Aparato Respiratorio

1. Aparato Respiratorio Bioingeniería 1 L.I.A.D.E. Ing. Walter Gómez

2. Aparato Respiratorio • Anatomía. • Fisiología. • Evaluación. • Reemplazo temporal.

3. Sistemas de diagnóstico, medición y tratamiento de la función respiratoria. Parte 2: Medición y diagnóstico de la función ventilatoria

4. Evaluación de la función pulmonar: Volúmenes,flujos y presiones. Mecánica Respiratoria. Difusión y distribución. Reemplazo de la función ventilatoria: Ventiladores. Ventilación y Respiración

5. Evaluación de la función pulmonar • Indices volumétricos relacionados a: • Capacidad total pulmonar (TLC) • Volúmen Residual (RV) • Capacidad residual funcional (FRC) • Volúmen corriente.

6. Pletismografía: mide el cambio de volúmen en una porción determinada. Puede medirse en la cavidad torácica o en todo el cuerpo. Espirometría: mide inspiraciones y espiraciones respirables y forzadas para evaluar las propiedades mecánicas de los pulmones. Métodos de valoración de Volúmenes

7. Espirómetros • Hutchinson desarrolla el primero en 1846. • Miden en el tiempo los volúmenes de vaciado y llenado de los pulmones. • Pueden tomar mediciones absolutas de flujo y generar diagramas F-V. • Todos los índices deben ser reportados a BTPS.

8. Influencia de la compensación por presión, t° y humedad

9. Mediciones usuales • VC: capacidad vital, inspirada o espirada; puede ser forzada (FVC) o no. • FEV1:volumen forzado espirado en 1 segundo. • FEV1/VC: índice de limitación en el flujo de aire. • FEF25-75%: promedio de flujo en el rango medio de la maniobra FVC.

10. Mediciones usuales • PEF: flujo espirado pico en una maniobra forzada. • FEF25%: flujo espirado forzado, medido al 25 % de la maniobra . • FEF50%: flujo espirado forzado, medido en la mitad de la maniobra. • FEF75%.

11. Mediciones usuales • PIF o FIF(max): flujo inspirado forzado máximo. • FIF50% : valor de flujo inspirado forzado a la mitad de la maniobra. • MVV : máxima ventilación voluntaria, flujo espiratorio promedio en respiraciones profundas y rápidas.

12. Espirograma NormalDe Campana o Pistón De Fuelle

13. Curva flujo-volumen normal

14. Tipos de Espirómetros • Espirómetros abiertos: miden flujo y el volúmen es calculado por integración. • Espirómetros cerrados: miden el volúmen y el flujo es calculado por una red derivadora. • Medidores de flujo máximo portátiles, usan sistemas mecánicos -para asmáticos.

15. Tipos especiales • Medición de Volúmen Residual -Rv-, y volúmen absoluto: se usan los espirómetros cerrados en conjunción con sistemas que agregan a la medición un gas de test. • El lavado con Nitrógeno, o la dilución con helio son los métodos usados.

16. Formas de medición • Por desplazamiento de un volumen. • Por sensado de flujo. • De oscilación forzada.

17. Campana. Pistón. Fuelle Desplazamiento de Volumen

18. Sensado de flujo • Caída de presión en una Resistencia. • Enfriado de un alambre caliente. • Turbinas

19. Sensado de flujo • Pneumotacómetros: son los sensores mas usados, tienen una resistencia que puede ser formada por una fina malla o por tubos capilares.

20. Ecuación: dP = R*Q + L*Q dP: caída de presión R: resist. al flujo L: induct. asociada Q: flujo R= 8*n*l /  / r^4 L= *l /  / r^2 n: viscosidad : densidad l: longitud del capilar r: radio del capilar naire: 18.10^-6 Pa.s aire: 1.21 Kg / m^3 Sensado de flujo

21. Oscilación forzada • Rango entre 4 y 30 Hz. • Mediciones en solo 20 seg.

22. Oscilación forzada • Permite medir resistencia total, reactancia y frecuencia de resonancia respiratoria. • Espirometría, CV, MVV y Flow-Volume loops son posibles. • La impedancia Z= R+jX se representa en gráficos a diferentes frecuencias (4 a 30Hz).

23. Características generales • Seguros, efectivos y de fácil calibración. • Cumplir estándares ATS 1987 y IEC 601. • Proveer salida gráfica de la maniobra. • Sensores descartables o de fácil limpieza y desinfección. • Usar referencias normalizadas.

25. Espirómetros abiertos

26. Valores y Standards

27. EspirogramasEsfuerzo normal Esfuerzos variables

29. Bibliografía y Referencias • 1- Evaluation of a symmetrically disposed Pitot tube flowmeter for measuring gas flow during exercise. Journal of Applied Physiology, Volume 77, No. 6, 2659-2665, December 19942- MedGraphics White Paper: Assessment of the Medical Graphics CPX EXPRESS and CPX/D Automated Respiratory Gas Analysis Systems, Scott Walschlager M.S., David Edwards M.S.and Michael Berry Ph.D., Wake Forest University 19963- Letter: MedGraphics Spirometry System with Disposable Pneumotach, Robert Crapo M.D., LDS Hospital, April 19914- Test Report: MedGraphics Spirometry System with Disposable Pneumotach, Robert L. Jensen Ph.D., Robert O. Crapo M.D. and Steven L. Eerlin, RPFT, LDS Hospital, April 1991 • 5- RESPIRATORY CARE (Respir Care 2001; 46(5):531-539) ;AARC Clinical Practice Guideline - Static Lung Volumes: 2001 Revision & Update • 6-Làndsér et all, J.A.P. 1976;4 1/1:101-106. Pimmel RL, J.A.P. 1981; 51/1:33-39. Peslin et all, Handbook of physiology, American Physiology Society, Bethesda Maryland Vol 111, Mechanics of Breathing, Part 1, Chapter 11. 1986:145-177 • 7-Sensor Medics - R.O.S. Technical data. • 8-Australian National Asthma Council.