con el gasto cardiaco.
Fase III
•Localizado entre la fase III y 0, normalmente es de 90
grados.
Ángulo
beta
•Empieza la inspiración con limpieza de CO2.
Fase 0
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations
[Internet]. The Journal of emergency medicine. U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9].
Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
21. Capnografía por volumen
Fase 1: es el gas libre de CO2 que
proviene del espacio muerto instrumental
y parte del anatómico.
Fase 2: representa el incremento de CO2
que se deriva de unidades con distintos
grados de perfusión y ventilación.
Fase 3: es el gas alveolar puro
Ángulo alfa: es la intersección de las
fases II y III.
VTCO2 es la cantidad de CO2 eliminado
en una respiración, es el área bajo la
curva.
Kreit JW. Volume capnography in the intensive care unit: physiological principles, measurementes and, calculations. Annals of the American Thoracic Society -
Atsjournals.org [Internet]. Annals of the American Thoracic Society; 2018 [cited 2023Mar10]. Available from:
https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1513/AnnalsATS.201807-501CME
22. Capnografía por volumen
Carrillo. Ventilación Mecánica 1ra edición
Capnografía volumétrica (VCap). La VCap, o diagrama del CO2 espirado en un volumen corriente, se divide en tres fases. Las fases II y III tienen sus
respectivas pendientes, cuya intersección constituye el ángulo alfa. El VTCO2,br es el área bajo la curva o la cantidad de CO2 eliminado en una respiración
(A).
La PaCO2, la PETCO2, la PACO2 y la PËCO2 son las presiones parciales de CO2 en sangre arterial, al final de la espiración, alveolar media y espirada mixta,
respectivamente (B).
El punto de inflexión de la VCap (a) separa el VT en dos componentes: el espacio muerto anatómico (VDanat) y el volumen corriente alveolar (VTalv). El
PETCO2: es la presión parcial de CO2 al final de la
espiración.
PECO2: es la presión espirada mixta de CO2, usada
en la fórmula de Bohr para el cálculo del espacio
muerto. Este valor representa el grado de dilución de
CO2 alveolar causado por el espacio muerto
fisiológico.
PaCO2: es la presión parcial de CO2 arterial.
PACO2: es la presión parcial alveolar media de CO2,
es representante del gas alveolar.
La figura C se describe como la VT se puede separar
en 2 componentes, el espacio muerto anatómico (VD)
y el volumen corriente alveolar (VT-alv).
El punto “a” separa el gas que se transporta por
convección del gas que se transporta por difusión.
23. Ventilación Alveolar
• VT = volumen tidal, VA = volumen
alveolar, VD = volumen en espacio
muerto anatómico.
• VT = VA + VD
• Para calcular la ventilación alveolar
utilizamos:
• VTxN = VAxN + VDxN
• N = frecuencia respiratoria
Esta última fórmula denota el volumen
por minuto.
West’s Respiratory Physiology 10th edition
24. Espacio muerto: Cómo calcular?
• Conociendo que:
• Y suponiendo que: Volumen de CO2 en gas espirado = volumen de
CO2 en el gas alveolar ideal
Se omite el espacio muerto, ya que la
fracción de CO2 en esta es casi igual a cero.
F: concentración fraccional
E: espirado mixto
A: alveolar
VDCO2: espacio muerto fisiológico
FACO2: concentración fraccional de CO2 en alveolos
que están ventilados y perfundidos.
25. Espacio muerto: Cómo calcularlo?
• Fórmula de Bohr:
Kreit JW. Volume capnography in the intensive care unit: physiological principles, measurementes and, calculations. Annals of the American Thoracic Society - Atsjournals.org
[Internet]. Annals of the American Thoracic Society; 2018 [cited 2023Mar10]. Available from: https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1513/AnnalsATS.201807-501CME
26. Espacio muerto: Cómo calcularlo?
• Fórmula de Bohr-Enghoff
• Enghoff quería simplificar la
fórmula de Bohr, ya que
calcular el PACO2 era
extremadamente tedioso.
Utilizó el modelo de pulmón
ideal de Riley (V/Q = 1), con el
cual se puede suponer que el
PACO2 = PaCO2.
Kreit JW. Volume capnography in the intensive care unit: physiological principles, measurementes and, calculations. Annals of the American Thoracic Society - Atsjournals.org
[Internet]. Annals of the American Thoracic Society; 2018 [cited 2023Mar10]. Available from: https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1513/AnnalsATS.201807-501CME
27. Espacio muerto: capnografía de volumen
Kremeier P, Böhm SH, Tusman G. Clinical use of volumetric capnography in mechanically ventilated patients - journal of clinical monitoring and computing [Internet].
SpringerLink. Springer Netherlands; 2019 [cited 2023Mar9]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10877-019-00325-9
A: shunt, B: pulmón
sano, C: espacio
muerto.
Lo que varia es la
gradiente entre el
PaCO2 y el
PETCO2.
Cuando hay un
Shunt (A), la fase 2
se prolonga.
Cuando hay un
espacio muerto (C),
la gradiente
aumenta
drásticamente.
28. Capnografía por volumen: Principales
funciones
• VCO2 = VTCO2xFR
• En condiciones estables se
puede asumir que el VCO2 es
sinónimo de la actividad
metabólica.
Monitoreo
del
metabolismo
• Se puede calcular mediante la
fórmula de Fick
Monitoreo de
la perfusión
pulmonar
Carrilo. Ventilación Mecánica 1ra edición
29. Capnografía por volumen: Principales
funciones
• Pa-ETCO2 tiene un valor normal de ≤ 5
mmHg. Es análogo al índice de A-aO2.
• Aplicando la Ley de Fick, la Pa-ETCO2
refleja principalmente la superficie de
intercambio gaseoso.
Monitoreo
del
intercambio
gaseoso
• VE = VA – VD
• Bohr
• Enghoff
Monitoreo
de la
ventilación
Carrilo. Ventilación Mecánica 1ra edición
31. Aplicaciones: Intubación esofágica
Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020 [cited 2023Mar10]. Available
from:https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
Al no haber CO2
espirado, no se forma
la curva.
En ocasiones
pequeñas
cantidades de
CO2 pueden ser
captadas por el
capnógrafo
32. Aplicaciones: Sedación consciente para
procedimientos
MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations [Internet]. The Journal of
emergency medicine. U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9]. Available from:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
B; NJK. Capnography: A valuable tool for Airway Management [Internet]. Emergency medicine clinics of North America. U.S.
National Library of Medicine; 2008 [cited 2023Mar16]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19059088/
A. Normal, B. Hipoventilación bradipneica, C. Hipoventilación
hipopneica, D. Laringoespasmo completo o apnea.
Fase III
33. Aplicaciones: Reanimación
Paro Cardiorrespiratorio y
EPOC
Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020
[cited 2023Mar10]. Available from:https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-
content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
Jaffe MB. Using the features of the time and volumetric capnogram for classification and prediction - journal of clinical monitoring and computing [Internet].
SpringerLink. Springer Netherlands; 2016 [cited 2023Mar16]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10877-016-9830-z
Prolongación de fase II
y aumento de ángulo
alfa (Q)
Se puede apreciar la aleta de
tiburón
34. Aplicaciones: Respuesta a
fluidos
Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020 [cited 2023Mar10]. Available
from:https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
Monnet X;Bataille A;Magalhaes E;Barrois J;Le Corre M;Gosset C;Guerin L;Richard C;Teboul JL; End-tidal carbon
dioxide is better than arterial pressure for predicting volume responsiveness by the passive leg raising test
[Internet]. Intensive care medicine. U.S. National Library of Medicine; 2013 [cited 2023Mar11]. Available from:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22990869/
Paciente con
índice cardiaco
disminuido
Capnografía de
tiempo alterada,
ETCO2
disminuido.
Se realiza la
maniobra de
elevación pasiva
de las piernas
Aumenta el
gasto cardiaco y
por ende el flujo
pulmonar
ETCO2 aumenta,
aumenta la
meseta de la
capnografía
36. Aplicaciones:
tromboembolismo pulmonar
Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020 [cited 2023Mar10]. Available
from:https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
Fase I
prolongada.
Disminución
de pendiente
de fase II
Meseta de fase
III disminuida
PEEP
no
óptimo
PEEP
óptimo
Cuando el PEEP es óptimo se observa
un aumento en la meseta de la fase III
37. Aplicaciones:
bronquiectasias y EPOC
A: curva normal, B: bronquiectasias, C: EPOC
Veronez L, Pereira MC, Silva SMDda, Barcaui LA, Capitani EMD, Moreira MM, et al. Volumetric capnography for the evaluation of Chronic Airways Diseases: COPD [Internet]. International Journal of
Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Dove Press; 2014 [cited 2023Mar9]. Available from: https://www.dovepress.com/volumetric-capnography-for-the-evaluation-of-chronic-airways-diseases-peer-
reviewed-fulltext-article-COPD
Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020 [cited 2023Mar10]. Available from:https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-
content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
Al presentar
obstrucción, la fase
II se prolonga y la
fase III no llegará a
su meseta.
38. Limitaciones
• Depende de la mezcla de gases espirados por el paciente.
• Es más útil cuando el paciente presenta solo una alteración en la
eliminación de CO2 (metabolismo de CO2, flujo pulmonar,
ventilación).
• La frecuencia respiratoria puede alterar los valores de la
capnografía.
39. Conclusiones
• La capnografía es un método útil no invasivo para valorar la ventilación,
perfusión y estado metabólico del paciente.
• La capnografía volumétrica puede calcular diferentes valores fisiológicos
respiratorios como el espacio muerto anatómico y alveolar, el ETCO2,
PaCO2 y otros.
• El ETCO2 depende de 3 factores: la producción de CO2 del metabolismo
celular, el flujo pulmonar y la habilidad de los pulmones para eliminar CO2
venoso.
• Otorga datos sobre la ventilación y varía de respiración a respiración.
• La capnografía puede utilizarse en diferentes casos clínicos como en la
resucitación cardiopulmonar, confirmar la correcta colocación del tubo
endotraqueal, EPOC, etc.
• Ambas curvas aportan información valiosa, de poder se deberían utilizar
juntas.
40. Bibliografía
• MA; LBKAV. Capnography in the emergency department: A review of uses, waveforms, and limitations [Internet]. The Journal of emergency
medicine. U.S. National Library of Medicine; 2017 [cited 2023Mar9]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28993038/
• Rodero S. Comité de Vía Aérea sociedad argentina de emergencias [Internet]. 2020 [cited 2023Mar10]. Available from:https://www.sae-
emergencias.org.ar/wp-content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
• Veronez L, Pereira MC, Silva SMDda, Barcaui LA, Capitani EMD, Moreira MM, et al. Volumetric capnography for the evaluation of Chronic Airways
Diseases: COPD [Internet]. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Dove Press; 2014 [cited 2023Mar9]. Available from:
https://www.dovepress.com/volumetric-capnography-for-the-evaluation-of-chronic-airways-diseases-peer-reviewed-fulltext-article-COPD
• Balogh AL. Capnogram slope and ventilation dead space parameters: comparison of mainstream and sidestream techniques [Internet].
Academic.oup.com. British Journal of Anaesthesia; 2016 [cited 2023Mar9]. Available from: https://academic.oup.com/bja/article/117/1/109/1744423
• Kreit JW. Volume capnography in the intensive care unit: physiological principles, measurementes and, calculations. Annals of the American
Thoracic Society - Atsjournals.org [Internet]. Annals of the American Thoracic Society; 2018 [cited 2023Mar10]. Available from:
https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1513/AnnalsATS.201807-501CME
• Kremeier P, Böhm SH, Tusman G. Clinical use of volumetric capnography in mechanically ventilated patients - journal of clinical monitoring and
computing [Internet]. SpringerLink. Springer Netherlands; 2019 [cited 2023Mar9]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10877-
019-00325-9
• Westhorpe RN. The History of Capnography [Internet]. Museum of Anaesthetic History; 2010 [cited 2023Mar10]. Available from:
https://www.proquest.com/openview/cba90d342585263f1faf7dbde2a05859/1?pq-origsite=gscholar&cbl=37547
• Jaffe, M. B. (2013). Time and Volumetric Capnography. Monitoring Technologies in Acute Care Environments, 179–191. doi:10.1007/978-1-4614-
8557-5_20
• Monnet X;Bataille A;Magalhaes E;Barrois J;Le Corre M;Gosset C;Guerin L;Richard C;Teboul JL; End-tidal carbon dioxide is better than arterial
pressure for predicting volume responsiveness by the passive leg raising test [Internet]. Intensive care medicine. U.S. National Library of Medicine;
2013 [cited 2023Mar11]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22990869/
• Jaffe MB. Using the features of the time and volumetric capnogram for classification and prediction - journal of clinical monitoring and computing
[Internet]. SpringerLink. Springer Netherlands; 2016 [cited 2023Mar16]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10877-016-9830-z
• B; NJK. Capnography: A valuable tool for Airway Management [Internet]. Emergency medicine clinics of North America. U.S. National Library of
Medicine; 2008 [cited 2023Mar16]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19059088/
Notas del editor
Antigua roma: presencia de aire maligno, los perros que entraban a la cueva de Grotta del Cane morían, los humanos que se mantienen de pie sobrevivian. El CO2 entraba por las grietas de la caverna y empozaban en la base de la caverna.
Jean Baptist Van Helmont: el físico y científico neerlandés del siglo 17, fue el 1ro en reconocer que el gas es producido al fermentar y quemar madera. A este gas lo denominó Gas de san Silvestre (por espíritu de la madera).
Pierre Bouguer: astrónomo y matemático, fue el primero en describir la absorción de luz por el aire (medio), Ley de Lambert “la perdida de la intensidad de la luz cuando se propaga por un medio es directamente proporcional a la intensidad y a la distancia del camino”
Johann Lambert: matemático, astrónomo, físico y filosofo alemancita lo descrito por Pierre Bouguer.
William y Caroline Herschell: Ambos astrónomos, al observar el sol utilizando filtros oscuro, se percató que estos disminuían la intensidad de los rayos solares, pero que aun sentía el calor de estos. Al utilizar filtros de diferentes colores se percató que con algunos había mucha intensidad luminosa pero poco calor. Mediante un prisma descubrió que el espectro rojo de la luz es el que más calentaba.
August Beer: físico, químico y matemático alemán, amplió la formula de Lambert, agregándole la relación logarítmica de las concentraciones y componentes de la solución.
John Tyndall: físico irlandés, explicó que el calor en la atmosfera de la tierra se debe a la capacidad de los gases de absorber radiación infrarroja. Mediante su espectrofotómetro (termopila: convierte calor a energía) descubrió la capacidad de absorción relativa de rayos infrarrojos de los gases de nitrógeno, oxigeno, vapor de agua, metano, dióxido de carbono y ozono (1859).
1865- sugirió que el CO2 es los que se espira.
Haldane: fisiólogo y filosofo británico, en 1905 descubrió una manera practica de medir el CO2 en una mezcla de gases. Utilizando una bureta de mercurio absorbía una mezcla de gases, luego los exponía a diferentes absorbentes y media el volumen del gas residual.
August Pfund: invento un analizador de gases para detectar los niveles de CO2 y CO
Luft: 1937 - invento una manera de medir las bajas concentraciones de butano (un gas explosivo). Funcionaba mediante la medición de rayos infrarrojos entre una muestra de gas mixto y una muestra de butano puro y la diferencia de absorcion entre estos.
La producción de CO2 empieza por el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, este inicia cuando un piruvato, proveniente de la glicolisis, es convertido a acetil-CoA por la piruvato deshidrogenasa e ingresa al ciclo de Krebs. En este se realizaran diferentes reacciones bioquímicas, con lo cual al finalizar el ciclo, por cada molécula de piruvato, obtendremos 3NADH+H+, 1 FADH2, 1 GTP, 2CO2.
10 ATPs.
Efecto Bohr: La afinidad de Hb por O2 disminuye cuando las concentraciones de CO2 y/o la acidez (H+) aumenta.
Efecto Haldane: La afinidad por CO2 es inversamente proporcional a la Hb oxigenada.
Una vez que el CO2 es producido este suele encontrarse disuelto en el torrente sanguíneo, como bicarbonato o unido a la Hb (carbaminohemoglobina).
Como podemos observar en la imagen, el eritrocito que se encuentra en la circulación pulmonar va a poder liberar el CO2 que tiene y este se va a difundir al alveolo. Esto ocurre por dos motivos, primero la producción de CO2 en el eritrocito se ve aumentada por el transportador HCO3- y Cl- y la anhidrasa carbonica. Segundo el efecto Haldane ocurre, con lo cual el CO2 unido a la Hb es liberada y remplazada por O2.
Lo inverso ocurre en la circulación sistémica. En esta, la producción de CO2 es alta, para intentar eliminarla, las células forman bicarbonato e hidrogeniones, el primero sale de la celula por el transportador HCO3- y Cl-, el segundo acidifica a la célula y es amortiguado por la Hb. Al haber esta acidificación y aumento de CO2, la Hb tiende a tener mas afinidad por el CO2 (efecto Bohr).
Efecto Haldane: La afinidad por CO2 es inversamente proporcional a la Hb oxigenada.
Finalmente, una vez que el CO2 se encuentra en los alveolos, este es eliminado por la espiración. Recordar que el volumen tidal es de 500 mL y que de estos 150 mL se quedan en el espacio muerto anatomico.
En la imagen de la derecha podemos observar el resumen del metabolismo de CO2, este va a depender de la la producción de CO2 del metabolismo celular, el flujo pulmonar (gasto cardiaco) y la habilidad de los pulmones para eliminar CO2 venoso (intercambio por difusión + ventilación).
Como pueden ver en el grafico, se tiene una fuente de rayos infrarrojos que al pasar por la cámara llena de una mezcla de gases serán absorbidos por el CO2 y solo una porción de rayos llegara a ser detectado en el otro extremo. Estos cambios en los rayos infrarrojos son los que producirán la imagen de la capnografía.
Es un método CUANTITATIVO
Como se puede observar en la imagen la cantidad de luz infrarroja absorbida por el CO2 es lo que causa las variaciones en la capnografia.
Es un método cualitativo para la medición de CO2, su mecanismo se debe a la conversión de CO2 en acido carbonico al reaccionar con el agua, esto disminuye el pH y cambia el color a la tira reactiva. Esta coloración oscila durante cada ciclo ventilatorio.
ETCO2 2-4 mmHg = morado
ETCO2 3-15 mmHg = mostaza
ETCO2 >15 = amarillo
Como se puede apreciar, hay 2 tipos de capnografía, el primero el Mainstream lee directamente el CO2 espirado por el paciente, ya que el detector de rayos infrarrojos se encuentra ubicado entre el tubo endotraqueal y el circuito en Y. Mientras que en el sidestream una porción del gas espirado es tomado como muestra para ser leida por el sensor de CO2.
Ventajas:
Mainstream: No hay obstruccion, no afectación de caída de presión, no contaminación, sin retraso en la grabación, útil en neonatos y niños.
Side-stream: fácil de conectar, no hay problemas con esterilización, puede ser utilizado en pacientes despiertos, fácil de utilizar en pacientes en posición prona.
OJO recordar que el Mainstream calienta el gas dentro del circuito y causar falsas lecturas del CO2, a su vez por su peso puede mover el tubo endotraqueal. OJO si las condiciones son correctas es el mas exacto de los dos tipos.
El mainstream suele ser utilizado en UCI y el Side-stream en el quirófano.
Ventajas
Side-stream: fácil de conectar, no hay problemas con esterilización, puede ser utilizado en pacientes despiertos, fácil de utilizar en pacientes en posición prona.
OJO recordar que el Mainstream calienta el gas dentro del circuito y causar falsas lecturas del CO2, a su vez por su peso puede mover el tubo endotraqueal. OJO si las condiciones son correctas es el mas exacto de los dos tipos.
El mainstream suele ser utilizado en UCI y el Side-stream en el quirófano.
Volume Capnography in the Intensive Care Unit: Potential Clinical Applications
Fase III: Se prolonga si hay alteración de V/Q.
OJO el área en blanco a la izquierda es el espacio anatomico muerto (el que esta al costado de la línea C) y el que es superior derecho es el espacio alveolar muerto.
Recordar que el espacio muerto alveolar puede aumentar en casos de: enfisema, embolismo pulmonar, HTP, etc.
La ventaja de la capnografía por volumen es que nos brinda información como el espacio anatómico muerto, el espacio alveolar muerto, la ventilación alveolar efectiva, el volumen de CO2 eliminado en un respiro (VTCO2), la presión alveolar de CO2 promedio (PACO2), la presión arterial de CO2 promedio, y la presión parcial mixta del CO2 (PECO2).
Es susceptible a cambios por variaciones en la ventilación alveolar, gasto cardiaco, alteración V/Q, EPOC y otros.
VT = volumen tidal
VA = volumen de ventilación alveolar
VD-PHYS = volumen de espacio muerto fisiologico
FECO2 = concentración fraccional de CO2 en gas mixto espirado
FAICO2: contracion fraccional de CO2 en gas alveolar ideal
La fórmula mas utilizada es la Bohr-Enghoff
El problema de la fórmula de Bohr es que no toma en cuenta el espacio alveolar muerto, ya que no se conocía de este factor cuando la fórmula fue creada (1891).
Como se puede ver se remplaza la presión alveolar promedio de CO2 en la formula de Bohr con la presión arterial de CO2 arterial.
Cristhian Bohr: medico y fisiologo Danes, fue el primero en caracterizar el espacio muerto.
VD-BE/VT = ratio de espacio fisiologico muerto/volumen tidal
No hay foto de enghoff
Es mucho mas fácil medir la presión parcial de CO2 en sangre que en el alveolo, esta formula es la mas utilizada.
La letra A seria un paciente con un shunt (buena perfusión, mala ventilación V/Q = 0), letra B un paciente sano (V/Q = 0.8), letra C un paciente con espacio muerto alveolar (mala perfusión, buena ventilación V/Q = indeterminado).
VCO2 = eliminación pulmonar de CO2
VTCO2 = área bajo de la curva de la capnografia volumétrica
FR = frecuencia respiratoria en mL/min
Técnica de reinhalación parcial de CO2 para medir la perfusión pulmonar efectiva. En la reinhalación parcial de CO2 el PETCO2 aumenta, mientras que la VCO2 disminuye durante 45 seg. Al interrumpir la reinhalación la señal del CO2 vuelve a valo- res basales en menos de un minuto. Se calcula un valor de perfusión pulmonar efectiva cada tres minutos.
La formula de Fick establece que la perfusion pulmonar efectiva (PPE) va a ser igual a la diferencia de la eliminacion pulmonar de CO2 (^VCO2) entre la diferencia arterial de CO2 (^CaCO2)
OJO como la diferencia arterial de CO2 es proporcional a la diferencia que habra en la PETCO2, se utiliza la ultima (para que la prueba sea menos invasiva)
Estas diferencias se obtienen cuando el paciente reinhala su propio CO2 por 45 segundos.
Lambda = coeficiente de solubilidad del gas
A – área de intercambio gaseoso
P1-P2 – diferencia de presión parcial a ambos lados de la membrana
E – espesor de la membrana
Si se considera lambda y P1-P2 variables constantes, la difusión de CO2 dependería del área y del espesor de la membrana. Como el CO2 es un gas super difusible, solo se tomaría en cuenta el área de la membrana (superficie de intercambio) como principal variable que afecta el valor de la Pa-ETCO2.
VE = volumen minuto respiratorio
VA = ventilación alveolar
VD = ventilación del espacio muerto
Se puede calcular el espacio muerto (Bohr) y el índice global de la relación V/Q. (Einghoff)
https://www.sae-emergencias.org.ar/wp-content/uploads/2020/08/Capnograf%C3%ADa-1.pdf
En aproximadamente 6 respiraciones la capnografia será plana.
Los procedimientos con sedación conciente utilizan fármacos como el Propofol o midazolam para sedar y dar analgesia al paciente que se va a someter a un procedimiento como una endoscopia, ecocardiografías transesofágicas, drenaje de abscesos, etc. Estos fármacos pueden causar hipoventilación y apnea que son captados tardiamente por una oximetría de pulso, pero pueden ser captados precozmente por el incremento en el ETCO2 dado por la capnografía.
Es un paciente no intubado. Se utiliza una capnografia side-stream conectado a su canula nasal-oral.
A: paciente normal se puede ver que el ETCO2 aproximado es de 40.
B: Hipoventilacion bradipneica: se ve que la meseta esta prolongada porque el paciente tiene una menor frecuencia respiratoria (se demora mas en espirar el CO2)
C: Hipoventilacion hipopneica: hay un cambio en el volumen espirado, por eso las curvas son pequeñas. No se observa un cambio en la frecuencia respiratoria.
D: Apnea o laringoespasmo: al no poder espirar el CO2, no hay lectura de este, la curva desaparece.
Su utilidad se basa en que el ETCO2 refleja el flujo pulmonar sanguíneo pulmonar, y por tanto las maniobras de RCP.
Las compresiones efectivas deben mostrar unos valores > 20 mmHg de ETCO2. Valores de ETCO2 < 10 mmHg requieren reevaluar y modificar las maniobras de RCP.
Recuerda que existe una prolongación en en la fase II debido a la alteración en la V/Q (el paciente se demora demasiado en espirar el CO2, la fase se prolonga y no existe una diferencia clara con la fase III).
https://emcrit.org/ibcc/co2/
Al realizar una elevación pasiva de las piernas o darle un bolo de liquido aumento el gasto cardiaco y por ende aumento el flujo sanguíneo pulmonar.
Si al realizar la maniobra, el ETCO2 espirado aumenta en >5%, suponemos que el paciente va a responder a fluidoterapia.
A la derecha se observa una capnografia de volumen.
El PEEP es utilizado habitualmente para mantener la apertura alveolar al final de la espiración y así favorecer la distensión durante el próximo ciclo respiratorio y mejorar la oxigenación.
El valor óptimo del PEEP se obtiene cuando el espacio muerto fisiológico y el shunt son mínimos.
Si hay sobredistensión alveolar, disminuye la circulación pulmonar, incrementando el espacio muerto.