FISIOPATOLOGA DE LA HIPERINSUFLACIN PULMONAR EN ENFERMEDADES OBSTRUCTIVAS

FISIOPATOLOGÍA DE LA HIPERINSUFLACIÓN PULMONAR EN ENFERMEDADES OBSTRUCTIVAS Dr. Orlando R. López Jové Laboratorio Pulmonar Hospital del Tórax “Dr. Antonio A. Cetrángolo”

Fisiopatología del Asma Chest 2006

Fisiopatología de la EPOC Inflamación Destrucción Parenquimatosa Enf. de la Vía aérea Limitación al flujo aéreo Atrapamiento Aéreo

Definiciones Hiperinsuflación Pulmonar (HP): Incremento del volumen pulmonar más allá del normal para edad, género y talla Hiperinsuflación Estática: Incremento pasivo de FRC – Volumen teleespiratorio debido a una modificación en las propiedades mecánicas del pulmón y la pared torácica. Hiperinsuflación Dinámica: falla para alcanzar FRC – EELV de relajación antes del comienzo del la siguiente inspiración. Se asocia con un aumento del trabajo ventilatorio por PEEPi. Puede suceder en reposo o en esfuerzo

Vaciamiento Alveolar Normal PL: Presión transpulmonar = PA-Ppl

Vaciamiento Alveolar en la EPOC En la EPOC, el flujo aéreo está limitado porque los alvéolos pierden retroceso elástico, las estructuras de sosten están disminuidas y las pequeñas vías aéreas estan reducidas de calibre

Fisiopatología de la HP Parámetros ventilatorios PL: Presión transpulmonar = PA-Ppl

Fisiopatología de la HP Curvas presión-volumen PL: Presión transpulmonar = PA-Ppl

Curvas presión-volumen O’Donnell DE, Laveneziana. P Proc. ATS 2007

Fisiopatología de la HP Fuerzas al final de la Espiración Normal EPOC La fuerza de retroceso elástico de la caja torácica está dirigida hacia adentro lo que resulta en una carga umbral al comienzo de la inspiración. El diafragma se encuentra acortado y aplanado ineficiencia contráctil.

Fisiopatología de la HP Volúmenes Pulmonares Estáticos

Fisiopatología de la HP Parámetros ventilatorios 10 10 5 Capacidad Inspiratoria IC 0 0 1 5 -10 5 2 3 4 1 5 2 3 4 5 5 Reserva de flujo inspiratorio -10

Fisiopatología de la HP Reserva de flujo inspiratorio Se reduce la capacidad de generar presiones negativas en un 0, 65 a 0, 95 % por cada 1% de incremento en el volumen pulmonar

Fisiopatología de la HP Volúmenes Pulmonares Estáticos

Volúmenes pulmonares Operativos O'Donnell DE, Am. J. Respir. Crit. Care Med. , 2001.

Fisiopatología de la HP Parámetros ventilatorios

Fisiopatología de la HP Limitación del flujo aéreo espiratorio: superposicion de curvas normal hasta 25%. O'Donnell DE, Am. J. Respir. Crit. Care Med. , Vol 155, No. 1, Jan 1997, 109 -115

Fisiopatología de la HP Parámetros ventilatorios 10 10 5 5 EELV 0 0 1 5 -10 2 3 4 5 1 5 2 3 4 5 Limitación del flujo aéreo espiratorio: superposicion de curvas normal hasta 25%. -10

Laboratorio Pulmonar - Hospital del Tórax “Dr. Antonio A. Cetrángolo” VJ, 60 años, EPOC FEV 1, 53 (44%) VO 2 Pico 1177 ml 14, 2 ml/kg/min (53%) “voluntarioso” IC 2, 66 B 0 IC 2, 37 B 0 TLC 124% RV 203% DLco 41% IC 2, 14 B 3 IC 2, 38 B 5 Dr. Orlando R. López Jové

Laboratorio Pulmonar - Hospital del Tórax “Dr. Antonio A. Cetrángolo” MM, 64 a EPOC FEV 1, 15 (37%) VO 2 Pico 538 ml - 11, 5 ml/kg/min (46%) “pusilánime” IC 2, 03 B 0 IC 1, 51 B 2 IC 1, 39 B 4 IC 1, 41 B 7 IC 0, 92 B 10 TLC 121% RV 202% DLco 22% Dr. Orlando R. López Jové

Fisiopatología de la HP Volúmenes elevados Mayor esfuerzo inspiratorio Disociación Neuromecánica Mayor percepción de disnea Mahler DA. Proc ATS 2007

Principales consecuencias negativas de la hiperinsuflación dinámica Restricción de la respuesta del volumen corriente al ejercicio, con taquipnea. Aumento de la carga elástica y de umbral de los músculos inspiratorios. Debilidad funcional de los músculos inspiratorios. Desacoplamiento neuromecánico del sistema respiratorio. Aumento de la disnea de ejercicio. Deterioro de la función cardíaca. Finalización temprana del ejercicio. Hablamos solamente de ejercicio…? O’Donnell Prim Care Respir J 2013

Exacerbación de EPOC Cambios en los Volúmenes pulmonares PHYSIOLOGICAL CHANGES DURING SYMPTOM RECOVERY FROM MODERATE EXACERBATIONS OF COPD (20 PAC. DIAS 0 – 7 – 14 – 30 – 60) FRC y RV 5 y 11%, IC y SVC 18 Y 17% FEV 1 18% sin cambios en FEV 1/FVC. La capacidad pulmonar total no cambió, los cambios en IC reflejaron los cambios en EELV. Parker. C. M. , et al Eur Respir J 2005

Exacerbación de EPOC Cambios en los Volúmenes pulmonares PHYSIOLOGICAL CHANGES DURING SYMPTOM RECOVERY FROM MODERATE EXACERBATIONS OF COPD (20 PAC. DIAS 0 – 7 – 14 – 30 – 60) Parker. C. M. , et al Eur Respir J 2005

La relación IC/TLC predice Mortalidad en EPOC Inspiratory-to-Total Lung Capacity Ratio Predicts Mortality in Patients with COPD. Ciro Casanova et. al 689 pac. (95%Masc) seguim. 34 m. FEV 1 1, 17 Am J Respir Crit Care-2005

Efecto sobre las cavidades cardíacas: Area de la Aurícula Izquierda López Jové et al- ERS 2013

Fisiopatología de la HP Efecto sobre las cavidades cardíacas: Area de la Aurícula Izquierda La Hiperinsuflación Pulmonar Estática (HE) mostró una relación inversa con el tamaño de las cámaras cardíacas mayor que con mediciones del flujo aéreo o DLCO. López Jové et al- ERS 2013

Determinantes de la HD En la EPOC, la hiperinflación dinámica se produce durante el ejercicio y durante la taquipnea (al ritmo de un metrónomo). n 35 sujetos con EPOC moderada n 17 jóvenes voluntarios sanos

Determinantes de la HD n n Se investigó la relación de HD con el patrón de respiración y ventilación (˙VE) en la EPOC y sujetos normales. Se midió IC, FR, TE, VE y PETCO 2 al inicio del estudio y después de 30 s de 40 respiraciones/min definidas con metrónomo (MP): relación i/e de 1: 1 y 1: 2. Se tomó una reducción en la IC para indicar HD.

Determinantes de la HD n n En los sujetos con EPOC, la HD correlacionó con TE, pero no con VE o PETCO 2, y fue predicha por la capacidad pulmonar total. Los sujetos Normales también mostraron HD (menor que en la EPOC), correlacionando con PETCO 2 pero no con f. R, TE o VE. MP evoca HD en ambos Normales y EPOC. TE es el determinante más importante de DH durante MPT en pacientes con EPOC

Curvas Flujo/Volumen intraejercicio Normales a diferente edad Joven normal Anciano (entrenado) Dos individuos normales adultos, uno joven y el otro anciano. En este FRC, y luego la IC, con limitación al flujo espiratorio, y mínima reserva de flujo inspiratorio. Johnson BD. Clin Chest Med 1994

REHABILITACIÓN: REDUCCIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS VENTILATORIOS Y LA HD EXERCISE TRAINING DECREASES VENTILATORY REQUIREMENTS AND EXERCISEINDUCED HYPERINFLATION AT SUBMAXIMAL INTENSITIES IN PATIENTS WITH COPD. JANOS PORSZASZ, RICHARD CASABURI, ET AL 24 pac. 45 min. 3/sem (7 sem) CHEST 2005

Conclusiones La Hiperinsuflación Pulmonar representa un hecho funcional de gran importancia en la EPOC Puede presentarse en reposo, siendo más marcada en el ejercicio y en el curso de las EEPOC, con un aumento del trabajo ventilatorio La medición de la Hiperinsuflación Estática, básicamente la FRC es de mucha utilidad, pudiendo utilizarse como subrogante la IC y el IRV. La Hiperinsuflación Dinámica tiene importante repercusión en la percepción de la disnea y se asocia con mayor mortalidad, y comorbilidades.

Muchas gracias por su atención olopezjo@fmed. uba. ar

Fisiopatología de la HP Parámetros ventilatorios Disminución de la Máxima Ventilación Voluntaria ( MVV)(Normal 2/3 de VEm) Disminución de la Reserva Ventilatoria Disminución de la Ventilación Alveolar para una Producción de CO 2 dada ( VA/VCO 2 ) Incremento del Equivalente Ventilatorio del O 2 ( VE/VO 2 ) Incremento del Espacio Muerto ( VD en rep. y ej. )

Fisiopatología de la EPOC Parámetros ventilatorios(cont. ) Desacople V/Q Durante el Ejercicio Vt hasta 60%VC; luego solo fr Tiempo Espiratorio ( Te) Hiperinflación dinámica

Fisiopatología de la EPOC Parámetros ventilatorios(cont. ) Incremento de la carga elástica fatiga de músculos respiratorios con el ejercicio

CAUSAS DE LIMITACIÓN AL EJERCICIO EN LA EPOC VO 2 en reposo ( VO 2 /WR? ) VD en rep. y ej. VA/VCO 2 VE/VO 2 MVV Reserva Ventilat. fr Te Hiperinf. dinamica fatiga de musculos inspiratorios al ej. O 2 -P max (por Ppl VFSVI) Músculo esquelético