UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO FACULTAD DE MEDICINA HUMANA ESCUELA DE MEDICINA
Ciclo 2014 - I 07 de Mayo 2014
FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA GUÍA PRÁCTICA Nº 1
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I. COMPETENCIAS 1. Comprende los mecanismos de ventilación difusión y perfusión pulmonar. Los volúmenes pulmonares y capacidades respiratorias. 2. Explica la fisiopatología de enfermedades obstructivas y restrictivas.. 3. Entiende la fisiopatología de la tuberculosis pulmonar. II.
INSTRUCCIONES DESARROLLA LOS PRE REQUISITOS INDICADOS, CON FUNDAMENTO TEÓRICO Y SUSTENTO BIBLIOGRÁFICO ADECUADO, LOS QUE SERÁN EVALUADOS CON UN PRE TEST A SU INGRESO, USO OBLIGATORIO OB LIGATORIO DE MANDIL ,
III.
PRE-REQUISITOS. a. Explique las curvas de los volúmenes y capacidades pulmonares.
La curva obtenida en un espirómetro de agua durante la respiración espontánea, en reposo y en maniobras de inspiración inspir ación y espiración máximas, permite diferenciar varios niveles y volúmenes(Fig. 2-2).
Figura 2-2. Volúmenes y capacidades pulmonares. Los niveles de inspiración máxima, reposo inspiratorio y espiratorio, espiración máxima determinan los volúmenes de reserva inspiratoria (VRI), corriente (VC), de reserva espiratoria (VRE) y residual (VR). La suma de distintos volúmenes resulta en las capacidades inspiratorias (CI), residual funcional (CRF), vital (CV) y pulmonar total (CPT).
En primer lugar se pueden diferenciar 4 niveles: a) Nivel de final b) Nivel de final
de de
espiración inspiración
normal. normal.
c) Nivel de inspiración máxima. d) Nivel de espiración máxima. Convencionalmente las cantidades de aire comprendidas entre dos niveles contiguos se denominan volúmenes, y la suma de dos o más de éstos, capacidades. Se distinguen 4 volúmenes : 1. Volumen corriente (VC): cantidad de aire que entra en una inspiración o sale en una espiración, en las condiciones de actividad que se especifiquen (reposo, ejercicio). 2. Volumen de reserva inspiratoria (VRI): cantidad máxima de aire que se puede inspirar por sobre el nivel de inspiración espontánea de reposo. 3. Volumen de reserva espiratoria (VRE): máxima cantidad de aire que se puede expulsar a partir del nivel espiratorio espontáneo normal. 4. Volumen residual (VR): cantidad de aire que queda en el pulmón después de una espiración forzada máxima. Este volumen no puede medirse con el espirómetro. Las capacidades son también 4: 1. Capacidad pulmonar total (CPT): cantidad de gas contenido en el pulmón en inspiración máxima. Corresponde a la suma de los cuatro volúmenes ya descritos. 2. Capacidad vital (CV): cantidad total de aire movilizado entre una inspiración y espiración máximas. Incluye el volumen corriente y los volúmenes de reserva inspiratoria y espiratoria. 3. Capacidad inspiratoria (CI): máximo volumen de gas que puede inspirarse a partir de una espiración normal. Comprende los volúmenes corriente y de reserva inspiratoria. 4. Capacidad residual funcional (CRF): volumen de gas que permanece en el pulmón al término de la espiración normal; representa la suma del volumen residual y volumen de reserva espiratoria. Estas subdivisiones tienen una significación fisiológica que pasaremos a analizar en sus principales aspectos. b. Describa la fisiopatología del EPOC La EPOC es una enfermedad pulmonar crónica causada por el estrechamiento y / o bloqueo de las vías respiratorias o los alvéolos. La fisiopatología de la EPOC revela los cambios estructurales de las vías respiratorias, disfunción de los cilios y las respuestas inflamatorias.
La alteración funcional que caracteriza a la EPOC es la limitación crónica del flujo aéreo determinada por: Factores irreversibles: son los preponderantes y más específicos de la EPOC o
o
o
Remodelación de las vías aéreas periféricas con reducción del lumen, que sería la responsable de gran parte del trastorno. Reducción de la fuerza de retracción elástica del pulmón, propulsora de la espiración, por destrucción de las fibras elásticas por el enfisema. Este factor, además, conduce al aumento estático del volumen residual. Colapso espiratorio de los bronquíolos por destrucción de las ligaduras alveolares que normalmente ejercen una tracción radial que los mantienen abiertos.
Factores modificables espontánea o terapéuticamente. Broncoespasmo debido a la liberación de mediadores por la inflamación e inhalación de irritantes. Edema e infiltración inflamatoria de la mucosa especialmente marcados en las exacerbaciones infecciosas. Los cambios por mejoría de este factor son lentos y pueden demorar semanas o meses en completarse. Tapones mucocelulares en la vía aérea pequeña. o
o
o
Por las complejas interacciones entre las alteraciones estructurales descritas no es posible diferenciar clínicamente su magnitud relativa a través de pruebas funcionales. . EVALUACION DE LA FUNCION PULMONAR EN LA EPOC
Las alteraciones funcionales más importantes son: a. La limitación del flujo espiratorio, que se evalúa con la medición del VEF 1 en la espirometría. b. La hiperinflación pulmonar dinámica con aumento de la capacidad residual, que puede evaluarse indirecta y fácilmente a través de la capacidad inspiratoria en la espirometría. c. La alteración del intercambio gaseoso, evaluable mediante la medición de los gases arteriales. Limitación del flujo aéreo
El indicador más accesible y mejor estandarizado para la demostración y evaluación de la limitación del flujo aéreo es la reducción espirométrica del VEF 1. La magnitud del VEF1 aisladamente tiene la limitación de que también disminuye en trastornos restrictivos y, dado que los valores teóricos son promedios con una amplia dispersión, es posible que las reducciones iniciales pasen inadvertidas en personas cuyos valores, antes de fumar, estaban en los percentiles superiores. De aquí la utilidad de realizar en los fumadores una espirometría lo más temprano posible para conocer su nivel basal personal y no tener que operar más tarde con valores teóricos promedio Como solución a estos problemas se
recurre a la relación VEF 1/CVF que disminuye si hay obstrucción y se mantiene o aumenta si hay restricción. Convencionalmente se diagnostica que hay obstrucción si la relación está por debajo de 70% o del límite inferior de lo normal (LIN) después de la administración de broncodilatador.Hay que tener presentes que algunas personas sanas jovenes la relación es bastante mas alta que 70% y que en mayores de 70 años sanos puede observarse una relación algo bajo 70%, lo que exige que este índice se analice siempre en relación a la condición clínica y edad del sujeto para evitar falsos negarivos en los primeros y falsos positivos en los segundos. Además el VEF1 es el indicador mas utilizado para la etapificación funcional de la EPOC y su control periódico permite evaluar la velocidad de su declinación, lo que tiene un valor pronóstico importante.Por razones que veremos más adelante , su relación con los sientomas ,as del paciente son débiles,
c. Describa la fisiopatología del EPID Las enfermedades pulmonares intersticiales difusas ( E.P.I.D. ) son un heterogéneo y poco frecuente grupo de enfermedades que comprende más de 180 entidades caracterizadas por la inflamación crónica del intersticio pulmonar con acúmulo de macrófagos alveolares y neutrófilos en el tracto respiratorio inferior, lesionando el parénquima y llegando a producir en ocasiones fibrosis y destrucción de las unidades alveolo-capilares. De ellas, la Fibrosis Pulmonar Difusa Idiopática (nomenclatura Norteamericana), también conocida como Alveolitis Fibrosante Criptogénica (nomenclatura Británica) es la forma más frecuente. De hecho en la casuística presentada la Fibrosis Pulmonar Difusa Idiopática , con sus variantes, fue por mucho la causa más frecuente de la E.P.I.D., por lo que discusión recaerá en dicha entidad. La enfermedad parece ocurrir más en mujeres que en hombres.. El ámbito de edad es variable y habitualmente (como en la serie actual) predominantemente en raza blanca, aunque la entidad se ha descrito en pacientes de raza negra. Ninguno de los pacientes tenían historia familiar de fibrosis pulmonar sin embargo se han descrito casos familiares Los síntomas más comunes son tos, disnea y pérdida de peso. La tos es seca o con poco esputo mucoide. La disnea de esfuerzos es progresiva en los casos no tratados y en los casos fatales. Aún en los casos tratados la evolución puede ser fulminante. Son hallazgos menos frecuentes la astenia, adinamia, malestar general y el dolor torácico. Al exámen físico las crepitaciones se auscultan en mucho pacientes y las sibilancias en pocos. El hipocratismo digital es más frecuente en ciertas variantes como la U .I.P y menos frecuentes en otras variantes. En la actual serie fue infrecuente el hipocratismo digital y no se encontró ningún caso de osteoartropatía hipertrófica pulmonar. Las anormalidades de laboratorio son mínimas e inespecíficas. Anemia leve, incremento en los marcadores de enfermedad sistémica V.S.G. o proteína C-reactiva ) y aumento inespecífico del factor reumatoideo y de anticuerpos antinucleares puede observarse hasta en una 30% de los casos En ausencia de otros hallazgos de enfermedad sistémica, la presencia de autoanticuerpos no implica la existencia de una enfermedad vascular, colagenopática o inmunológica de fondo. Los exámenes de función pulmonar que se realizaron mostraron la típica disfunción ventilatoria de tipo restrictivo con la reducción de volúmenes y
capacidades que significan una disminución de la distensibilidad del pulmón. Sin embargo los pacientes que fuman pueden tener una disfunción ventilatoria obstructiva agregada. Es más, aún en no fumadores puede evidenciarse este fenómeno pues la inflamación y la fibrosis peribronquial pueden producir obstrucción al flujo aéreo particularmente de pequeña vía y atrape de gas Las alteraciones del intercambio gaseoso pueden evidenciarse para dos pruebas: hipoxemia basal (por trastorno ventilación-perfusión pero que sobretodo empeora con el ejercicio ( lo opuesto a la respuesta fisiológica) debido a un aumento del gradiente alveolo-arterial de oxígeno o una reducción en la capacidad de difusión del monóxido de carbón (más difícil de realizar en nuestro medio ). Como este estudio no solo valora la difusión de los gases através de la membrana alveolo-capilar, si no también el volumen alveolar ( K CO ) y la sangre capilar en Europa se le llama factor transferencia. En U.S.A capacidad de difusión. Es frecuente alcalosis respiratoria e hiperventilación no condicionada necesariamente por la hipoxemia sino por reflejos mecánicos del pulmón (por ejemplo el estímulo de receptores J en el intersticio pulmonar). En el pulmón del estadio fnal hay hipercapnia y acidosis respiratoria. Las radiografías de toráx evidenciaron marcada similitud en muchos casos con sus distintos patrones ya conocidos: infiltrados reticulares, nodulares, reticulonodulares, mixtos, o en vidrio esmerilado. Sin embargo la radiografía de tórax es de poco valor en el diagnóstico etiológico de las enfermedades intersticiales y en el de la alveolitis fibrosante criptogénica y de hecho se han reportado casos de diagnósticos probados por biopsia con estudios radiológicos normales. La ausencia de radiografías normales en la casuística analizada sugiere que el diagnóstico se hizo en estadíos relativamente avanzados. Otro problema con la radiografía de tórax en esta patología es que no es sensible ni específica para el seguimiento de la alveolitis, para detectar los estadíos tempranos de la enfermedad ni predice pronóstico ni respuesta a tratamiento e incluso el cambio en la radiografía no correlaciona con el deterioro o mejoría clínica La fibrosis progresiva lleva a dilatación quística de los bronquíolos ( bronquioloectasias ) y distorsion y destrucción de paredes alveolares y la disminución de la distensibilidad del parénquima produce bronquiestasias por tracción lo cual se conoce como "panal de abeja" ("honeycombing"). Este patrón es el estadío final de muchas causas de E.P.I.D y si correlaciona con un daño severo e irreversible, con ausencia de respuesta a tratamiento y con mal pronóstico. Los tres pacientes que presentaron este patrón o hicieron un neumotórax o murieron antes de un mes después de realizado el diagnóstico. . La presencia de derrame pleural, adenopatías hiliares, bronco grama aéreo, o sombras confluentes sugieren un diagnóstico alterno o una complicación sobreagregada. La T.A.C. de tórax puede ser de ayuda en delinear la localización de las anormalidades en pacientes con E.P.I.D., particularmente en fibrosis pulmonar intersticial como puede verse en la tabla 9 da las 27 TA.C.s anormales de la casuística. Aunque en la misma no se dispone de H.R.C:T esta ya había sido introducida en 1985. y actualmente ya se dispone no solo de manera anecdótica, sino rutinaria en el Servicio de Radiología del Hospital San Juan de Dios. Los signos en H.R.C.T. que indican la presencia de fibrosis son: engrosamiento de la septa interlobular, opacidades lineares irregulares, , espacios aéreos quísticos, opacidades nodulares o en " vidrio esmerilado" y consolidación de espacio aéreo Aunque algunos estudios sugieren que el aspecto de " vidrio esmerilado" correlaciona con" alveolitis activa" y el patrón reticular con fibrosis realmente es el patrón fibrótico el que da información pronóstica de más ayuda. Por ejemplo si fibrosis (H.R.C.T.) compromete más del 25 % de ambos pulmones el pronóstico es pésimo y progresará a pesar de tratamiento, pero si el patrón radiológico predominante ( H.R.C.T. ) es de " vidrio esmerilado " ( el cual puede aparecer en cualquiera
de las 5 variantes histológicas de neumonitis intersticial idiopática) el paciente podría beneficiarse de obtener más información particularmente a travez de una biopsia de pulmón a cielo abierto d. Describa la fisiopatología de tuberculosis pulmonar La tuberculosis, por ser uno de los mas graves problema de salud mundial, es abordada en parte importante del mundo,incluido nuestro país, en forma diferente a las demás enfermedades respiratorias. Su enfrentamiento está regidos por normas oficiales cuya aplicación corresponde en la parte diagnóstica básicamente a clÍnicos en el nivel primario y en el tratamiento, a un programa nacional. Los contenidos de este capítulo son esenciales para comprender el por qué de las normas y así asegurar su fiel aplicación. EL BACILO DE KOCH
Desde el punto de vista biológico, clínico y epidemiológico, el bacilo de Koch (BK) tiene las siguientes características importantes: a) Las especies que producen enfermedad en el hombre son, fundamentalmente, la variedad humana y la bovina. Otros tipos de micobacterias, a veces llamadas “"atípicas", enferman al
hombre con muy baja frecuencia, produciendo entidades clínicas similares a la TBC. Su importancia relativa va creciendo a medida que la tuberculosis disminuye su incidencia y aumentan la epidemia de SIDA y las condiciones que ocasionan inmunodepresión (enfermedades anergizantes, tratamientos antineoplásicos, trasplantes, etc.). Estas micobacterias atípicas causan frecuentemente adenitis TBC en niños y son generalmente difíciles de tratar, ya que estos gérmenes son naturalmente multirresistentes a los antibióticos disponibles. b) Por la especial estructura de su pared, el BK es altamente resistente a las condiciones físicas y químicas adversas, lo que le permite sobrevivir largo tiempo en el ambiente. Sin embargo, fuera del hombre no es capaz de multiplicarse. c) Tiene la característica tintorial de resistir la decoloración con alcohol y ácido, lo que permite distinguirlo con facilidad de otros gérmenes. Por ello, el principal recurso diagnóstico en la tuberculosis pulmonar es la observación de un extendido de expectoración teñido con el método de Ziehl-Nielsen. En otros países, en que existe mayor cantidad de otras especies de micobacterias, la baciloscopía debe corroborarse con la identificación por cultivo. En Chile este problema prácticamente no existe, por lo que la baciloscopía positiva de expectoración se considera diagnóstica de TBC pulmonar. Esto no es válido para otras muestras, como la orina por ejemplo, en la que frecuentemente se encuentran otros bacilos alcohol-ácido resistentes no tuberculosos. d) El BK se desarrolla con dificultad en los medios de cultivo de laboratorio, necesitando entre 30 y 60 días para generar colonias. Sus características de coloración y reacciones bioquímicas permiten reconocer las diferentes especies de micobacterias. Se han desarrollado métodos de cultivo acelerado que permiten detectar con relativa rapidez la presencia de BK, pero aún no son de uso masivo en clínica en nuestro país.
e) El BK es altamente resistente a los mecanismos inespecíficos de defensa del pulmón. Cuando los macrófagos alveolares no activados lo fagocitan, puede seguir multiplicándose sin dificultad en su interior. En cambio, los mecanismos específicos de defensa, en particular los celulares mediados por linfocitos T, son un medio eficaz para eliminar la mayor parte de los BK. f) A diferencia de la respuesta celular, la humoral parece ser desfavorable para el huésped, lo que se debería a que los anticuerpos anti-BK no sólo son incapaces de destruir al germen, sino que al recubrir su superficie dificultarían su reconocimiento por los linfocitos T, lo que entorpecería los mecanismos defensivos celulares. COMPLEJO PRIMARIO O PRIMOINFECCION TUBERCULOSA
Cuando un enfermo con tuberculosis pulmonar tose, elimina gérmenes al ambiente. Una parte de ellos se encuentran en la expectoración, donde pueden ser reconocidos mediante la baciloscopía estableciendo el diagnóstico definitivo, y otros salen en pequeñas gotas de líquido, de 2 o 3 micrones de diámetro, que pueden quedar flotando en el ambiente, ser inhaladas y llegar a depositarse en los alvéolos. Si el nuevo huésped no ha tenido contacto previo con el BK, éste se multiplica libremente en el intersticio pulmonar o dentro de los macrófagos alveolares que llegan al sitio donde se está produciendo este fenómeno. En este momento se pueden producir dos tipos de evolución (Figura 31-2). Lo más frecuente es que los individuos sean capaces de montar una respuesta inmune eficaz en un plazo breve, cuando el número de BK es aún pequeño, lo que determina su destrucción. La evolución menos frecuente es que, por la gran magnitud del inóculo inicial, por la presencia de condiciones anergizantes tales como desnutrición, inmunosupresión y alcoholismo, o por razones genéticas, se implemente una respuesta inmune demasiado lenta, con lo cual la cantidad de BK llega a ser excesiva, lo que determina que la respuesta inmune posterior tienda a destruir los tejidos, lo que favorece la multiplicación del microorganismo y la mantención de la enfermedad.
Figura 31-2. Representación esquemática de la evolución natural de la tuberculosis. La primoinfección, generalmente pulmonar, produce un complejo primario que, en la mayoría de los casos cura, persistiendo bacilos en inactividad metabólica (durmientes). Con menor frecuencia el complejo evoluciona hacia una tuberculosis pulmonar extensa (progresión primaria). La tuberculosis por reactivación endógena ocurre cuando los bacilos durmientes pueden multiplicarse por fallas inmunitarias. En cualquiera de estas circunstancias suele
haber diseminación hematógena, que evoluciona eventualmente a una TBC miliar o hacia una siembra extrapulmonar, que puede ser fuente de tuberculosis en diferentes órganos. Es importante mencionar que la reacción inmune frente al BK tiene dos connotaciones: por una parte es importante para evitar la progresión de la enfermedad, pero también explica la producción de lesiones en los tejidos a través de un fenómeno que puede calificarse como hipersensibilidad. En los pacientes con respuesta inmune eficaz, algunos gérmenes intracelulares pueden permanecer vivos pero metabólicamente inactivos, manteniéndose en este estado en la medida que el aparato defensivo pulmonar sea eficaz. Estos gérmenes "dormidos" o persistentes son fuente eventual de enfermedad si los mecanismos defensivos fallan en su misión de mantenerlos inactivos, hecho que ocurre en casos de desnutrición, diabetes, enfermedades anergizantes, tratamiento con inmunodepresores, silicosis, etc. Durante el período de multiplicación previo al montaje de la respuesta inmune, los bacilos suelen invadir el torrente sanguíneo, produciéndose diseminaciones al resto del pulmón y a otros órganos, lo que ocasiona episodios de tuberculosis extrapulmonar incluso años después (Figura 31-2). También es muy frecuente el compromiso ganglionar regional, lo que causa la imagen radiográfica típica del complejo primario o de Ranke, formada por un foco de condensación pulmonar (foco de Gohn) y una adenopatía hiliar aumentada de tamaño, con un aspecto de "palanqueta" (Figura 31-3).
En el sitio de la inflamación se forma un granuloma, que puede tener su centro caseificado. Cuando la lesión cura, se produce un foco de fibrosis, que se calcifica en muchos casos, siendo reconocible en las radiografías de tórax.
Figura 31-3. Complejo primario. Se observa una pequeña condensación en el pulmón derecho con una adenopatía hiliar-
La primoinfección TBC se desarrolla con mayor frecuencia en los niños y adolescentes no vacunados. En la mayor parte de ellos es asintomática o produce síntomas inespecíficos, por lo que suele pasar inadvertida como una infección banal. Los grupos más expuestos para adquirir la primoinfección son los individuos de nivel económico-social bajo y el personal de salud, más expuesto al contagio.
Ocasionalmente la lesión ganglionar comprime la vía aérea produciendo obstrucción bronquial, hiperinsuflación pulmonar localizada seguida de atelectasia. Al curar, la adenopatía deja de obstruir y el pulmón se expande. En algunos casos la atelectasia persiste o quedan bronquiectasias como secuela.
La primoinfección tuberculosa extrapulmonar es actualmente rara. En el pasado la infección intestinal por el BK bovino era relativamente frecuente, por contaminación de la leche con BK provenientes de mastitis bovina. El control de esta enfermedad en el ganado y, especialmente, la pasteurización de la leche casi han hecho desaparecer esta forma de primoinfección. TUBERCULOSIS PULMONAR PRIMARIA PROGRESIVA
Este tipo de enfermedad es poco frecuente y se observa preferentemente en niños. Se produciría en los casos en que existe una demora en el montaje de la respuesta defensiva celular durante una primoinfección. En estas circunstancias los bacilos sobrepasan el número crítico, por lo que se observa progresión de la lesión primaria con formación de cavidades y lesiones destructivas en el pulmón.
