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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÒNOMA DE MEXICO FACULTAD DE MEDICINA DIVISION DE ESTUDIOS DE POSGRADO INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS DR. ISMAEL COSÍO VILLEGAS. VALIDACIÓN DE 2 ECUACIONES DE REFERENCIA EN NIÑOS MEXICANOS: OSCILOMETRIA DE IMPULSO Y PRESIONES INSPIRATORIAS Y ESPIRATORIAS MÁXIMAS TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE SUB ESPECIALIDAD EN NEUMOLOGÍA PEDIÁTRICA PRESENTA JUANA HERNÁNDEZ RUIZ TUTOR: DRA. LAURA GRACIELA GOCHICOA RANGEL MEXICO, D.F. AGOSTO 2014 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 AUTORIZACIONES Dr. Juan Carlos Vázquez García Dirección de Enseñanza e Investigación. Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias “ Ismael Cosío Villegas”. Dra. Margarita Fernández Vega Subdirectora de Enseñanza e Investigación Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias “ Ismael Cosío Villegas”. Dr. Laura Graciela Gochicoa Rangel. Jefa del Departamento de Fisiología Respiratoria Tutora Principal Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias “ Ismael Cosío Villegas”. Dr. Alejandro Alejandre García Jefe del Departamento de Neumología Pediátrica Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias “ Ismael Cosío Villegas”. 3 INDICE RESUMEN ......................................................................................................... 4 ABSTRACT .......................................... .............................................................. 5 ANTECEDENTES .............................................................................................. 6 FASE INSPIRATORIA……………………...……………………………………...6 FASE ESPIRATORIA………………………………………………………………8 PRUEBAS DE FUNCIÓN RESPIRATORIA…………….……………………….9 PRUEBAS DE MECANICA RESPIRATORIA………………………………...…9 OSCILOMETRIA DE IMPULSO……………………………………………...9 PRESIONES INSPIRATORIAS Y ESPIRATORIAS MAXIMAS…………12 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................ ..................................... 15 JUSTIFICACIÓN ..................................... ......................................................... 15 OBJETIVOS ......................................... ............................................................ 15 MÈTODOS ....................................................................................................... 15 Diseño del estudio......................................................................................... 15 Población de estudio ..................................................................................... 16 Descripción del estudio ................................................................................. 16 Criterios de inclusión ..................................................................................... 16 Criterios de exclusión .................................................................................... 16 Criterios de eliminación ................................................................................. 16 Definición de variables .................................................................................. 16 Mediciones antropometricas………………………...…………………………...18 Medición de oscilometria de impulso……………………………………………19 Medición de PIMax y PEMax...…………………………………………………..19 ANÁLISIS…………………………………………………………………………….. 20 RESULTADOS………...……………………………………………………………..21 DISCUSIÓN….……………………………………………………………………….27 CONCLUSIONES……………..……………………………………………………..29 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………………… 30 4 RESUMEN Existe una diversidad de pruebas de función pulmonar, las cuales son realizadas con diversos propósitos. La oscilometría de impulso es una técnica que mide la resistencia y reactancia del sistema respiratorio sobre una escala de frecuencias, la cual se denomina Impedancia Respiratoria. Las pruebas de fuerza muscular respiratoria son: PIMax y PEMax. La primera estima la fuerza del diafragma (cmH2O o mmHg) y la segunda estima la fuerza de los músculos abdominales e intercostales. Todas estas pruebas son fáciles de realizar y para su adecuada interpretación se requieren valores de referencia. Hasta le momento no se cuentan con valores de referencia para niños mexicanos. MÉTODO: estudio transversal, descriptivo, observacional. La población se conformo por niños y niñas de 4 a 15 años de edad de escuelas del aérea metropolitana del Distrito Federal y del Estado de México, a los cuales se les realizaron medidas antropométricas, cuestionarios de salud general y medición de oscilometría de impulso y pruebas de fuerza muscular (PIMax-PEMax). RESULTADOS: Para la medición de PIMax y PEMax se incluyeron 403 niños, 203 (50.3%) fueron niñas, la edad promedio fue de 10.0 años (4 a 15.5) para niños y 10.2 años (4-15.1) para niñas, peso de 38kg para niños y 37.4kg para niñas, tala 137.1cm y 136.9 cm para niños nilas respectivamente. PIMax 74.5cmH2O (10-134) para niños y 66.1cmH2O (21.6-142) para niñas, PEMax 85.5cmH2O (26.6 y 163) para niños y 75.9cmH2O (26.6-159) para niñas.Se encontró una relación positiva entre las variables peso, talla y edad, por lo que se obtuvieron ecuaciones de referencia de acuerdo al género. obteniendo coeficientes de determinación de 0.43 y 0.32 para Pimax en niños y niñas respectivamente; y de 0.31 y 0.32 para Pemax. Para la validación de la ecuación de referencia de IOS se reclutaron 101 sujetos, 54 (53.4%) niñas, con una edad promedio de 8.6 (± 3.6 DE) años, peso 35.5 (± 17.2 DE) kg, y talla de 130.9 (± 23.4 DE)cm. CONCLUSIÓN: La ecuación recientemente publicada para oscilometría de impulso es válida para la población, al menos del Distrito Federal y Estado de México. Se obtuvo la ecuación de referencia de Pimax y Pemax en niños, los determinantes son el peso, edad y talla del paciente. 5 ABSTRACT There are a variety of pulmonary function tests, which are performed for various purposes. Impulse oscillometry is a technique that measures the resistance and reactance of the respiratory system over a range of frequencies, which is called Respiratory Impedance. Tests of respiratory muscle strength are: PIMax and PEMax. The first estimates the strength of the diaphragm (cmH2O or mmHg) and the second estimates the strength of the abdominal and intercostal muscles. All these tests are easy to perform and for adequate interpretation reference values are required. Until now we do not have reference values for Mexican children. METHODS: A cross-sectional, observational study. The population for children aged 4 to 15 years settles old aerial metropolitan schools of the Federal District and the State of Mexico, which underwent anthropometric measurements, general health questionnaires and impulse oscillometry measurement and testing muscle strength (PIMax-PEMax). RESULTS: For the measurement of PIMax and PEMAX 403 children, 203 (50.3%) were girls, were included the average age was 10.0 years (4 to 15.5) for children and 10.2 years (4-15.1) for girls, weight 38kg kids and girls 37.4kg, 137.1cm and 136.9 cm cutting for boys and girls respectively. PIMax 74.5cmH2O (10-134)for children and 66.1cmH2O (21.6-142) for girls, PEMaX 85.5cmH2O (26.6 and 163) for children and 75.9cmH2O (26.6-159) for girls. Se found a positive relationship between the variables weight, height and age, so reference equations by gender were obtained. obtaining coefficients of determination of 0.43 and 0.32 for PIMax in children respectively; and 0.31 and 0.32 for PEMax. To validate the reference equation of IOS 101 subjects, 54 (53.4%) girls, with an average age of 8.6 (± 3.6 SD) years, weight 35.5 (± 17.2 SD) kg, and height of 130.9 were recruited (± 23.4 DE) cm. CONCLUSION: The recently published equation for impulse oscillometry is valid for the population, at least the Federal District and State of Mexico. Reference equation PEMax PIMax and children, the determinants are the weight, age and size of the patient was obtained. 6 ANTECEDENTES El sistema respiratorio cumple diferentes y complejas funciones relacionadas con el mantenimiento de la vida. Una de las principales es la ventilación, que se considera un fenómeno que se define como la movilización de aire entre dos compartimentos: la atmósfera y el alvéolo 1,2. El ciclo ventilatorio tiene dos componentes: la inspiración y la espiración, las cuales difieren en sus mecanismos, el tiempo de duración y la función2. Estas acciones son llevadas a cabo gracias a los músculos ventilatorios los cuales se clasifican en inspiratorios y espiratorios (figura 1)1,4. Figura 1. Músculos respiratorios FASE INSPIRATORIA Corresponde a la movilización de gas desde la atmósfera hacia los alvéolos. Es producida siempre por la acción de los músculos de la inspiración, dentro de los que pueden caracterizarse tres diferentes grupos: los músculos productores de la fase, los facilitadores de la fase y los accesorios de la fase, (figura 2) FIGURA 2. Músculos de la inspiración El principal músculo product que su acción genera aproximadamente el 80% del trabajo requerido para que está se produzca. A su acción se suma la contracción de los intercostales externos con lo que se adquiere la totalidad de la fuerza inspiración 1,2. Cuando se produce la contracción de los músculos de la inspiración, el diafragma desciende hacia la cavidad abdominal generando aumento en los diámetros longitudinal, anteroposterior y transverso del tórax. Simultáneame los intercostales externos tienden a incrementar los diámetros anteroposterior y transverso por el movimiento en asa de balde que su acción produce en las costillas 2. Los músculos accesorios de la inspiración son los músculos escalenos, que elevan las dos primeras costillas; y el ester esternón. Existe escasa actividad o ninguna de estos músculos durante la PRODUCTORES DE FASE DIAFRAGMA INTERCOSTALES EXTERNOS los que pueden caracterizarse tres diferentes grupos: los músculos productores de la fase, los facilitadores de la fase y los accesorios de la fase, (figura 2) FIGURA 2. Músculos de la inspiración El principal músculo productor de la fase inspiratoria es el diafragma puesto que su acción genera aproximadamente el 80% del trabajo requerido para que está se produzca. A su acción se suma la contracción de los intercostales externos con lo que se adquiere la totalidad de la fuerza necesaria para la Cuando se produce la contracción de los músculos de la inspiración, el diafragma desciende hacia la cavidad abdominal generando aumento en los diámetros longitudinal, anteroposterior y transverso del tórax. Simultáneame los intercostales externos tienden a incrementar los diámetros anteroposterior y transverso por el movimiento en asa de balde que su acción produce en las Los músculos accesorios de la inspiración son los músculos escalenos, que dos primeras costillas; y el esternocleidomastoideo, que eleva el esternón. Existe escasa actividad o ninguna de estos músculos durante la MÚSCULOS DE LA INSPIRACIÓN INTERCOSTALES EXTERNOS FACILITADORES DE FASE GENIOGLOSO GENIOHIOIDEO ESTERNOTIROIDEO PERIESTAFILINO INTERNO ACCESORIOS DE LA FASE ESTERNOCLEIDOMASTOIDEOS ESCALENOS PECTORAL MAYOR PECTORAL MENOR TRAPECIOS SERRATOS 7 los que pueden caracterizarse tres diferentes grupos: los músculos productores de la fase, los facilitadores de la fase y los accesorios de la fase, (figura 2)2. or de la fase inspiratoria es el diafragma puesto que su acción genera aproximadamente el 80% del trabajo requerido para que está se produzca. A su acción se suma la contracción de los intercostales necesaria para la Cuando se produce la contracción de los músculos de la inspiración, el diafragma desciende hacia la cavidad abdominal generando aumento en los diámetros longitudinal, anteroposterior y transverso del tórax. Simultáneamente los intercostales externos tienden a incrementar los diámetros anteroposterior y transverso por el movimiento en asa de balde que su acción produce en las Los músculos accesorios de la inspiración son los músculos escalenos, que ocleidomastoideo, que eleva el esternón. Existe escasa actividad o ninguna de estos músculos durante la ACCESORIOS DE LA FASE ESTERNOCLEIDOMASTOIDEOS ESCALENOS PECTORAL MAYOR PECTORAL MENOR TRAPECIOS SERRATOS respiración en reposo, pero durante el esfuerzo pueden contraerse enérgicamente. FASE ESPIRATORIA Para que se produzca esta fase deben de existir tres condiciones iníciales: 1) El gradiente de presión de la fase inspiratoria debe haber desaparecido 2) El volumen intrapulmonar debe ser superior al volumen de reposo 3) Los músculos de la inspiración debe relajarse Posteriormente debe producirse un gradiente de presión que remueva el desplazamiento de gases desde el alvéolo hacia la atmósfera. A diferencia de la fase inspiratoria, para la espiración normal no existen músculos productores de la fase aunque si existen Figura. 3 Músculos de la espiración Los músculos más importantes de la espiración son los de la pared abdominal, entre ellos los rectos abdominales, los oblicuos externos e internos y el transverso abdominal. La contracción de estos músculos ocurre principalmente durante la tos, el vómito y la defecación. Los músculos intercostales internos PRODUCTORES DE FASE NO EXISTEN respiración en reposo, pero durante el esfuerzo pueden contraerse uzca esta fase deben de existir tres condiciones iníciales: El gradiente de presión de la fase inspiratoria debe haber desaparecido El volumen intrapulmonar debe ser superior al volumen de reposo Los músculos de la inspiración debe relajarse Posteriormente debe producirse un gradiente de presión que remueva el desplazamiento de gases desde el alvéolo hacia la atmósfera. A diferencia de la fase inspiratoria, para la espiración normal no existen músculos productores de la fase aunque si existen músculos facilitadores y accesorios (Figura 3) Figura. 3 Músculos de la espiración Los músculos más importantes de la espiración son los de la pared abdominal, entre ellos los rectos abdominales, los oblicuos externos e internos y el dominal. La contracción de estos músculos ocurre principalmente durante la tos, el vómito y la defecación. Los músculos intercostales internos MÚSCULOS DE LA IESPIRACIÓN PRODUCTORES DE FASE FACILITADORES DE FASE INTERCOSTALES INTERNOS ACCESORIOS DE LA FASE ABDOMINALES (RECTO ANTERIOR, OBLICUOS Y TRANSVERSO) TRIANGULAR DEL ESTERNÓN 8 respiración en reposo, pero durante el esfuerzo pueden contraerse uzca esta fase deben de existir tres condiciones iníciales: El gradiente de presión de la fase inspiratoria debe haber desaparecido El volumen intrapulmonar debe ser superior al volumen de reposo Posteriormente debe producirse un gradiente de presión que remueva el desplazamiento de gases desde el alvéolo hacia la atmósfera. A diferencia de la fase inspiratoria, para la espiración normal no existen músculos productores músculos facilitadores yaccesorios (Figura 3)1,2. Los músculos más importantes de la espiración son los de la pared abdominal, entre ellos los rectos abdominales, los oblicuos externos e internos y el dominal. La contracción de estos músculos ocurre principalmente durante la tos, el vómito y la defecación. Los músculos intercostales internos ACCESORIOS DE LA FASE ABDOMINALES (RECTO ANTERIOR, OBLICUOS Y TRANSVERSO) TRIANGULAR DEL ESTERNÓN 9 contribuyen a la espiración activa empujando las costillas hacia abajo y hacia adentro3. PRUEBAS DE FUNCIÓN RESPIRATORIA Existen diversas pruebas de función respiratoria que son realizadas con diferentes propósitos. Las pruebas de función respiratoria se clasifican en: pruebas de mecánica de la respiración, pruebas de intercambio gaseoso, pruebas de ejercicio y pruebas del control de la respiración 5. En los niños, una de las funciones que con más frecuencia se altera es la mecánica de la respiración, y para ello se han creado diversos estudios para su evaluación. PRUEBAS DE MECANICA RESPIRATORIA OSCILOMETRIA DE IMPULSO La oscilometría de impulso (IOS) es una técnica que mide la resistencia y reactancia del sistema respiratorio sobre una escala de frecuencias, la cual se denomina Impedancia Respiratoria (Zrs), y está constituida por dos componentes: la resistencia (Rrs), y la reactancia (Xrs). La primera representa la resistencia al flujo de la vía aérea; y la segunda tiene dos componentes: la Capacitancia (Crs), que corresponde a la elasticidad toracopulmonar y los cambios proporcionales de volumen pulmonar, y la Inertancia (Irs) que representa la inercia al movimiento de la columna de aire, en el árbol bronquial6. La presión y el flujo se miden a nivel de la boca en función del tiempo, pero el cálculo de resistencia y reactancia se expresa en función de un espectro de frecuencias entre 5 y 35 HZ, a través de la transformación matemática de Fourier. Los parámetros que se utilizan para su interpretación son la reactancia, medida a 5Hz, la cual determina la "distensibilidad" del sistema respiratorio; la resistencia medida a 5 - 20 Hz, que establecen la resistencia total y central de la vía aérea respectivamente y la frecuencia de resonancia (fres), que es la frecuencia en la cual la Reactancia tiene valor cero7,8. 10 Valores de referencia Los valores de referencia varían de acuerdo al género, peso, talla y etnia, por lo que se requieren ecuaciones de referencia para cada población tomando en cuenta estos determinantes. Hirsh D. y cols realizaron un estudio en población Coreana incluyendo 133 niños sanos de 3 a 6 años de edad, a los cuales se les realizo oscilometría de impulso, con una tasa de éxito del 89.5%. Concluyo que Rrs5 se asoció significativamente con la altura, peso y edad. Se tomaron en cuenta el peso, la talla y la edad20. Sus resultados fueron los siguientes. ECUACIÓN R NIÑOS Rrs5 (KPa/L/s) Rrs10 (KPa/L/s) Xrs5 (KPa/L/s) Xrs10 (KPa/L/s) RF (1/s) AX (KPa/L) 1.934-0.009xT 1.506-0.007xT -0.774+0-006xT-0.002xE -0.464+0.003xT 31.023-0.109xT-0.196xP+0.066xE 6.368-0.041Xt 0.348 0.335 0.450 0.309 0.191 0.337 NIÑAS Rrs5 (KPa/L/s) Rrs10 (KPa/L/s) Xrs5 (KPa/L/s) Xrs10 (KPa/L/s) RF (1/s) AX (KPa/L) 2.201-0.012xT 1.666-0.008xT 0.674+0.004xT 0.566+0.004xT 29.281-0.081xT-0.490xP+0.134xE 7.116-0.048xT 0.427 0.377 0.324 0.428 0.268 0.397 Cuadro 1. Ecuaciones de referencia para oscilometría de impulso T, talla. E, edad. P, peso. Satomi Hagiwara y cols., llevaron a cabo un estudio para determinar los valores de referencia en niños Japoneses, incluyo a 537 niños sanos de los cuales 270 fueron del sexo femenino y 267 del sexo masculino de edades entre 6 y 15 años. Encontraron que el factor que más modifica los valores es la altura. Sus resultados son los siguientes21. 11 Cuadro 2. Valores de referencia para R5 Talla (cm) -2SD +2SD Talla (cm) -2SD +2SD 110 113 116 119 122 125 128 131 134 137 140 143 0.55 0.54 0.52 0.51 0.49 0.47 0.45 0.43 0.40 0.37 0.35 0.33 1.23 1.21 1.18 1.14 1.11 1.07 1.03 0.99 0.94 0.90 0.86 0.82 146 149 152 155 158 161 164 167 170 173 175 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17 0.17 0.16 0.77 0.73 0.70 0.66 0.62 0.59 0.55 0.52 0.49 0.47 0,45 Cuadro 3. Valores de referencia para R20 Talla (cm) -2SD +2SD Talla (cm) -2SD +2SD 110 113 116 119 122 125 128 131 134 137 140 143 0.37 0.36 0.36 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.27 0.89 0.88 0.85 0.83 0.80 0.78 0.75 0.73 0.70 0.68 0.66 0.65 146 149 152 155 158 161 164 167 170 173 175 0.26 0.24 0.23 0.21 0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.14 0.14 0.63 0.62 0.60 0.58 0.56 0.53 0.49 0.45 0.41 0.37 0.35 Recientemente se obtuvo una ecuación de referencia para niños mexicanos, la cual se encuentra en prensa en la revista Respiratory Care 2014. 12 PRESIONES INSPIRATORIAS Y ESPIRATORIAS MAXIMAS La medición de las presiones inspiratorias y espiratorias máximas (PIMax y PEMax, respectivamente) son pruebas bien toleradas, no invasivas, que permiten estimar la función neuromuscular del diafragma, así como de los músculos abdominales, intercostales y accesorios. La PIMax estima la fuerza del diafragma y el PEMax la de los músculos abdominales e intercostales 5,10. Esta prueba mide la presión (cm de H2O o mmHg) generada por los músculos respiratorios al realizar una maniobra inspiratoria o espiratoria forzada en contra de una vía aérea ocluida; se puede realizar a diferentes niveles (nariz, esófago y estómago) por medio de la introducción de sondas con balones conectados a transductores de presión. La más comúnmente realizada es la medida de la presión en la boca realizada con una boquilla y un adaptador. El método para realizar esta medida es el propuesto por Black y Hyatt11,12. Las indicaciones de la prueba son: evaluar y cuantificar el grado de debilidad muscular que puede presentarse en enfermedades neuromusculares, enfermedades pulmonares obstructivas que causen hiperinsuflación pulmonar, enfermedades sistémicas o condiciones relacionadas al uso crónico de esteroides, deformidades del tórax o disnea no explicada; cuando existen resultados anormales en pruebas diagnósticas como disminución de la capacidad vital forzada, flujo pico, ventilación voluntaria máxima, retención de CO2 en los gases arteriales o hallazgos anormales en la radiografía de tórax como elevación de hemidiafragmas; evaluación de la efectividad de de la tos y la habilidad para eliminar secreciones; diagnóstico y seguimiento del paciente con sospecha de lesión diafragmática u otros músculos respiratorios 14, 15,16. 13 Valores de referencia de PIMax y PEMax La ATS/ERS desarrollo la estandarización de la prueba en el año 200217: 1. Las boquilla de preferencia deben ser de goma. Estas pueden unirse a un tubo corto y rígido con una llave de tres vías o sistema de válvulas para permitir la respiración normal seguida de la maniobra máxima inspiratoria o espiratoria. 2. El sistema requiere una pequeña fuga (2mm de diámetro y 20-30 mm de longitud) para evitar el cierre de la glotis durante la maniobra de PIMax. 3. Se debe mantener la presión inspiratoria y espiratoria, idealmente durante al menos un segundo para poder ser registrada por el equipo. 4. Los traductores de presión deben ser calibrados periódicamente con un manómetro, con la presión de línea de base igual a la presión atmosférica. La prueba debe ser realizada por un operador experimentado. 5. Es necesario una cuidadosa instrucción y motivación al paciente. A menudo necesitan entrenamientopara prevenir fugas de aire alrededor de la boquilla y apoyo sobre las mejillas durante los esfuerzos espiratorios. El valor máximo de las tres maniobras no debe variar más del 20% entre ellas. Los valores de referencia varían de acuerdo al género, peso, talla y etnia, por lo que se requieren ecuaciones de referencia para cada población tomando en cuenta estos determinantes. R. Domenech Clar y col. realizaron un estudio en 392 sujetos, incluyo ambos géneros españoles en edades entre 8 y 17 años. Concluyó que los valores de PIMax y PEMax fueron mayores en hombres que en mujeres. Se tomaron en cuenta el peso, la talla y la edad. Sus resultados fueron los siguientes18: 14 Cuadro 4. Valores para PIMax y PEMax Hombres n=185 Mujeres n= 207 Edad (años) 8-10 (n=73) 11-14 (n=62) 15-17 (n=71) 8-10 (n=71) 11-14 (n=94) 15-17 (n=42) PEMax (cmH2O) 95 (34)* 147 (34)** 180 (43)** 82 (29) 115 (33) 133 (35) PIMax (cmH2O) -79 (31)* -111 (31)** -129 (24)** -68 (24) -89 (27) -97 (24) *p=0.02 **p<0.0001 Heinzmann Filho y cols., en Brasil realizaron un estudio en 171 niños sanos, entre las edades de 6 a 12 años, para los valores de referencia se tomaron en cuenta la edad, peso y talla. Sus resultados fueron 19: Cuadro 5. Valores para PIMax y PEMax en niños brasileños Hombres Mujeres Edad (años) 4-6 7-9 10-12 Total 4-6 7-9 10-12 Total MIP (cmH2O) -73.5 (+13.63*) -89.73 (+15.25) -104.12 (+19.92) -8859 (+20.28)* -60.62 (+16.28) - 80.83(+20.71) -94.94 (+15.93) -80.15 (+22.47) MEP (cmH2O) 85.67 (+13.85)* 103.4 (+20.76) 119.96 (+25.28) 102.41 (+25.18) 71.54 (+17.83) 87.83 (+21.73) 112.18 (+24.8) 92.15 (+27.24) Valores expresados en medias y desviación estándar. MEP, presión espiratoria máxima. *diferencia significativa (p<0.001 para MIP y MEP comparado con otros grupos de edad. Para una evaluación de la mecánica respiratoria se requiere contar con valores de referencia para comparar los resultados de los pacientes. Hasta la fecha se han publicado diversas ecuaciones y valores predichos para el estudio de oscilometría de impulso y para la medición de las presiones inspiratoria sy espiratorias máximas, sin embargo, estas ecuaciones no han sido validadas y en el caso de PIMax PEMax no se cuenta con una ecuación de referencia para población mexicana. El presente estudio pretendió obtener dicha validación y ecuación de referencia. 15 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Es válida la ecuación de referencia de oscilometría de impulso desarrollada para niños mexicanos? ¿Cuál será la ecuación de referencia en niños mexicanos para PIMax-PEMax? JUSTIFICACIÓN Recientemente se han obtenido ecuaciones de valores de referencia para oscilometría de impulso en niños mexicanos, sin embargo, no sabemos si estas ecuaciones son válidas en otra población de niños mexicanos de la misma situación geográfica, etnia y sexo. Por otro lado, en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias se cuenta con valores de referencia para PIMax y PEMax obtenidos de una población mexicana, sin embargo, estos datos no se encuentran publicados y no contamos con el análisis realizado para definir una ecuación o la validez de los mismos. El presente estudio tuvo como propósito validar las ecuaciones de referencia para oscilometría de impulso y obtener la ecuación de referencia que mejor ajuste los valores predichos para PEMax y PIMax. OBJETIVOS 1. Validar las ecuaciones de referencia para las diferentes variables de la oscilometría de impulso en niños mexicanos. 2. Describir la mejor ecuación de referencia para PIMax y PEMax en niños mexicanos. MÉTODOS Diseño del estudio Estudio transversal, descriptivo y observacional 16 Población de estudio Niños y niñas de 4 a 15 años de edad, del aérea metropolitana del Distrito Federal y del Estado de México que aceptaran participar en el estudio. Descripción del estudio Se realizó un estudio en niños y niñas de 4 a 15 años de edad de escuelas del aérea metropolitana del Distrito Federal y del Estado de México. Después de obtener los permisos correspondientes de los directivos de las escuelas, se envió una hoja de consentimiento informado a los padres de los niños donde se explicaban los objetivos del estudio. Si aceptaban participar se les solicitó que llenaran un cuestionario de salud respiratoria y que firmaran la hoja de consentimiento informado. Aquellos niños que llenaron los criterios de selección fueron pesados y medidos y se les realizó la oscilometría de impulso y las mediciones de PIMax y PEMax. Criterios de inclusión 1. Niños de cualquier género de 4 a 15 años de edad 2. Sin diagnostico previo (se realizara un cuestionario) o sospecha clínica de enfermedad aguda o crónica a cualquier nivel del sistema respiratorio 3. No haber presentado infección de vías aéreas superiores en las últimas 3 semanas. 4. Contar con consentimiento informado mediante la firma de los padres Criterios de exclusión 1. Diagnóstico o sospecha clínica de enfermedad aguda o crónica Criterios de eliminación Imposibilidad para realizar las pruebas adecuadamente Definición de variables Variables independientes Variable Definición conceptual Definición operacional Escala de medición Unidad de medición Género Categoría de un individuo basada en los cromosomas sexuales y su expresión Se determinara en femenino o masculino según fenotipo Cualitativa dicotómica Masculino, femenino 17 fenotípica Edad Duración de la existencia de un individuo medida en unidades de tiempo a partir de su nacimiento La misma que la definición conceptual. Se calculara con la fecha de nacimiento. Cuantitativa continua Años Talla parado Es la medición de una persona desde la tangente superior de la cabeza hasta el plano de sustentación de los pies El valor que resulta de la medición desde la cabeza hasta los pies estando el niño en posición erecta. Cuantitativa continua Centímetros Variables dependientes Presión inspiratoria máxima Presión máxima medida en la boca tras una inspiración forzada y sostenida por al menos 4 segundos Presión máxima registrada al realizar una inspiración forzada útil para la valoración de músculos respiratorios inspiratorios. Cuantitativa cmH2O Presión espiratoria máxima Presión máxima medida en la boca tras una espiración forzada y sostenida por al menos 4 segundos Presión máxima registrada al realizar una exhalación forzada útil para valoración de músculos respiratorios espiratorios. Cuantitativa cm H2O Resistencia a 5 Hz Es la resistencia al flujo de la vía aérea medida en la boca Representa la resistencia efectiva pulmonar y de la pared cuantitativa KPa/L/s 18 tras respiraciones a volumen corriente. torácica a una frecuencia de 5 hertz. Resistencia a 20 Hz Es la resistencia al flujo de la vía aérea medida en la boca tras respiraciones a volumen corriente. Representa la resistencia efectiva pulmonar y de la pared torácica a una frecuencia de 20 hertz. cuantitativa KPa/L/s Reactancia Propiedad elástica de los pulmones medida tras realizar respiraciones a volumen corriente. Propiedad elástica de los pulmones registrada tras realizar respiraciones a volumen corriente. Cuantitativa KPa/L/s Mediciones antropométricas • Talla en bipedestación: estando el niño (a) en posición de pie, se obtendrá la estatura en centímetros mediante un estadímetro de pared marca SECA modelo 206 (seca GMBH & co; Hamburgo, Alemania). Esta medición se realizará colocando los talones juntos, pegados a la pared, así como las pantorrillas, las nalgas, las escápulas y la cabeza. La cabeza será posicionada pidiéndole al niñoque mire hacia enfrente, manteniendo el canto externo de la órbita horizontal en relación con el meato auditivo (plano de Frankfurt). • Peso: estando el niño con ropa ligera, se obtendrá el peso (en kilogramos) utilizando una báscula con precisión marca SECA modelo 813 (Seca GMBH & co; Hamburgo, Alemania). Este valor será redondeado incrementando la unidad si la medición excede al menos 0.5 de la unidad. 19 Medición de oscilometría de impulso � La prueba se realizó con el paciente en posición sentado. � Se instruía al paciente en la adecuada postura de la boquilla � Se solicitaba al paciente realizara respiraciones a volumen corriente a través de la boquilla, la cual se encontraba conectada a un neumotacógrafo y este a su vez a un adaptador en "Y", el cual conecta por un extremo hacia el aire ambiental, y por el otro al parlante que envía los impulsos. � Los niños realizaron el examen con pinza nasal, y sosteniendo firmemente sus mejillas con ambas manos, para evitar el escape de los impulsos hacia las paredes de la boca. � Cada medición continuó hasta obtener al menos un período mínimo de 15 segundos sin interrupciones (apnea, deglución) y libre de artefactos (vocalización o tos), observado en tiempo real en la curva de flujo y presión en función del tiempo9. � Se realizaban tres intentos reproducibles y se permitía que el paciente descansara 30 segundos entre un intento y otro. Medición de PIMax y PEMax � El paciente debe realizar la prueba en posición sentada. � Se indicaba al paciente la posición adecuada de la boquilla. � Se realizó la medición de la PIMax indicándole al paciente que exhale suavemente pero completamente con el fin de llegar a volumen residual (VR) y luego inhale tan fuerte y rápido como le sea posible. � Se obtuvieron tres intentos reproducibles (10% de diferencia entre los 2 esfuerzos de mayor valor) de un máximo de 8. Si el último intento fue el mayor de todos se realizo una nueva maniobra. � Se permitía al paciente descanse de 30-60 segundos entre un intento y otro. 20 � Para la medición de PEMax se solicitaba al paciente que inhalara profundo y completamente con el fin de llegar a capacidad pulmonar total (TLC) y luego exhalara tan fuerte y rápido como sea posible. � Se obtuvieron 3 intentos reproducibles (10% de diferencia entre los 2 intentos de mayor valor) de un máximo de 8. Si el último intento fue el mayor de todos, se realizo una nueva maniobra. � Se permitía que el paciente descansara de 30-60 segundos entre un intento y otro. ANÁLISIS De acuerdo a la distribución de las variables se utilizaron medias, medianas, desviaciones estándar o mínimos y máximos para caracterizar a la población. Para el análisis de PIMax y PEMax, se obtuvieron las mejores asociaciones entre las variables de acuerdo a la distribución de las mismas mediante Pearson o Spearman. Aquellas variables en que la asociación resultó mejor y con una p>0.05 se incluyeron en un modelo de regresión lineal múltiple para obtener la ecuación que mejor ajustara y determinara los valores de PIMax y PEMax. Para la validación de la ecuación de IOS, se aplicó a cada una de las variables de IOS la ecuación de referencia ya publicada para niños mexicanos, se obtuvo el valor-Z para demostrar si los resultados se encontraban en un valor Z de cero y con menos de una desviación estándar. 21 RESULTADOS Para la obtención de la ecuación de referencia de PIMax y PEMax se incluyeron 403 sujetos de los cuales 203 (50.3%) fueron niñas. En el cuadro 6 se muestran las características generales de los niños incluidos. Se realizó la correlación de Speraman para evaluar las asociaciones entre las variables, se encontró una relación positiva entre las variables de peso, talla y edad y los valores de PIMax y de PEMax. Cuadro 6. Características generales de la población. Hombres Mujeres Variable Media DE Min Max Media DE Min Max Edad, años 10.0 3.4 4 15.5 10.2 2.9 4 15.1 Peso, Kg 38.0 17.4 15.8 105.7 37.4 13.8 14.1 86 Talla, cm 137.1 21.5 63.5 187.2 136.9 17.1 90.4 175.2 PIMax, cmH2O 74.5 25.1 10 134 66.1 21.9 21.6 142 PEMax, cmH2O 85.5 27.2 26.6 163 75.9 21.6 26.6 159 En el cuadro 7 se observan dichas asociaciones. Se compararon los resultados de PIMax y PEMax entre niños y niñas con la U de Mann-Whitney obteniendo diferencias significativas (p<0.001), dichas diferencias se observan en la figura 4 y 5. Cuadro 7. Asociaciones de PIMax y PEMax con las diferentes variables. Analizado mediante Spearman. Hombres PIMax PEMax Peso 0.6528 0.5122 Talla 0.6762 0.522 Edad 0.6677 0.54 Mujeres Peso 0.5467 0.5396 Talla 0.5448 0.5492 Edad 0.5332 0.5443 Figura 4. Asociación de PIMax y PEMax con la talla de los pacientes. Figura 5. Diferencias entre niños y niñas en PIMax y PEMax Figura 4. Asociación de PIMax y PEMax con la talla de los pacientes. Figura 5. Diferencias entre niños y niñas en PIMax y PEMax 22 Figura 4. Asociación de PIMax y PEMax con la talla de los pacientes. Figura 5. Diferencias entre niños y niñas en PIMax y PEMax 23 El análisis para obtener las ecuaciones de referencia se obtuvieron de acuerdo al género. Se realizaron transformaciones logarítmicas para normalizar las variables y se realizó una regresión lineal múltiple para obtener la ecuación que mejor ajustara los valores tanto de PIMax y PEMax, obteniendo coeficientes de determinación de 0.43 y 0.32 para PIMax en niños y niñas respectivamente; y de 0.31 y 0.32 para PEMax. Las ecuaciones de referencia se muestran en el cuadro 8. Cuadro 8. Ecuaciones de referencia de PIMax y PEMax para niños y niñas. Niños (n=172) Niñas (n=188) Niños (n=172) Niñas (n=188) VARIABLES lnPIMax lnPIMax lnPEMax lnPEMax Talla, cm 0.00146 0.00155 0.000575 0.0032 Peso, kg -0.000794 0.00425 -0.00111 0.00217 Edad, años 0.0701*** 0.0411*** 0.0554*** 0.0304** Constante 3.360*** 3.348*** 3.781*** 3.461*** R2 0.439 0.322 0.315 0.323 EEM 0.299 0.285 0.283 0.243 EEM exponenciado 1.045714621 1.041448466 1.040857091 1.029964669 *** p<0.01, ** p<0.05, * p<0.1 Para la validación de la ecuación de referencia de IOS se reclutaron 101 sujetos, 54 (53.4%) niñas, con una edad promedio de 8.6 (± 3.6 DE) años, peso 35.5 (± 17.2 DE) kg, y talla de 130.9 (± 23.4 DE)cm. 24 En el cuadro 9, se observan los resultados de la IOS en los niños evaluados, se muestra el porcentaje del predicho y el valor Z. En el cuadro 10 y 11 se observan el número de pacientes que se encontraron a ±1 DE y ±2DE expresado en valores Z. Cuadro 10. Número de niños que presentaban ±1 Desviación Estándar en valores Z. Variable N (%) Promedio Desviación Estándar Min Max Z5 18 (17.8) 1.488467 0.5852322 1.001765 3.577098 r5 18 (17.8) 1.548082 0.6140963 1.005795 3.688604 r10 16 (15.8) 1.686147 0.6512702 1.020322 3.803802 r15 22 (21.7) 1.782851 0.5217618 1.097847 3.371801 r20 30 (29.7) 1.712703 0.5788655 1.005515 2.922137 x5 14 (13.8) -1.268862 0.2037624 -1.710504 -1.041461 x10 8 (7.9) -1.793182 1.123705 -3.894325 -1.007156 x15 5 (4.9) -1.739088 1.186847 -3.846786 -1.012472 x20 17 (16.8) -1.57796 0.9651189 -5.078833 -1.019466 Fres 12 (11.8) 1.832769 1.146084 1.05015 5.056685 Ax 8 (7.9) 1.671489 1.317548 1.005286 4.866249 Cuadro 9. Resultados de la IOS en los niños evaluados, se muestra el porcentaje del predicho y el valor Z. Variable Media (DE) Predicho % Predicho Valor-Z z5h 0.72 ± 0.26 0.71 ± 0.29 105.97 ± 23.12 0.07 ± 1 .14 r5h 0.68 ± 0.25 0.66 ± 0.27 106.92 ± 23.29 0.13 ± 1 .13 r10h 0.57 ± 0.22 0.56 ± 0.22 106.26 ± 22.38 0.14 ± 1.13 r15h 0.53 ± 0.2 0.5 ± 0.21 111.34 ± 25.1 0.3 ± 1.25 r20h 0.5 ± 0.18 0.46 ± 0.19 114.51 ± 26.85 0.42 ± 1 .25 x5h -0.23 ± 0.1 -0.23 ± 0.11 107.02 ± 32.24 0.03 ± 1.01 x10h -0.11± 0.07 -0.12 ± 0.07 106.39 ± 77.15 0.11 ± 0.99 x20h -0.02 ± 0.06 -0.02 ± 0.06 13.84 ± 1130.85 0.06 ± 1.31 Ax 1.63 ± 1.17 1.79 ± 1.24 136.78 ± 214.18 -0.18 ± 1.12 Fres 20.3 ± 4.99 21.16 ± 3.61 96.29 ± 19.14 -0.28 ± 1.4 25 Cuadro 11. Número de niños que presentaban ±2 Desviación Estándar en valores Z Variable n Promedio Desviación Estándar Min Max Z5 1 (0.9) 3.577098 . 3.577098 3.577098 r5 2 (1.9) 2.852662 1.182201 2.016719 3.688604 r10 3 (2.9) 2.657816 0.9946323 2.019013 3.803802 r15 6 (5.9) 2.437071 0.4810711 2.064315 3.371801 r20 10 (9.9) 2.397415 0.3509835 2.005513 2.922137 x5 0 x10 2 (1.9) -3.581894 0.4418445 -3.894325 -3.269462 x15 1 (0.9) -3.846786 . -3.846786 -3.846786 x20 2 (1.9) -3.656762 2.011112 -5.078833 -2.23469 Fres 3 (2.9) 3.371491 1.459574 2.507728 5.056685 Ax 1(0.9) 4.866249 . 4.866249 4.866249 En las figuras 6 y 7 se pueden observar la distribución de los valores Z por edad. Figura 6. Distribución de los valores Z por edad 26 Figura 7. Distribución de los valores Z por edad 27 DISCUSIÓN En este estudio se obtuvo la ecuación de referencia para PIMax y PEMax en niños, los determinantes son e peso, edad y talla de los individuos. La presión inspiratoria y espiratoria máximas son pruebas sencillas que permiten evaluar la fuerza muscular respiratoria, y son de grana ayuda en diversas enfermedades principalmente las neuromusculares; los valores de referencia varían en las diferentes poblaciones ya que se pueden modificar de acuerdo a la etnia, masa muscular y contextura física, es por esto que cada población debe de contar con valores de referencia para su adecuada interpretación. El análisis para obtener las ecuaciones de referencia se obtuvieron de acuerdo al género, se realizo una regresión lineal múltiple para obtener la ecuación que mejor ajustara los valores de PIMax y PEMax. En este estudio se observo valores más altos tanto de PIMax y PEMax en la población masculina, lo cual concuerda con los resultados obtenidos en el estudio realizado por R. Domenech. Clar y cols, donde se encontró la misma asociación. Se observo una asociación positiva entre la talla, peso y edad y las mediciones de las presiones, lo cual en fisiológicamente esperado ya que a medida que incrementa la edad, hay aumento en los valores de PIMax y PEMax. Estos resultados concuerdan con el estudio de Heinzman Filho y cols., donde encontraron que las variables que mejor predijeron los valores de PIMax y PEMax fueron edad, peso y talla. De acuerdo a los datos obtenidos es conveniente aplicar la ecuación de referencia a otra población sana, para determinar si los valores se ajustaran a la ecuación descrita. Los valores obtenidos para la oscilometría de impulso en este estudio cumplieron más del 100% del predicho, y menos del 10% de los individuos tuvieron más de 2 desviaciones estándar. 28 Con la realización de este estudio se comprobó que la ecuación recientemente publicada para oscilometría de impulso es válida para la población del Distrito Federal y estado de México. 29 CONCLUSIONES La ecuación recientemente publicada para oscilometría de impulso es válida para la población, al menos del Distrito Federal y Estado de México. Se obtuvo la ecuación de referencia de PIMax y PEMax en niños, los determinantes son el peso, edad y talla del paciente. 30 REFERENCIAS BIBIOGRAFICAS. 1. Wests, J.B. Fisiología respiratoria. 8ª edición 2009, Baltimore. USA. 193. 2. Willian Cristancho Gómez. Fisiología respiratoria. 3ª edición 2012. p. 2-38. 3. Pino García, J. and F. García Rio. Músculos respiratorios. 2013. Availablefrom:http:www.sanitaria2000.vom/pdfs/musculos_respiratori os.pdf. 4. Fauroux, B. Respiratory muscle testing in children. Paediatric Respiratory Reviews, 2003. p. 243-249. 5. Domínguez, C.V. et al., Pruebas de función respiratoria, ¿cuál y a quién? Neumol Cir Tórax, 2011. 70: p. 101-117. 6. Vogel J, Smidt U. Impulse Oscillometry. Analysis of lung mechanics in general practice and the clinic, epidemiological and experimental research. 1994, Ed pmi Verlagsgruppe GmbH. Frankfurt am Main, Alemania. 7. Klug B, Bisgaard H. Specific airway Resistance, Interrupter Resistance, and Respiratory Impedance in healthy children aged 2-7 years. Pediatr Pulmonol 1998; 25: 322-31. 8. Bisgaard H, Klug B. Lung function measurement in awake young children. Eur Respir J 1995; 8: 2067-2075. 9. Klug B, Bisgaard H. Specific airway Resistance, Interrupter Resistance, and Respiratory Impedance in healthy children aged 2-7 years. Pediatr Pulmonol 1998; 25: 322-331. 10. Troosters T, Gosselink R, Decramer M. Respiratory muscle assessment. Eur Respir Mon 2005;31:57-71. 11. Lastra, J.R., et al., Presiones inspiratorias y espiratorias máximas. Valores normales en individuos adultos aparentemente sanos. Valencia 2001.2002. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Facultad de ciencias de la salud. Universidad de Carabobo. P. 4-9. 12. Nicot, F., et al., Respiratory muscle testing a valuable tool for children with neuromuscular disorders. Am J Respir Crit Care Med. 2006. 54 (10): p. 1321-1328. 31 13. David A. Arnall, Beatrice Owens, Maria de los Angeles Cebrial Iranzo. Maximal respiratory pressure reference values for Navajo Children ages 6-14. Pediatric Pulmonology, 2013. 4: p. 804-808. 14. N. Terzi, D.O. Fermanian, M. Lejaille, L. Falaize, A. Louis, J-C. Raphael, B. Fauroux and F. Lofaso, Measuring inspiratory muscle strength in neuromuscular disease: one test or two?. Eur Respir J. 2008. 31: p. 93-98. 15. Jorg Steier, S.K. John Seymour, Caroline Jolley, Gerrard Rafferty, Jonh Maxham, The value of multiple tests of respiratory muscle strength. Thorax, 2007. 62: p. 975-980. 16. Frederic Nicot, N.H. Veronique Forin, Michele Boule, Annick Clement, Michael I. Polkey, Frederic Lofaso, and Brigitte Fauroux, Respiratory muscle testing a valuable tool for children with neuromuscular disorders. American Journal of respiratory and critical care medicine, 2006. 171: p. 67-74. 17. Hip Joint Statement of the American thoracic society (ATS), ATS/ERS, Statement on respiratory muscle testing. Am J respire crit care med, 2002. 166: p. 518-624. 18. R. Domenech-Clar, J.A.L. A., L. Compte Torrero, A. de Diego Damia, V. Macian-Gisbert, M. Perpiña Tordera, and J.M. Roques Seradilla., maximal static respiratory pressures in children and adolescents. Pediatric Pulmonology 2003. 35: p. 126-132. 19. Joao Paulo Heinzmann Filho, Marcus Herbert Jones, Marcio Vinicus Fagundes Donadio, Normal values for respiratory muscle strength in healthy preschoolers and school children. Respiratory medicine, 2012. 160 (10): p. 1639-1646. 20. Jye Hae Park, M.D.1, Jung Won Yoon, Youn Ho Shin, M.D.1, Hye Mi Jee, Young Sun Wee, Sun Jung Chang, Jung Hwa Sim, R.N.1, Hye Yung Yum, and Man Yong Han. Reference values for respiratory system impedance using impulse oscillometry in healthy preschool children Korean J Pediatr 2011;54(2):64-68 21. Satomi Hagiwara, Hiroyuki Mochizuki, ReikoMuramatsu, Harumi Koyama, Hisako Yagi. Reference Values for Japanese Children’s 32 Respiratory Resistance Using the LMS Method. Allergology International. 2014;63:113-119 Portada Índice Resumen Antecedentes Planteamiento del Problema Justificación Objetivos Métodos Análisis Resultados Discusión Conclusiones Referencias Bibliográficas
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