Un pletismógrafo es un instrumento para medir cambios de volumen dentro de un órgano o de todo el cuerpo (generalmente como resultado de fluctuaciones en la cantidad de sangre o aire que contiene). La palabra se deriva del griego "pletismo" (aumentar, agrandar, llenarse) y "graphein" (escribir). [1]
Pletismógrafo | |
---|---|
Malla | D010991 |
MedlinePlus | 003771 |
Órganos estudiados
Pulmones
Los pletismógrafos pulmonares se utilizan comúnmente para medir la capacidad residual funcional (CRF) de los pulmones ( el volumen en los pulmones cuando los músculos de la respiración están relajados) y la capacidad pulmonar total. [2]
En un pletismógrafo tradicional (o "caja para el cuerpo"), el sujeto de prueba, o paciente, se coloca dentro de una cámara sellada del tamaño de una pequeña cabina telefónica con una sola boquilla. Al final de la espiración normal, la boquilla se cierra. Luego se le pide al paciente que haga un esfuerzo inspiratorio. A medida que el paciente intenta inhalar (una maniobra que parece y se siente como un jadeo), los pulmones se expanden, disminuyendo la presión dentro de los pulmones y aumentando el volumen pulmonar. Esto, a su vez, aumenta la presión dentro de la caja, ya que es un sistema cerrado y el volumen del compartimento de la caja ha disminuido para adaptarse al nuevo volumen del sujeto.
Con la pletismografía sin cabina, el paciente se sienta junto a un dispositivo de prueba de escritorio e inserta la boquilla en su boca. El paciente realiza una serie de respiraciones de marea normales durante aproximadamente un minuto. Durante esta respiración de marea, se produce una serie de interrupciones rápidas, con una persiana que se abre y se cierra, midiendo la presión y el volumen. [3]
Enfoque metodológico
La ley de Boyle se utiliza para calcular el volumen desconocido dentro de los pulmones. Primero, se calcula el cambio de volumen del cofre. La presión inicial de la caja multiplicada por su volumen se considera igual a la presión conocida después de la expansión multiplicada por el nuevo volumen desconocido. Una vez que se encuentra el nuevo volumen, el volumen original menos el nuevo volumen es el cambio de volumen en la caja y también el cambio de volumen en el cofre. Con esta información, la Ley de Boyle se usa nuevamente para determinar el volumen original de gas en el tórax: el volumen inicial (desconocido) multiplicado por la presión inicial es igual al volumen final multiplicado por la presión final. Partiendo de este principio, se puede demostrar [4] que la capacidad residual funcional es función de los cambios de volumen y presiones de la siguiente manera:
La diferencia entre pulmones llenos y vacíos se puede utilizar para evaluar enfermedades y restricciones de paso de las vías respiratorias. Una enfermedad obstructiva mostrará un aumento de la FRC porque algunas vías respiratorias no se vacían normalmente, mientras que una enfermedad restrictiva mostrará una disminución de la FRC. La pletismografía corporal es particularmente apropiada para pacientes que tienen espacios aéreos que no se comunican con el árbol bronquial; en tales pacientes, la dilución de helio daría una lectura incorrectamente baja.
Otro parámetro importante, que se puede calcular con un pletismógrafo corporal, es la resistencia de las vías respiratorias. Durante la inhalación, el pecho se expande, lo que aumenta la presión dentro de la caja. Mientras se observa el llamado bucle de resistencia (presión y flujo de la cabina), las enfermedades se pueden reconocer fácilmente. Si el bucle de resistencia se vuelve plano, esto muestra una mala distensibilidad del pulmón. Una EPOC , por ejemplo, se puede descubrir fácilmente debido a la forma única del lazo de resistencia correspondiente. [4]
Extremidades
Algunos dispositivos pletismógrafos se colocan en brazos , piernas u otras extremidades y se utilizan para determinar la capacidad circulatoria. En la pletismografía de agua, una extremidad, por ejemplo, un brazo, se encierra en una cámara llena de agua donde se pueden detectar cambios de volumen. La pletismografía con aire utiliza un principio similar pero se basa en un manguito largo lleno de aire, que es más conveniente pero menos preciso. Otro dispositivo práctico son las galgas extensométricas rellenas de mercurio que se utilizan para medir continuamente la circunferencia de la extremidad, por ejemplo, en la mitad de la pantorrilla. La pletismografía de impedancia es un método no invasivo que se utiliza para detectar la trombosis venosa en estas áreas del cuerpo.
Genitales
Otro tipo común de pletismógrafo es el pletismógrafo de pene . Este dispositivo se usa para medir cambios en el flujo sanguíneo en el pene . Aunque algunos investigadores utilizan este dispositivo para evaluar la excitación sexual y la orientación sexual , los tribunales que han considerado la pletismografía de pene generalmente dictaminan que la técnica no es lo suficientemente confiable para su uso en los tribunales. [5] Un equivalente femenino aproximado de la pletismografía del pene es la fotopletismografía vaginal , que mide ópticamente el flujo sanguíneo en la vagina. [6]
Uso en investigación preclínica
La pletismografía es un método ampliamente utilizado en la investigación básica y preclínica para estudiar la respiración. Se utilizan varias técnicas:
Parámetros respiratorios de animales conscientes que se mueven libremente: pletismografía de cuerpo entero
La pletismografía de cuerpo entero se utiliza para medir los parámetros respiratorios en sujetos inconscientes conscientes, incluida la cuantificación de la broncoconstricción .
Los tamaños estándar de pletismógrafo son para el estudio de ratones, ratas y cobayas. A pedido, también se pueden fabricar pletismógrafos más grandes para otros animales, como conejos, perros, cerdos o primates.
El pletismógrafo tiene dos cámaras, cada una equipada con un neumotacógrafo . El sujeto se coloca en uno de ellos (cámara de sujeto) y el otro permanece vacío (cámara de referencia).
El cambio de presión se mide mediante un transductor de presión diferencial con un puerto expuesto a la cámara en cuestión y el otro a la cámara de referencia. [7]
Parámetros respiratorios de animales inmovilizados conscientes: pletismografía de doble cámara / cabeza fuera
El pletismógrafo de doble cámara (dcp) mide los parámetros respiratorios en un sujeto consciente restringido, incluida la resistencia y la conductancia de las vías respiratorias . Existen diferentes tamaños de pletismógrafos para estudiar ratones, ratas o cobayas.
La configuración de salida es idéntica a la configuración estándar descrita anteriormente, excepto que no hay cámara de cabeza.
Por supuesto, el sello del collar [ se necesita una explicación más detallada ] todavía se aplica, de modo que la cámara del cuerpo permanece hermética. Con solo una señal torácica, se pueden obtener todos los parámetros excepto la resistencia específica de las vías respiratorias (SRaw) y la conductancia específica de las vías respiratorias (Sgaw).
Resistencia / cumplimiento de animales sedados
En la pletismografía anestesiada, la resistencia pulmonar y la distensibilidad dinámica se miden directamente porque el sujeto está anestesiado.
Dependiendo del nivel de sedación, el sujeto puede estar respirando espontáneamente (configuración SB) o bajo ventilación mecánica (configuración MV). Se requieren una señal de flujo y una señal de presión para calcular el cumplimiento y la resistencia.
El flujo sanguíneo cerebral
El flujo sanguíneo venoso cerebral se ha estudiado recientemente para intentar establecer una conexión entre la insuficiencia venosa cerebroespinal crónica y la esclerosis múltiple . El pequeño estudio no es lo suficientemente grande para establecer una conclusión, pero se ha demostrado cierta asociación. [8]
Ver también
Referencias
- ^ πληθυσμός , γράφειν . Liddell, Henry George ; Scott, Robert ; Un léxico griego-inglés en el Proyecto Perseus .
- ^ Fisiología de Berne & Levy . Koeppen, Bruce M. ,, Stanton, Bruce A. (Séptima ed.). Filadelfia, PA. 2017-01-18. págs. 447–450. ISBN 9780323523400. OCLC 970041996 .CS1 maint: otros ( enlace )
- ^ Fredberg, Jeffrey J .; Cohen, Inon; Adam, Ori; Yip, Wai-Ki; Shiner, Robert; Peles, Zachi; Israelí, Chen; Calverley, Peter M .; Dagan, Yoni (1 de mayo de 2014), "Determinación de la capacidad pulmonar total (TLC) sin pletismografía corporal" , B41. QUANTUM OF SPIROMETRY: ADVANCES IN PULMONARY FUNCTION TESTING , American Thoracic Society International Conference Abstracts, American Thoracic Society, págs. A2933-A2933, doi : 10.1164 / ajrccm-conference.2014.189.1_meetingabstracts.a2933 , consultado el 04-06-2020
- ^ a b CP Criée (24 de octubre de 2015). "Pletismografía corporal - Sus principios y uso clínico" . Medicina respiratoria .
- ^ Myers JEB (2005). Myers sobre evidencia en casos de abuso de menores, domésticos y de ancianos. Editores de Aspen en línea ISBN 0-7355-5668-7
- ^ Daniel Bergner (22 de enero de 2009). "¿Qué quieren las mujeres?" . New York Times .
- ^ Hong Wang, Venkatraman Siddharthan, Kyle K. Kesler, Jeffery O. Hall, Neil E. Motter, Justin G. Julander y John D. Morrey (2013). La insuficiencia respiratoria neurológica mortal es común entre las encefalitis virales (texto completo libre)
- ^ Zamboni P, Menegatti E, Conforti P, Shepherd S, Tessari M, Beggs C (septiembre de 2012). "Evaluación del retorno venoso cerebral por un método novedoso de pletismografía" . J. Vasc. Surg . 56 : 677–85.e1. doi : 10.1016 / j.jvs.2012.01.074 . PMID 22521804 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
Otras lecturas
- Glaab T, Taube C, Braun A, Mitzner W (2007) Métodos invasivos y no invasivos para estudiar la función pulmonar en ratones. Respiratorio Investigación 8 : 63 ( Artículo completo libre )
enlaces externos
Información sobre pletismografía sin cabina para pruebas de función pulmonar
- Información sobre pruebas de función pulmonar y reembolso médico
- Información sobre pletismografía utilizada en investigación preclínica