PERSPECTIVA

APLICACIÓN CLÍNICA DE LOS ESTUDIOSDE LAS RELACIONES VENTILACION-PERFÜSION (^A/0) PULMONARES(técnica de eliminación de los gasesinertes múltiples)1

R. RODRÍGUEZ ROISIN

Servei de Pneumologia i AHergia Respiratoria. Hospital Clínic.Facultat de Medicina. Universitat de Barcelona. Barcelona.

«...Muchas de las ideas que he expuesto son suma-mente especulativas, y algunas, sin duda, erróneas. Noobstante, en cada caso he ofrecido los motivos en los queme he basado para defenderlas. Los datos falsos perjudi-can seriamente el progreso de la ciencia, ya que perdurandurante el largo tiempo; sin embargo, las ideas falsas, siestán basadas en datos objetivos, son inofensivas puestoque todo el mundo halla un placer malsano en probar sufalsedad...»

.,. Charles Darwin

Interés actual

La función esencial del pulmón consiste en ase-gurar que el intercambio de gases sea adecuado.Para realizar tal cometido, garantiza unos nivelesapropiados de oxígeno (0¡) y facilita la elimina-ción del anhídrido carbónico (CO;), los cuales re-presentan, junto con el nitrógeno (N¡), los tresgases fisiológicos principales. Los factores que re-gulan la presión parcial de estos gases en cadaunidad alveolar pueden ser pulmonares y extra-pulmonares. Entre los primeros figuran la presióninspiratoria de O;, la ventilación alveolar, los co-cientes o relaciones ventilación-perfusión (VA/O), el shunt y la difusión alveolo capilar de O;;entre los segundos, el gasto cardíaco, el consumode Oz, la cifra de hemoglobina, el equilibrioácido-base, la temperatura corporal y la situaciónde la curva de disociación de la oxihemoglobina oP501'2. Destacan, por encima de todo, la ventila-ción alveolar, las relaciones VA/O, el shunt, elgasto cardíaco y el consumo de 0¡, que son con-

1. Subvencionado por los Proyectos CCA 8309185 y CAICYT PR 82/1787.Recibido el 19-6-1986 y aceptado el 3-7-1986.

siderados los factores fundamentales. Cuando elintercambio pulmonar de gases fracasa, apareceráhipoxemia y/o hipercapnia dependiendo del me-canismo fisiopatológico subyacente. Se acepta ac-tualmente que el desequilibrio en las relacionesVA/Ó representa el mecanismo principal de hi-poxemia, la cual puede asociarse en determinadascircunstancias a hipercapnia, y se considera que lagran mayoría de las situaciones que cursan soninsuficiencia respiratoria obedecen casi exclusiva-mente a anomalías en las relaciones VA/Ó. Si,además, se contempla el shunt como un caso ex-tremo de desequilibrio en las relaciones VA/Ó,en el que dicho cociente es nulo (VA/Ó = 0), lahipoxemia de un gran porcentaje de las enferme-dades respiratorias más frecuentes es atribuible aanomalías en los cocientes VA/Ó, mientras quetan sólo un porcentaje reducido obedecería a unmecanismo de hipoventüación alveolar. Paradóji-camente, y a pesar de la importancia de las rela-ciones VA/Ó, éstas no pueden ser medidas ocuantificadas directamente. Ello contrasta con larelativa facilidad con que se pueden determinarlos otros tres factores (ventilación alveolar, gastocardíaco o consumo de 02) que pueden obtenersepor diferentes métodos. Es más, todos los medios

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aplicados al estudio de las relaciones VA/O ado-lecen de una visión relativamente simplista basadaen una concepción limitada, tri- o bicomparti-mental. De ahí, que no resulte extraño que la de-terminación precisa de las relaciones VA/O sehaya convertido en un auténtico desafío cien-tífico. Ni tampoco sorprende el esfuerzo dedicadodurante los últimos treinta años al diseño de losdiversos métodos, esfuerzo que parte de unas ne-cesidades muy concretas. En la década de los 50surgió la aviación supersónica de combate y resul-taba prioritario conocer con detalle la física de losgases del organismo y, en particular, el meca-nismo fisiopatológico que regulaba la hipoxia delas grandes alturas que sufrían los aviadores3. Re-sulta, por tanto, útil emplazar históricamente lasdiversas etapas seguidas en el conocimiento y es-tudio de las relaciones VA/O del pulmón.

La primera corresponde a los inicios del sigloXX cuando Krogh y Lindhard reconocen que elintercambio gaseoso de cada unidad funcionalpulmonar debía venir determinado por la ventila-ción alveolar y y la perfusión sanguínea de dichaunidad.

La segunda se inicia después de la SegundaGuerra Mundial, al conseguirse la cuantificaciónde las relaciones entre la ventilación alveolar, laperfusión sanguínea y el intercambio gaseoso, engeneral. La introducción del diagrama de Rahn yFenn4, que facilitaba el análisis gráfico de estasrelaciones, aunque no su manipulación algebraica,representó un avance notable. Sin e bargo, lacontribución más significativa fue la de Riley yCournand5, que diseñaron un modelo tricompar-timental, todavía hoy extensamente utilizado en lapráctica diaria. Este modelo se compone de uncompartimento que perfunde pero no ventila (concociente VA/O = 0), denominado shunt fisioló-gico, de otro que ventila pero no perfunde (concociente VA/Q = oo), conocido como espaciomuerto fisiológico, y, por último, de un terceroque contiene el resto de la ventilación y la perfu-sión en forma proporcionada (compartimentoideal). Para determinar éste se debe emplear laecuación del gas alveolar, mientras que la canti-dad de shunt se mide con la ecuación del ÓS/OTy la ventilación del espacio muerto con la deBohr. Otra contribución interesante, algo poste-rior, fue la de Briscoe et aló que describieron unmodelo con dos poblaciones diferentes de unida-des pulmonares, empleando técnicas de «was-hout». Fahri7 contribuyó de forma sobresalienteal emplear dos gases inertes y definir las relacio-nes que deben establecerse entre el número decompartimentos alveolares que se quieren estu-diar y el de los gases necesarios para caracteri-zarlos.

La tercera etapa se inicia a mediados de losaños 60 con la introducción de las técnicas decomputarización empleadas para la interpretación

de las curvas de disociación de la oxihemoglobinay carboxihemoglobina8'9. Esta fase, todavía en de-sarrollo, abrió las puertas al empleo de las técni-cas numéricas que han facilitado la aparición deotras más recientes, necesarias para la obtenciónde las distribuciones continuas de los cocientesVA/O en condiciones clínicas y experimentales.

La principal crítica de todos estos modelos ra-dica, como ya se ha comentado, en la concepcióndemasiado simplista del pulmón, que es contem-plado como un conjunto de unidades funcionales,de reducido número, con un comportamiento si-milar. Además, su metodología exige efectuarcambios en la fracción inspiratoria de 0¡, con loque se modifican las distribuciones originales delas relaciones VA/O. En 1974, Wagner et al10-"describen una nueva técnica para la obtención delas relaciones VA/O, denominada técnica de eli-minación de los gases inertes múltiples (TGIM),basada en parte en los trabajos teóricos y experi-mentales de West12. Esta técnica, que opera conun modelo de pulmón multicompartimental com-puesto por 50 unidades con cocientes VA/Ó pro-gresivamente crecientes (del O, o shunt, al oo, oespacio muerto), determina las relaciones VA/Ocon la ayuda de unos gases extraños al orga-nismo, inertes, especialmente seleccionados aten-diendo a su coeficiente de solubilidad en sangre.Los gases más insolubles sirven esencialmentepara medir las unidades con relaciones VA/O decociente reducido, mientras que los más solublesse emplean para valorar aquellas que disponen deun cociente VA/Q elevado13. Hoy en día, laTGIM es considerada como el método más com-pleto, aunque también el más complejo14, para elestudio del pulmón como intercambiador de ga-ses. Uno de los problemas más importantes quecomportaban los modelos anteriores consistía enla imposibilidad de diferenciar, por un lado, lasáreas con cocientes VA/O nulos (shunt) de aque-llas con una relación VA/O reducida (pero nonula) y, por otro, las de cocientes VA/Q igual ainfinito (espacio muerto) de aquellas con una re-lación VA/Ó aumentada (pero no oo). La TGIMfue esencialmente diseñada para mejorar la capa-cidad de resolución del espectro de las relacionesVA/O, precisamente a nivel de sus extremos másconflictivos. Además, cuantifica el grado de limi-tación de la difusión alveolo-capilar de O;, al po-der estimar el valor teórico de la Pa0¡ que co-rresponde a un desequilibrio predeterminado enlas relaciones VA/O y permite, por tanto, sucomparación con el valor medido. Toda diferen-cia, no debida a error experimental, entre ambasmediciones, la real y la estimada, será indicativade la existencia de una limitación en la difusiónalveolo-capilar de O^. Sin embargo, la contribu-ción más importante de la TGIM consiste en serel único método capaz de diferenciar y ponderar,de forma apropiada, el papel fisiopatológico de

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DE LOS GASES INERTES MÚLTIPLES)

cada uno de los factores pulmonares y extrapul-monares que regulan los valores de la PO; yPCO¡ en sangre arterial y venosa. A pesar de queningún método ni técnica están exentos de error yque ninguno es absolutamente perfecto, se aceptamayoritariamente que la TGIM es capaz de resol-ver los problemas clínicos del intercambio de ga-ses de una forma considerablemente superior acomo lo hacían los modelos anteriores.

Técnica de eliminación de los gases inertesmúltiples. Aspectos teóricos (*)

Cualquier desequilibrio en las relaciones VA/Odel pulmón conlleva obligadamente anomalías enlas presiones parciales del 0¡, C0¡ y N¡. Aunqueresultaría posible, teóricamente, obtener informa-ción sobre dicho desequilibrio mediante el empleode estos tres gases, sus propiedades físico-quími-cas son poco idóneas. En primer lugar, la canti-dad de información que pueden aportar es redu-cida, ya que al tratarse únicamente de tres gasessólo permiten operar con tres unidades o compar-timentos; en segundo lugar, su gama de coeficien-tes de solubilidad en sangre es limitada. Cuandoexisten desequilibrios en las relaciones VA/O, elcomportamiento de cualquier gas viene determi-nado fundamentalmente por la pendiente de sucurva de disociación en sangre y el coeficiente desolubilidad. De ahí, que las limitaciones que sedan con los gases fisiológicos sean notables, enparticular con el O^. En este sentido, la capacidadde eliminación de los gases inertes resulta muchomás adecuada, ya que, por un lado, presentancurvas de disociación lineales y, por otro, dispo-nen de una amplia gama de coeficientes de solu-bilidad en sangre (que alcanza una proporción de105), entre el hexafluoruro de azufre (SF,,), el másinsoluble, y la acetona, el más soluble12'18. Ensuma, la TGIM mide las distribuciones (o canti-dades) de ventilación alveolar (VA) y perfusiónsanguínea (0) en 50 unidades alveolares funcio-nales con cocientes VA/Q diferentes, mediante elempleo de seis gases inertes.

La TGIM se basa en el principio de equilibriode masas. Se entiende por gas inerte todo gas queno es capaz de combinarse químicamente conningún elemento orgánico contenido en elplasma, como por ejemplo la hemoglobina. Si ungas inerte, extraño al organismo, es eliminado poruna unidad funcional pulmonar o por un con-junto homogéneo de ellas, la cantidad de gas con-tenida en el aire espirado (Voas, en ml/min),puede expresarse del siguiente modo:

VGas= lOO.FAGas.VA(l)

(*) En este artículo no se incluye ninguna referencia metodológica de!a TGIM, cuya descripción detallada está recogida en otras publicacionesmas apropiadas"''7.

en donde FAGas corresponde a la fracción porcen-tual de la concentración alveolar del gas y VA ala ventilación alveolar (en 1/min).

La cantidad de gas eliminada por el pulmón estambién proporcional a la diferencia venosa-arte-rial del gas, de acuerdo con el principio de Fick,de forma que:

VGas = 10. O. (CV Gas - Ce' Gas) (2)

en donde O corresponde al gasto cardíaco (en1/min) y Cv y Ce' representan los contenidos ve-nosos y capilar terminal, respectivamente, de di-cho gas (en mi/100 mi de sangre).

De acuerdo con el principio de equilibrio demasas, estos dos valores de Veas (fórmulas 1 y 2)son equivalentes. De esta forma y mediante re-ajuste algebraico y simple sustitución de términos,y asumiendo que la concentración en el capilarterminal (c') es idéntica a la arterial (a) en cual-quier unidad pulmonar, se puede derivar la si-guiente ecuación:

Pa/Pv = PA/Pv = X / (X + VA/Ó) (3)

en donde X corresponde al coeficiente de partici-pación sangre-gas del gas (k = solubilidad del gasX presión atmosférica/100) y Pa, Pv y PA equi-valen, respectivamente, a las presiones parcialesdel gas en sangre arterial y venosa mixta y alcompartimento alveolar (o aire espirado). Estaúltima expresión es fundamental y comporta: a)que exista un «estado estable» (steady state) entrelos tres compartimentos (arterial, venoso y alveo-lar); b) que la ventilación y la perfusión sean con-siderados procesos continuos; c) que el pulmónsea contemplado como un conjunto de unidadesalveolares individualmente homogéneas; d) queexista un auténtico equilibrio en la difusión ga-seosa y alveolo-capilar de 0¡; e) que haya unmismo hematocrito para cada unidad alveolar; y,f) que todas las unidades alveolares estén situadas«en paralelo».

Aplicaciones clínicas

De acuerdo con el Diccionario de la Real Aca-demia de la Lengua Española, la palabra «aplica-ción» se define como «acción o efecto de aplicar oaplicarse (emplear alguna cosa, o los principios oprocedimientos que le son propios, para mejorconseguir un determinado fin)». En este sentido,la TGIM puede ser empleada, a pesar de su com-plejidad técnica y metodológica, en el contexto dela práctica diaria. Además, tiene interés clínico,porque sus resultados mejoran el área de actua-ción del médico en muchos de los problemas conque se enfrenta a diario. La TGIM es particular-mente útil porque permite ponderar y analizarcon todo detalle él papel de cada uno de los fac-tores reguladores del intercambio de gases. En laactualidad, no existe ningún otro método que no

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Fig. 1. A) Diagrama representativo de las distribuciones de la ventilación (círculos abiertos) y la perfusión (círculos cerrados) (ordenadas) traza-

das en función de los cocientes <A/0 (abscisas), dispuestos en escala logarítmica (los círculos están unidos por una línea para facilitar la com-prensión gráfica), correspondiente a un individuo varón, sano, no fumador, de 22 anos. La disposición simétrica, estrecha y unimodal de ambas

distribuciones es evidente, así como el que estén centradas sobre la zona de cocientes VA/Q próximos a 1; no se observa shunt, B) Diagrama re-

presentativo de las distribuciones de la ventilación y la perfusión en un paciente con asma bronquial. Llama la atención la existencia de un por-

centaje importante de la perfusión (aproximadamente del 25 %) que se distribuye en una zona con cocientes VA/O reducidos (inferiores a 0,1) y

la bimodalidad de la distribución de la perfusión; tampoco se observa shunt. A pesar de que la distribución de la ventilación es unimodal, su dis-posición es más ancha que en los sujetos sanos.

sólo cuantifique simultáneamente estos factores,sino que también los valore de forma ajustada enuna determinada situación clínica. Para ilustrarestas consideraciones se van a exponer cuatroejemplos representativos del interés que puededespertar la aplicación de la TGIM en varias con-diciones clínicas. Dos ellos recogen una proble-mática intrínsecamente pulmonar, mientras quelos otros dos tratan de condiciones respiratoriasde origen extrapulmonar.

Ejemplo # 1: «O sobre la acción del naloxone(NLX) en la insuficiencia respiratoria hipercáp-nica crónica en pacientes con enfermedad pulmo-nar obstructiva crónica (EPOC)».

El NLX es un preparado antagonista de losopiáceos, que se emplea como estimulante respi-ratorio en pacientes con depresión del centro res-piratorio provocada por una sobredosis de narcó-ticos o la anestesia. Se ha demostrado queaumenta las respuestas ventilatorias y de la pre-sión de oclusión (P 0,1) frente a determinados es-tímulos19 21 en pacientes con EPOC y se ha des-crito, incluso, un caso aislado de EPOC coninsuficiencia respiratoria crónica agudizada en elque hubo mejoría en la saturación de la oxihemo-globina tras la administración de NLX22. A pesarde que la interpretación clínica de estos hallazgoses siempre difícil, se ha sugerido que las endorfi-

nas (opiáceos endógenos) podrían jugar un papelimportante en el mecanismo regulador del controlde la ventilación, tanto en los individuos sanoscomo en los portadores de EPOC. Sin embargo,esta acción potencialmente beneficiosa del NLXpodría quedar enmascarada por un efecto nega-tivo sobre la circulación pulmonar, al inhibir elfenómeno de vasoconstricción pulmonar hipóxica(VHP)23'24; por otra parte, la administración deNLX a pacientes con EPOC podría aumentar elgrado de disnea, al estimular su centro respirato-rio, sin beneficio alguno concomitante sobre el in-tercambio gaseoso. En el supuesto de que se de-mostrase dicho efecto vasoactivo, su posibleaplicación terapéutica en los pacientes con EPOCe insuficiencia respiratoria tendría implicacionesclínicas y fisiopatológicas importantes. A partir deeste planteamiento, Roca et al25 investigaron si elNLX tenía alguna acción específica sobre las rela-ciones VA/Ó, al margen de sus efectos analépti-cos, en pacientes con EPOC e insuficiencia respi-ratoria hipercápnica crónica. Para ello, aplicaronla TGIM a siete individuos afectos de EPOC(tipo bronquitis crónica) de severa intensidad,clínicamente compensados. Estudiaron el patrónventilatorio y las variables hemodinámicas y gaso-métricas, convencionales e inertes, antes, durantey a los 60 minutos de la administración endove-nosa de NLX. En tres pacientes (protocolo A),

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DELC

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t-PERFUSION (VA/O) PULMONARES (TÉCNICAS DE ELIMINACIÓNDE LOS GASES INERTES MÚLTIPLES)

las mediciones se efectuaron empleando concen-traciones progresivamente crecientes del fármaco(inicialmente, 0,4 mg/min durante 45 min y,luego, 0,8 mg/min durante otros 45 min) (dosisacumulativa, 54 mg), mientras que los otros cua-tro estudiados (protocolo B) utilizando una dosispredeterminada (2 mg ev en forma de bolus, se-guidos de una perfusión continua de 0,8 mg/mindurante 45 min) (dosis acumulativa, 38 mg). Apesar de que en ambas situaciones se alcanzaronniveles plasmáticos elevados de NLX (hasta 150ng/ml), no se observó ningún efecto del prepa-rado en ninguno de los parámetros estudiados(ventilatorios, hemodinámicos o gasométricos).De esta forma, estos resultados sugieren que laindicación terapéutica potencial del NLX en pa-cientes con EPOC e insuficiencia respiratoria cró-nica no está limitada por una acción negativa so-bre la circulación pulmonar. Sin embargo, estoshallazgos no pueden ser extrapolados de formaautomática a las situaciones de insuficiencia respi-ratoria crónica agudizada22 o a pacientes con undesequilibrio más acentuado en las relacionesVA/O. En cualquier caso, el empleo de la TGIMha permitido almacenar información sobre losefectos del NLX, un preparado que se ha plan-teado como una de las alternativas terapéuticasnuevas para mejorar la insuficiencia respiratoriahipercápnica del paciente portador de una EPOC.

Ejemplo # 2: «O sobre la eficacia terapéuticadel salbutamol, en aerosol y endovenoso, en laagudización gra ve del asma (A GA)».

En 1978, Wagner et al26 demostraron que lasrelaciones VA/Q estaban profundamente altera-das en el asma bronquial (fig. 1). Observaron,asimismo, un deterioro transitorio de las mismas,con caída asociada de la PaO^, tras dos inhalacio-nes de isoproterenol, empeoramiento que fueatribuido a un aumento simultáneo del gasto car-díaco (OT) (fig. 2). Cuatro años más tarde,Young et al27 objetivaron una discreta mejoría delas relaciones VA/Ó después de la inhalación desalbutamol en 3 pacientes con asma inducido alesfuerzo; sin embargo, no quedaba claro si estamejoría estaba ligada al efecto del propio bronco-dilatador o a los cambios que se suceden espontá-neamente en este tipo de asma, tras cesar el es-tímulo del esfuerzo. En 1984, Rodríguez-Roisinet al28 compararon los efectos de la epinefrina, elisoproterenol y el salbutamol en aerosol en unmodelo canino de broncoconstricción inducidopor metacolina y demostraron que el isoprotere-nol provocaba un empeoramiento de las relacio-nes VA/Ó, mientras que los otros dos broncodi-latadores no las modificaban, hallazgos que eranparalelos a los efectos alfa y beta de estos prepa-rados. Este empeoramiento de las relaciones VA/O post-isoproterenol se asociaba a un aumentodel ÓT y a una reducción de la resistencia vascu-lar pulmonar (PVR). Llamó la atención que laPa0¡ no se modificara a pesar del desequilibriomás acusado en las relaciones VA/Ó, hecho queobedecía a que el incremento del OT prevenía lacaída de la PaO;, teóricamente obligada a causade la alteración más acentuada de las relaciones

A B

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Cociente ventilación-perfusión Cociente ventilación-perfusión

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Pa0z=80 £ u-

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A Ventilación •? n o^l ^ U.o—

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PaO; = 68

Ventilación

Perfusión /V

K k\

N\L-̂ l^——

Fig. 2. A) Diagrama representativo de unas relaciones VA/Q anómalas, correspondientesPa0¡ está en los límites inferiores de los valores de referencia (80 torr). B) Diagrama(mismo paciente), obtenidas 5 min después de administrar 2 inhalaciones de isoprolerenol.perfusión (cuantitativamente, se duplica en la zona con cocientes ^A/0 inferores a 0,1) alempeoramiento generalizado de las relaciones VA/O (misma disposición que en la fig. 1).

a un paciente asintomático con asma; obsérvese que lade las distribuciones de la ventilación y la perfusiónObsérvese el aumento de la distribución bimodal de latiempo que la PaO; cae 12 unidades, lo que refleja un

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VA/O. Un aumento del OT comporta necesaria-mente una elevación del contenido de 0^ en san-gre venosa mixta', por lo que, en principio, siem-pre provoca un aumento de la Pa0¡. Una de laspreguntas que planteaban estos tres estudios erasaber, por ejemplo, cuál podía ser el comporta-miento del intercambio de gases tras la inhalacióndel salbutamol, dado que se trata del broncodila-tador más comúnmente empleado en clínica. Deahí que Ballester et al29 investigaran los efectosdel salbutamol en aerosol en seis pacientes hospi-talizados con AGA (en los que las relacionesVA/O básales no difieren sustancialmente de lasobservadas en las formas asintomáticas) y obser-varon que no provocaba cambios significativos enla frecuencia cardíaca, el OT, la ventilación-mi-nuto o las relaciones VA/O; sin embargo, el em-pleo de la forma endovenosa en otros ocho pa-cientes evidenció un aumento significativo delOT, la frecuencia cardíaca y la ventilación-mi-nuto, y se acompañó de un empeoramiento consi-derable de las relaciones VA/O. A destacar quela acción broncodilatadora fue igual de eficaz ypotente en ambas situaciones y que los valores dePaO; y del gradiente alveolo-arterial de 0¡(AaPO;) no variaron. A partir de estos resultadospuede inferirse que los desequilibrios inducidostransitoriamente en las relaciones VA/O en lospacientes con asma tras la perfusión de salbuta-mol guardan relación directa con el aumento aso-ciado del OT, si bien no puede excluirse que estéinhibido el fenómeno de VPH. En este sentido,hemos comprobado recientemente que la inhala-ción de O; al 100 %, durante 20 min, en eltranscurso de la administración endovenosa desalbutamol en pacientes con AGA, empeora sig-nificativamente las distribuciones de las relacionesVA/O (datos no publicados). En cualquier caso,estas observaciones indican que el clínico debe serconsciente de que la administración de broncodi-latadores, sobre todo de aquellos con efectos betainespecíficos, o incluso los beta-2 a dosis elevadas(como probablemente ocurre con la forma endo-venosa del salbutamol), pueden empeorar dramá-ticamente el intercambio gaseoso en los enfermosasmáticos, sin que ello quede reflejado en los va-lores de la PAO^. Por lo tanto, la oxigenoterapiaserá obligada, particularmente en aquellos casoscon expectativas de presentar una agravación dela hipoxemia, y el control hemodinámico tambiéndeberá ser especialmente vigilado. A resaltar quela administración endovenosa de salbutamol enpacientes asmáticos críticos no sólo no ofrece unefecto broncodilatador superior, sino que conllevaun deterioro importante de las relaciones VA/O.

Ejemplo # 3: "O sobre el mecanismo e impor-tancia clínica de la hipoxemia durante la hemodiá-lisis(HD)».

Durante la HD se ha observado una hipoxemiatransitoria en enfermos con insuficiencia renal

crónica que se ha correlacionado con diversosmecanismos. A pesar de que la mayoría de traba-jos coincidían en que se desarrollaba un fenó-meno de hipoventilación alveolar (sin hipercap-nia) secundario a una reducción de la producciónde C0¡ (VCO;) (provocada por una pérdida deCO; a través de la membrana del dializador), condisminución del cociente respiratorio (RQ) ycaída consiguiente de la presión alveolar de 0¡,también se habían invocado otros mecanismos.Entre éstos sobresalían los desequilibrios en lasrelaciones VA/O, el shunt intrapulmonar y la li-mitación de la difusión alveolo-capilar de O^30'32.Sin embargo, la cuestión radicaba en saber cuálera el mecanismo fisiopatológico más importante,planteamiento que obligaba a disponer de unametodología que, como la TGIM, permitiera dife-renciar los diversos factores y su protagonismorespectivo. De ahí que Romaldini et al33 emplea-ran la TGIM en ocho pacientes con insuficienciarenal crónica para determinar las distribucionesde las relaciones VA/O, antes, durante (a los 60,120 y 210 min) y después de la HD. Los hallaz-gos más sobresalientes fueron que la Pa0¡, el OT,el RQ, la VCO; y la ventilación alveolar se redu-cían significativamente, al tiempo que el AaPO^ yla Pa0¡ no se modificaban y los desequilibrios enlas relaciones VA/O, discretamente alterados ba-salmente, mejoraban a lo largo de la HD. Mereceresaltarse que esta mejoría de las relaciones VA/O se producía en el contexto de una caída transi-toria del OT, obligada casi siempre en toda HD,y de una reducción del peso corporal que refle-jaba la pérdida de agua pulmonar extravascularsecundaria a la HD. Resultados similares fueronobtenidos posteriormente por Ralph et al34 en pe-rros sanos anestesiados, ventilados mecánica-mente y sometidos a HD, en los que se observóque no se desarrollaban anomalías en las relacio-nes VA/O durante la HD. En consecuencia, loshallazgos obtenidos con la TGIM eran indicativosde que la hipoxemia transitoria que se registratemporalmente durante las HD debe ser atribuidabásicamente a una hipoventilación alveolar concaída del RQ. A destacar que el efecto benefi-cioso de reducción de las anomalías de las rela-ciones VA/O sobre la Pa0¡ quedaba amorti-guado por la reducción concomitante del OT. Porúltimo, no quedó demostrado que la limitación dela difusión alveolo-capilar de O;, invocada en an-teriores trabajos, jugara un papel fisiopatológicoimportante. En conclusión, pues, los estudios so-bre la HD con la TGIM han ayudado a resaltar laimportancia de la hipoventilación desplazando aun segundo plano a otros factores. Desde elpunto de vista fisiopatológico, el mecanismo de lahipoxemia durante la HD quedaba tipificado;desde la perspectiva clínica, la vigilancia del es-tado hemodinámico es esencial para garantizar unintercambio gaseoso adecuado.

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DE LOS GASES INERTES MÚLTIPLES)

Ejemplo # 4: «O sobre el papel de las anoma-lías de la reactividad vascular pulmonar en la ci-rrosis hepática».

En numerosas ocasiones se ha señalado que elpaciente con cirrosis hepática podía presentar hi-poxemia sin asociar enfermedad cardiopulmonar.Se han invocado diversos mecanismos: desviaciónhacia la derecha de la curva de disociación de laoxihemoglobina, shunt intra- y portopulmonares,limitación de la difusión alveolo-capilar de 0¡y/o desequilibrios en las relaciones VA/O35. Es-tos últimos han sido relacionados con un aumentodel «volumen de cierre» (closing volume)

36 y,también, con una abolición del fenómeno deVPH37. Nuestro grupo ha aplicado recientementela TGIM a 15 pacientes con cirrosis hepáticacompensada, normoxémicos, comprobando queexistía una discreta desviación de la curva de di-sociación de la oxihemoglobina hacia la derecha,una vasodilatación sistémica y pulmonar modera-das, una reducción discreta de la PVR y un ciertodesequilibrio en las relaciones VA/O, caracteri-zado esencialmente por una distribución anómalade la perfusión sanguínea (aproximadamente del5 %) en áreas con cocientes VA/O reducidos38.Llamó la atención el hecho de que el shunt fueseprácticamente nulo y que las pequeñas alteracio-nes en las relaciones VA/O empeoraran significa-tivamente al respirar 0¡ al 100 % durante 20min, mientras que la inhalación de la muestra hi-póxica no las alteraba. Otro aspecto de interésfue el que tan sólo un 30 % de los pacientes pre-sentó una abolición completa del fenómeno deVPH, es decir, no presentó un aumento de laPVR al inhalar la muestra hipóxica. Sin embargo,cuando los pacientes fueron divididos atendiendoa la presencia o ausencia de arañas vasculares(uno de los signos clínicos más característicos dela situación hiperquinética del paciente cirrótico),se comprobó que aquellos que asociaban arañaspresentaban una disfunción hepatocelular másacentuada, una vasodilatación sistémica y pulmo-nar mayor, un grado menor de VPH, una PaO;más reducida y un desequilibrio más pronunciadoen las relaciones VA/O. Dado que estos pacien-tes hepatópatas no asociaban enfermedad pulmo-nar, las anomalías en las relaciones VA/O, másllamativas en aquellos pacientes con arañas vascu-lares, debían ser atribuidas necesariamente a unareactividad vascular pulmonar anómala (caracteri-zada por una abolición parcial o total del fenó-meno del VHP), la cual potenciaría un empeora-miento más acentuado en las relaciones VA/O y,en consecuencia, una mayor reducción de laPaO;.

Resulta obvio que en todas estas situacionesclínicas la aportación de la TGIM ha sido trascen-dental.

Sin su empleo no hubiera sido posible definirlas interrelaciones entre la hemodinámica pulmo-

nar, el intercambio de gases y los parámetros ven-tilatorios durante la administración de NLX enlos pacientes portadores de EPOC e insuficienciarespiratoria crónica. En los enfermos asmáticosagudizados, el empleo de la TGIM ha permitido,por primera vez, discernir de forma clara los efec-tos del salbutamol sobre el intercambio de gases ysus correlaciones con las variables espirométricasy hemodinámicas, atendiendo a sus dos formasmás habituales de administración. Por último, enlos pacientes con insuficiencia renal crónica y HDy en aquellos con cirrosis hepática, la aplicaciónde la TGIM ha facilitado el conocimiento de losmecanismos íntimos de la hipoxemia y, muy enparticular, ponderar su importancia en relación aotros posibles factores asociados. Es, por tanto,desde esta perspectiva fisiopatológica que sepuede decir que la TGIM tiene una aplicaciónclínica evidente. A partir de estos resultados, y deotros muchos realizados durante los últimos años,el clínico ya está en condiciones de saber que: 1)el NLX no tiene ningún efecto secundario sobrela circulación pulmonar en los enfermos conEPOC e insuficiencia respiratoria hipercápnicacrónica; 2) la administración de salbutamol en ae-rosol en pacientes con AGA no causa ningúnefecto secundario en el intercambio gaseoso,mientras que la forma endovenosa, si bien no estácontraindicada, provoca efectos hemodinámicosimportantes con repercusión negativa sobre el in-tercambio de gases, que tendrán que tenerse encuenta a la hora de establecer la pauta terapéu-tica; 3) la hipoxemia transitoria que provoca laHD no representa ningún riesgo para el pacientecon insuficiencia renal sin problemas respirato-rios, pero, por el contrario, en los enfermos bron-cópatas estará indicada la oxigenoterapia; y, 4) enel paciente con cirrosis hepática los problemas delintercambio gaseoso están ligados fundamental-mente a una circulación pulmonar con reactividadvascular pulmonar alterada, situación que podrátener repercusiones clínicas si el paciente asociapatología pulmonar, sin olvidar que estas obser-vaciones pueden modificar el enfoque terapéuticoactual del trasplante de hígado o de las varicesesofágicas con sustancias esclerosantes. En suma,pues, puede afirmarse que la TGIM permite opti-mizar la estrategia terapéutica de todas aquellasenfermedades, de origen pulmonar o extrapulmo-nar, en las que el intercambio pulmonar de gasesestá condicionado.

Perspectivas futuras

Recientemente, Wagner et al39 han sentado lasbases para la aplicación práctica de una nuevamodalidad de la TGIM en la que tan sólo se re-quiere sangre venosa periférica. Ello abre laspuertas a toda una nueva serie de trabajos de in-

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ARCHIVOS DE BRONCONEUMOLOGIA. VOL. 23, NUM. 3, 1987

vestigación en los que se podrá valorar la historianatural de algunas de las enfermedades respirato-rias más frecuentes y de la influencia que puedanejercer los diversos tratamientos que se aplican.De esta forma, se podrá responder a diversas pre-guntas relacionadas con la insuficiencia respirato-ria del asma bronquial, la EPOC, el síndrome deldistress respiratorio del adulto (ARDS) o el trom-boembolismo pulmonar, lo que mejorará nuestraárea de conocimientos y, por tanto, ayudará aperfeccionar nuestras pautas terapéuticas. Tal vez,la crítica principal que pueda esgrimirse hoy endía en contra de la TGIM sea su elevado costetecnológico, que obliga a que el tiempo invertidoen la obtención final de las distribuciones de lasrelaciones VA/Q esté limitado por: a) los 45-60minutos necesarios para la extracción de los gasesa partir de las muestras sanguíneas recogidas, y b)las mediciones de los picos cromatográficos y sumanipulación ulterior en la computadora. Proba-blemente, gran parte de estas limitaciones seránpronto superadas por la nueva tecnología de losmicroprocesadores. En este sentido, el empleo detécnicas on Une, como las de la espectrometría degran capacidad resolutiva40, todavía en fase pre-caria, parece albergar grandes posibilidades, yaque facilitaría que la TGIM fuese empleada sobretodo como método de estudio de problemas clíni-cos y no como herramienta exclusiva de investiga-ción.

En definitiva, se puede concluir que la aplica-ción de los gases inertes al campo de la fisiopato-logía del intercambio de gases ha alcanzado unaselevadas cotas de sofisticación con el desarrollode la TGIM. A pesar de sus dificultades tecnoló-gicas, esta técnica ha abierto unas nuevas áreas deconocimiento al aportar datos que, hasta hacemuy poco , eran totalmente ignorados. En cual-quier caso, su contribución al estudio del pulmóncomo intercambiador de gases puede ser particu-larmente prometedora en un futuro próximo.

AGRADECIMIENTO

Al Dr. J. Roca por sus sugerencias y comentarios críticos; ala Srta. Montserrat Baró por su trabajo de mecanografía.

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