La capnometría es la medida del dióxido de carbono (CO2) en la vía aérea de un
paciente durante su ciclo respiratorio. La Capnografía es la representación “gráfica” de la medida de la PCO2 en función
del tiempo, incluye la CO2 al final de la expiración (ETCO2), el CO2 inspirado y el Capnograma El capnograma es la representación gráfica de la onda de CO2 durante el ciclo
respiratorio Al apar apara ato que que des desplie plieg ga gráf ráfica icament mente e la onda nda de la CO2 CO2 así com como su representación numérica se le denomina capnógrafo.
A-B = Línea de base, fase inspiratoria; B-C = Comienzo de la espiración; C-D = Meseta o “ plateau” espiratorio; D = Concentración final espiratoria, ETCO2; D-E = Comienzo de la fase inspiratoria •
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El volume volumen n tidal tidal o volu volume men n corri corrien ente te es la cant cantid idad ad de gas gas que que un individuo inhala y exhala durante cada ciclo respiratorio. La cantidad de CO2 que este individuo inhala durante la inspiración es 0, ya que la cantidad de CO2 en el aire es igualmente despreciable. El dióxido de carbono solo está presente en el gas expirado, y este es transportado a los pulmones a través de la circulación venosa, como resultado de la respiración o del metabolismo celular. El capnograma capnograma solo se refiere al CO2 del aire espirado que viene del alveol alveolo, o, por tanto, tanto, la onda onda del capnogra capnograma ma se inicia inicia al comien comienzo zo de la exhalación (B), subiendo de forma abrupta hasta que todo el gas alveolar se mezcla con el gas contenido en el espacio muerto y que no contiene CO2 (BC). A continuación la curva adquiere una forma linear o zona denominada “plateau” (C-D) y que representa el equilibrio entre el CO2 del alveolo con el del gas contenido en el espacio muerto, que no tiene CO2, el extremo final de esta meseta o plateau (D) corresponde a la PCO2 al final de la expiración o ETCO2. ETCO2. En este este punto punto la expira expiració ción n finali finaliza za y comien comienza za la inspir inspiraci ación ón cayendo los niveles de CO2 otra vez a 0
Producción de CO2, Transporte y Eliminación .El dióxido de carbono es el
producto
del
metabolismo
celular.
Su
producción
aumenta
o
disminuye
dependiendo de distintas condiciones clínicas: Causas de aumento de producción CO2 • • • •
Aumento actividad muscular Fiebre Sepsis Hipertiroidismo
Causas de disminución de producción CO2 • • • • •
Disminución actividad muscular Hipotermia Shock hipovolémico Hipotiroidismo Anestesia General
El dióxido de carbono se transporta desde las células a los pulmones por la sangre venosa, en su mayor parte en forma de bicarbonato (HCO3) y en pequeñas cantidades disuelto en el plasma y unido a la hemoglobina. En un adulto sano la PCO2 normal de la sangre venosa mixta (PvO2) es de 45-50 mmHg. El CO2 se difunde en los pulmones desde los capilares pulmonares hacia los alveólos. El contenido venoso de CO2 es dependiente del flujo sanguíneo al alveolo, mientras que el contenido y por lo tanto la PCO2 arterial (PaCO2) es una función casi directa de la ventilación alveolar. La PvCO2 es solo 5-10 mmHg superior a la PaCO2 (35-45mmhg). PCO2 alveolar (PACO2) •
Es la concentración de dióxido de carbono en el alveolo, viene determinado por el grado en el que el CO2 se añade al alveolo y el grado en el que este es eliminado. Por lo tanto, la PACO2 es el resultado de la relación entre la ventilación y la perfusión: El cociente = V / Q
En el caso en el que la ventilación alveolar iguale a la perfusión sanguínea pulmonar, la PACO2 es muy similar a la PaCO2, en estos casos los cambios en al PaCO2 son un reflejo casi exacto de los observados en la PACO2
En aquellos casos en los que la ventilación es alta con respecto a la perfusión (ej: tromboembolismo pulmonar), es decir existe un alto grado de “ espacio muerto “ (VD), la PACO2 es considerablemente inferior a la PaCO2
En aquellos casos en los que la ventilación disminuye en relación a la perfusión, (atelectasia o intubación selctiva) la PACO2 se aproxima a los valores de la PCO2 de la sangre venosa, es decir de la PvCO2, y dá como resultado una relación V/Q baja. Esto ocurre en aquellas situaciones clínicas en las que las vías aéreas o alveolares están enfermas o un aumento en la perfusión sanguínea pulmonar
La presión parcial de CO2 final expirada o ETCO2 es la cantidad de gas que abandona el alveolo al finalizar la espiración, siendo este el resultado de la mezcla total de gas que viene simultáneamente de millones de alvéolos. Cuando existe una función pulmonar normal, es decir, la relación V/Q es también normal, los valores de la PaCO2 y la ETCO2 son similares y sus cambios son paralelos o similares entre ellos.
Cuando existe un predominio en el pulmón, de alvéolos en los que la relación V/Q es alta, la ETCO2 va a ser considerablemente inferior a la PaCO2. En este caso la diferencia entre ambas es un reflejo de la cantidad de la ventilación del espacio muerto. Por lo tanto, una disminución o un aumento del espacio muerto, da como resultado una disminución o un aumento en la misma proporción de la diferencia o el gradiente entre ambas. A veces la ETCO2 puede ser mayor que la PaO2, esto ocurre cuando en el pulmón hay un predominio de alveolos con relaciones V/Q muy bajas, sin embargo, esta posibilidad es muy poco frecuente.
La diferencia o gradiente “normal” entre PaCO2- ETCO2
Es la diferencia que existe entre la presión de CO2 arterial y la presión de CO2 en el alveolo (ETCO2), que normalmente es de 1-5 mmHg. Esta pequeña diferencia es debida al pequeño espacio muerto que existe en condiciones normales. Aplicación Clínica de la ETCO2
a) La producción de CO2 y su transporte, b) La perfusión pulmonar c) La ventilación. Una ETCO2 de 0 habitualmente significa que el paciente no está respirando, sin embargo, también puede ser el resultado de un mal funcionamiento del respirador o de una desconexión del mismo. Además, una intubación esofágica o una desconexión del tubo de muestreo también dan lecturas de 0. La caída de los valores de la ETCO2 sugiere una producción disminuida de CO2, hipotermia por ejemplo, o una disminución en su transporte, un bajo gasto cardiaco. Un exceso de la ventilación alveolar, hiperventilación o un mal funcionamiento del respirador también dan lecturas bajas de la ETCO2 Un aumento de la ETCO2 puede ser el resultado de una producción excesiva de CO2, la hipertermia o sepsis, o una disminución de la ventilación alveolar, hiperventilación y/o mal funcionamiento del respirador o una combinación de ambas. Un aumento del CO2 a lo largo del tempo, puede ser debido a:
- Una disminución de la frecuencia respiratoria, - Una disminución volumen corriente - Un aumento del metabolismo y del consumo de O2 - Un rápido incremento de la temperatura corporal, por ejemplo hipertermia maligna.
La disminución de la CO2 a lo largo del tempo, puede ser debido a :
- Un aumento de la frecuencia respiratoria - Un aumento del volumen corriente - Una disminución del metabolismo y por lo tanto del consumo de O2 - Una disminución de la temperatura corporal.
Una elevación de la línea basal de CO2 indica habitualmente rehinalación. Las causas mas frecuentes de este evento son:
- Defecto en la válvula espiratoria del respirador o equipo de anestesia - Flujo inspiratorio inadecuado - Circuitos de reinhalación parciales - Tiempo espiratorios insuficientemente cortos - Funcionamiento inadecuado del sistema de absorción de CO2 del equipo de anestesia
La obstrucción del flujo de gas espirado tiene como expresión un cambio en la pendiente del extremo ascendente de la onda del capnograma. Las causas mas frecuentes de este evento son:
- Obstrucción del extremo espiratorio del circuito - Un cuerpo extraño en la vía aérea superior - Broncoespasmo
La no acción de los relajantes musculares tiene su reflejo cuando aparecen unas hendiduras o melladuras en la meseta o plateau de la onda del capnograma. Estas aparecen cuando comienza a ceder la acción de estos fármacos, retomando el paciente su ventilación espontánea. Sus características son:
- La profundidad de la hendidura es inversamente proporcional al grado de acción del fármaco. - Su localización es relativamente constante en cada paciente pero no tienen porque estar presentes en cada respiración
Cuando ocurre una intubación esofágica, no se percibe CO2 y se pueden observar curvas pequeñas y decrecientes correspondientes al escaso CO2 residual, que puede encontrase en el tracto digestivo alto.
La pérdida de aire por un fallo en el sello del tubo o cánula endotraqueal, se constata porque la pendiente descendente del la meseta se mezcla con la parte descendente del capnograma. Las causas son:
- Manguito del tubo endotraqueal o traqueostomía desinflado o pinchado - La vía aérea artificial es demasiado para el tamaño de la del paciente
Evaluación de la onda:
- Línea basal elevada - Extremo descendente del capnograma anormal - Permite al paciente rehinalar el gas exhalado
Las oscilaciones cardiacas aparecen al final de la meseta o plateau,y durante el extremo descendente del capnograma. Estas oscilaciones se producen por la pequeña compresión, que los latidos cardiacos causan al chocar con el pulmón. Sus características son: - Las oscilaciones son rítmicas y sincronizadas con la frecuencia cardiaca observada en el ECG. - En pacientes pediátricos bajo ventilación mecánica se observan durante frecuencias respiratorias bajas y/o tiempos espiratorios
PASOS PARA INTERPRETAR CAPNOGRAMAS
1. Verifique la presencia de CO2. 2. Identifique y analice: A. Línea de Base Inspiratoria. B. Flujo Expiratorio. C. Meseta Expiratoria. D. Flujo Inspiratorio. 3. Chequee PICO2 min y PECO2 max. 4. Mida o estime PaCO2- PECO2max. 5. Investigue causas de hipercapnia o hipocapnia. A continuación haremos un rápido repaso de los pasos enunciados, comentando brevemente las alteraciones más importantes que se observan en la práctica clínica. Si se evidencia la presencia de CO2, pasamos al siguiente punto. Si no detectamos CO2, tenemos que pensar en apnea, extubación o desconexión, si el paciente ya estaba intubado, o en intubación esofágica, si acabamos de colocar el tubo endotraqueal. Si durante la inducción el paciente fue ventilado con máscara, cabe la posibilidad de que haya entrado CO2 al estómago. En tal caso, si estuviésemos en presencia de una intubación esofágica, es posible que observemos CO2 en el capnograma, en las primeras respiraciones, pero su concentración será rápidamente decreciente (Figura No. 4). A. Línea de Base Inspiratoria. Esta línea siempre debería registrar un valor de cero, porque el gas inspirado normalmente no debe tener CO2. Si esta línea está elevada, hay que pensar que el paciente está reinhalando CO2, como en el caso de una disminución del volumen de flujo de gases frescos (FGF) cuando estamos utilizando un sistema del tipo del Mapleson D (Figura No. 5), o por incompetencia de la válvula expiratoria en un sistema circular. En este caso el paciente está inhalando CO2 depositado en el circuito, de la respiración anterior, razón por la cual la situación no mejorará al aumentar el flujo de gases frescos5. Si el absorbedor de CO2 no está funcionando adecuadamente, tendremos una elevación progresiva de la línea de base, como esquematizamos en la Figura No. 6. La línea de base inspiratoria puede elevarse debido a un espacio muerto mecánico excesivo, o cuando el paciente empieza a respirar espontáneamente y tiene una frecuencia respiratoria alta. B. Flujo Expiratorio. La fase II del capnograma normalmente debe ser bien pendiente, es casi una línea vertical. Si existe una obstrucción al flujo aéreo, ya sea por patología pulmonar o por fenómeno mecánico, debido a lentificación de la expiración se puede observar que la pendiente de la fase II está menos "empinada" (Figura No. 7). La misma condición puede deberse a que la muestra de gas para análisis sea tomada muy lentamente por el aparato. C. Meseta Expiratoria.
La meseta debería ser, idealmente, perfectamente horizontal, asumiendo que la relación ventilación / perfusión fuera igual a uno (V/Q = 1). En la realidad, con frecuencia hay un ligero, casi imperceptible desnivel, con valores de CO2 un poco más elevados hacia el final de la meseta. Esto es debido al aporte " tardío" que unidades funcionales respiratorias con una relación ventilación/ perfusión más baja hacen al gas exhalado. Entre mayor sea este desbalance, mayor será el desnivel de la meseta. Por otra parte, las mismas causas de que la fase anterior sea menos empinada (tubo acodado, espasmo bronquial) pueden actuar también sobre el primer tramo de la meseta, produciendo un trazo tal como si le hubiéramos quitado una cuña a la meseta, como ilustramos en la Figura No. 7. Cuando el evento al cuál nos referimos es la obstrucción de un bronquio principal, ocasionada por ejemplo por un tapón de moco, el aporte en dos " momentos" que se establece entre dos grandes sectores pulmonares al aire expirado, nos puede producir un capnograma como el de la Figura No. 8. La meseta puede presentar alteraciones súbitas, hacia arriba o hacia abajo. Una protuberancia (bump) puede ser debida al efecto del codo de uno de los cirujanos. Esta compresión que en algún momento se ejerce sobre la pared torácica, forza la salida de gas del volumen de reserva expiratoria, rico en gas carbónico, incrementando el contenido de CO2 que detecta el capnógrafo (Figura No. 9). El fenómeno contrario se aprecia en la Figura No. 10. Estas "hendiduras" o depresiones de la meseta, en general nos informan de un esfuerzo inspiratorio que está haciendo el paciente. Quiero destacar aquí la importancia de la clínica en la interpretación del capnograma, como en buena parte de la información que obtenemos con la monitorización. Estas depresiones fueron denominadas " hendiduras del curare", para significar que su presencia denotaba falta de relajante muscular 6. Ante esta curva, el clínico debe analizar la situación de su paciente y determinar si se trata de un inadecuado nivel anestésico, si el paciente está sintiendo dolor, si hace falta una determinada droga, si la ventilación es adecuada o si, finalmente, está indicado aplicar un relajante muscular. Por último, en lo que a la meseta expiratoria se refiere, debemos examinar si el nivel de CO2 está muy alto o muy bajo, o es normal. La primera condición puede ser debida a hipoventilación, solucionable con la revisión y ajuste de los parámetros del ventilador, o corrigiendo alguna otra causa externa que afecte el volumen corriente realmente entregado, como una obstrucción al flujo aéreo por compresión del tubo endotraqueal. Descartado lo anterior, el nivel elevado de CO2 puede ser consecuencia de un metabolismo incrementado por fiebre, sepsis, o un estado hipermetabólico, destacándose dentro de ellos la Hipertermia Maligna. Esta entidad clínica es relevante dentro del contexto que estamos tratando, por cuanto es justamente la capnografía la que nos puede dar la primera señal de alarma. Recordemos también que la aplicación de bicarbonato y la liberación de torniquetes pueden elevarnos el nivel de la meseta. Una meseta de poca altura se obtiene en pacientes hiperventilados. Debe tenerse en cuenta que la hipotermia y el menor metabolismo, condiciones presentes con alguna frecuencia en procedimientos anestésico-quirúrgicos prolongados, disminuyen la producción de CO2 y por tanto la altura de la meseta. En esta situación, el anestesiólogo no debe caer en la tentación de reajustar los parámetros ventilatorios. D. Flujo Inspiratorio. La fase IV, como la fase II, debe ser bastante pendiente, casi vertical. La alteración fundamental que se puede encontrar allí es el descenso lento, que puede resultar de una válvula inspiratoria incompetente, condición anormal que permite que el gas carbónico se acumule en la rama inspiratoria del circuito. En el momento de la inspiración, el lavado que se efectúa con los gases frescos toma más tiempo porque hay más CO2 que lavar: el que proviene del gas alveolar y el que se había quedado acumulado en el circuito ( Figura No. 11). Una imagen similar a la de la figura 11
puede verse cuando el tiempo inspiratorio se prolonga, cuando la máquina extrae la muestra para análisis a una velocidad muy baja, o cuando existe reinhalación parcial de CO2, como anotamos al hablar del sistema Mapleson D cuando se utiliza con flujos relativamente bajos. Las oscilaciones cardiogénicas ( Figura No. 12) constituyen una curiosidad. Para diagnosticarlas hay que tener en cuenta que coincidan con la contracción cardiaca, lo cuál es fácil si contamos con un monitor que nos registre en la misma pantalla el capnograma y el electrocardiograma, o en su defecto la onda pulso-oximétrica. Se produce porque al contraerse el corazón derecho, un pequeño volumen de gas es desplazado de los pulmones por la sangre que llena el circuito pulmonar; en el momento de la diástole, la sangre que abandona la vasculatura pulmonar, genera un pequeño movimiento inspiratorio. Estos pequeños desplazamientos de gas alveolar son detectados por el capnógrafo, si éste aspira una cantidad suficiente de gas para análisis. Además, parece que estas oscilaciones pueden estar relacionadas con diferencias regionales en la relación ventilación/perfusión7. http://www.scare.org.co/rca/archivos/articulos/1995/vol_3/HTML/Capnograf %C3%ADa%20en%20la%20anestesia%20cl%C3%ADnica.htm
