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Presión y flujo en las arterias Dr. Fernando D. Saraví El sistema arterial sistémico cumple dos funciones principales, a saber: 1) Distribuir la sangre bombeada por el ventrículo izquierdo a los órganos según sus necesidades. 2) Convertir el flujo intermitente del corazón en un flujo esencialmente continuo en los capilares. La primera función, de distribución, depende de la anatomía del sistema arterial y de la regulación vasomotora central y local. La conversión del flujo discontinuo (intermitente) en continuo depende de las propiedades mecánicas de las arterias y de su contenido, es decir, del volumen de sangre presente en el sistema arterial. Debe notarse que el flujo en las arterias, si bien es continuo, se caracteriza por ser además pulsátil: la presión y el caudal arteriales varían instante a instante en forma periódica, constituyendo fenómenos ondulatorios. Por esta razón es necesario revisar brevemente algunos conceptos básicos sobre ondas periódicas. ONDAS MECÁNICAS Una onda es una perturbación por la cual se transmite energía sin que necesariamente se acompañe de transporte de masa; en general, pueden ser electromagnéticas o mecánicas. Las ondas que interesan aquí son de tipo mecánico. Una onda mecánica puede ser un fenómeno aislado (singular) o repetitivo. Un caso particular de ondas repetitivas son las ondas periódicas, en las que se produce oscilación de un cuerpo en torno de un punto de reposo. En el caso más sencillo, las ondas periódicas pueden describirse como un movimiento armónico simple (MAS). Considérese, en el campo gravitatorio, una masa unida a un elástico ideal (sin viscosidad), el cual es estirado y soltado (Fig. 1, A). El cuerpo se desplazará hacia arriba hasta que la atracción gravitatoria exceda la fuerza de retracción elástica. En este punto, el cuerpo desciende, pero sobrepasa su posición de reposo y estira el resorte hasta que la fuerza elástica excede a la gravitatoria. En este punto el cuerpo se eleva nuevamente y repite el ciclo. En ausencia de viscosidad, el ciclo se repetirá indefinidamente. El desplazamiento puede graficarse en función de la distancia o del tiempo (Fig. 1, B y C). En ambos casos, el desplazamiento corresponde a una onda sinusoidal o senoidal, simétrica en torno a una posición de reposo. La amplitud de la onda es el máximo desplazamiento en un sentido con respecto a la posición de reposo. La longitud de la onda λ (lambda, metros) es la distancia entre dos puntos sucesivos que tengan igual amplitud y fase (Fig. 1, B). El período T de la onda (segundos) es el intervalo que transcurre entre dos puntos sucesivos con igual amplitud y fase (Fig. 1, C). La inversa del período corresponde a la frecuencia f. Así: Frecuencia f = 1/T. Velocidad de la onda v = λ/Τ = λ.f La amplitud del movimiento oscilatorio armónico puede describirse como el desplazamiento en el eje y de la proyección de un vector que gira con velocidad angular constante ω (omega, en radián/s). El ángulo α barrido en un tiempo t corresponde al producto ω.t (Fig. 2). El valor en y es proporcional al seno de α. De allí que la onda correspondiente se denomine sinusoidal o senoidal. El ángulo barrido en un ciclo completo corresponde a 2 π radianes (360º); Fig. 1, B. 2 π radianes Fig. 1: Movimiento armónico simple. Posgrado-00 Sello Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 2 Para analizar ondas periódicas que no son senoidales, es necesario descomponerlas en sus componentes senoidales (ondas armónicas simples) mediante un método conocido como análisis de Fourier. PRESIÓN ARTERIAL MEDIA DINÁMICA La presión arterial oscila con el ciclo cardíaco, de modo que puede determinarse una presión arterial máxima (sistólica, Ps) y una presión arterial mínima (diastólica Pm). La presión del pulso o diferencial corresponde simplemente a la diferencia entre la presión sistólica y la diastólica: Pp = Ps – Pm La presión arterial media dinámica (Pmd) es la integral de la presión en el tiempo, que corresponde a la diferencia de presión que daría igual caudal que el observado si se mantuviera constante durante todo el ciclo cardíaco. El valor de la Pmd depende de la presión sistólica y de la presión diastólica, pero también de la forma de la onda. Cuando la onda es simétrica (como una sinusoidal) la Pmd corresponde a la semisuma de la presión sistólica y la diastólica, o, dicho de otro modo, a la presión diastólica más la mitad de la diferencial. Esto se cumple aproximadamente en la aorta de los individuos jóvenes. En las arterias menores, en general la Pmd es menor que la mencionada semisuma. Por ejemplo, en la arteria braquial, donde habitualmente se mide la presión arterial (Fig. 3), la Pmd corresponde aproximadamente a la presión diastólica más un tercio de la diferencial: Pmd = Pm + Pp/3 (arteria braquial) O igualmente: Pmd = (Ps + 2. Pm)/3 No obstante, cuando la frecuencia cardíaca es elevada, la Pmd braquial se aproxima a la semisuma de Ps y Pm, porque cambia la forma de la onda de pulso. La Pmd es inversamente proporcional a la distensibilidad del sistema arterial y directamente proporcional al volumen de sangre medio contenido en las arterias. Cuanto más distensible sea el sistema, o menos volumen contenga, menor será la Pmd El volumen medio de sangre presente en el sistema arterial depende de la diferencia entre el volumen que ingresa al sistema arterial en la unidad de tiempo (gasto cardíaco, Qc, producto del volumen sistólico y la frecuencia cardíaca) y el que egresa por escurrimiento periférico hacia los capilares (Qp). Si el cociente Qc/Qp fuese constante e igual a uno, la presión arterial se mantendría constante y no habría pulsatilidad. Por su parte, Qp depende inversamente de la resistencia periférica total (Qp α 1/RPT). Así puede decirse que: Fig. 3: Onda de presión de la arteria braquial. Se indican la presión sistólica, diastólica, media y diferencial. La presión media es aquella que cierra un rectángulo cuya área es igual a la que queda bajo la curva de presión. La superficie sombreada de gris claro por encima de la presión media es igual a las superficies grises claras por debajo de la presión media. Fig. 2: Movimiento armónico simple. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 3 Pmd = Qc . RPT Esta, desde luego, es la ecuación que corresponde al cálculo de la presión según la ley de Poiseuille. La Pmd aumentará toda vez que el caudal de entrada Qc sea mayor que el caudal escurrido, Qp. La variación de presión media producida por una diferencia entre ambos caudales depende directamente del valor de la diferencia e inversamente de la distensibilidad volumétrica Cv: ΔPmd = (Qc-Qp)/Cv PULSATILIDAD DE LA PRESIÓN Y EL FLUJO ARTERIALES En cada sístole, el ventrículo propulsa un volumen de sangre hacia la aorta, creando ondas de flujo y de presión. La onda de presión se propaga por las paredes arteriales con una velocidad mucho mayor que el flujo. La velocidad máxima de la sangre en un individuo en reposo es de aproximadamente 100 cm/s. Por otra parte, la onda de presión se propaga con una velocidad de 4 a 7 m/s. La velocidad de propagación de la onda de pulso, c, puede calcularse a partir de cualquiera de las siguientes ecuaciones: c = [S/(δ.Cs)]-2 c = [σ.h/(δ.D)]-2 En estas ecuaciones S es la sección transversal; Cs, la distensibilidad del área de sección transversal; D, el diámetro; δ, la densidad de la sangre y h, el espesor de la pared. Las ramas de la aorta tienen menor sección y diámetro y menor distensibilidad que ésta, lo que hace que la velocidad de la onda de pulso aumente en las arterias periféricas (también aumenta con la edad al hacerse menos distensibles las arterias). La forma de la onda de presión varía en las arterias periféricas debido a las propiedades viscosas de la sangre y las paredes arteriales,además de la menor distensibilidad de éstas. En la Tabla 1 puede observarse que, si bien la presión media (Pmd) decae desde raíz de la aorta hacia la periferia, la presión máxima (sistólica) aumenta hacia la periferia en comparación con la aorta. En la Fig. 4 se muestra (para un perro) cómo el perfil de la onda de presión se modifica con la distancia desde la raíz de la aorta. Durante cada sístole el ventrículo inyecta al sistema arterial un volumen de sangre mayor que el volumen que se escurre hacia los capilares en el mismo lapso. Por tanto, el volumen contenido en el sistema arterial aumenta y distiende sus paredes. La presión del pulso depende directamente del volumen sistólico (y de Tabla 1: Presiones arteriales máxima, media dinámica y mínima en mmHg. Presión sistólica (Mx) Presión diastólica (Mn) Presión media dinámica Aorta torácica 120 88 105 Aorta abdominal 132 86 103 Arteria femoral 139 84 102 Fig. 4: Cambio en la onda de presión arterial con la distancia. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 4 la velocidad de eyección) e inversamente de la distensibilidad arterial. Cuando concluye la eyección ventricular y se cierra la válvula aórtica, el sistema arterial distendido devuelve la energía elástica almacenada, lo cual retarda la caída de la presión causada por el escurrimiento periférico. Las arterias cumplen así una función similar a la cámara neumática, o Windkessel, de las viejas bombas manuales contra incendios (Fig. 5). El Windkessel es básicamente una cámara llena de aire con un émbolo que asciende cuando la bomba expulsa y desciende (por la presión del aire comprimido) cuando la bomba deja de expulsar. En un Windkessel, la caída de presión cuando la bomba no expulsa sigue un curso aproximadamente exponencial en el tiempo. La constante de tiempo τ (tau) es el tiempo en que la presión arterial decae a e-1 (base de los logaritmos naturales; aproximadamente 2,72) de su valor al principio de la diástole. El valor de e-1 es próximo a 0,37 (37 %). En la forma más simple del modelo Windkessel, la tasa de caída de la presión una vez cerrada la válvula aórtica depende sólo de la resistencia periférica total RPT y de la capacidad del sistema arterial, representada por su distensibilidad volumétrica Cv: τ = RPT.Cv Cuanto mayor sea RPT, C, o ambos, la caída de presión durante la diástole será más gradual: una mayor RPT demora el escurrimiento periférico y una mayor C permite el almacenamiento transitorio de un volumen mayor de sangre en las arterias. Debe insistirse en que este modelo simple es una aproximación, y se han propuesto diversas modificaciones para acercarse más al comportamiento observado del sistema arterial. No obstante, el modelo descrito será suficiente aquí. IMPEDANCIA ARTERIAL En el flujo pulsátil, analizar las relaciones entre caudal y presión exige emplear el concepto de impedancia como una oposición al flujo dependiente de la frecuencia. La impedancia se mide en las mismas unidades que la resistencia1, pero además del módulo exige precisar un ángulo de fase que indica si la onda de caudal se adelanta o se retrasa con respecto a la onda de presión. El ángulo de fase se expresa en radianes; en la Fig. 6 se ilustra un ejemplo de ondas retrasadas en π/2 radianes (90º). La impedancia se expresa así como la relación (cociente) entre presión y caudal, con especificación del ángulo de fase. La inercia de la sangre tiende a retrasar la onda de caudal con respecto a la onda de presión, mientras que la distensibilidad arterial tiende a retrasar la onda de presión con respecto a la onda de caudal. En un modelo más completo es necesario 1 Estrictamente hablando, la resistencia es un caso particular de impedancia. La resistencia es la impedancia que existe cuando la frecuencia es cero, es decir, la presión y el caudal son constantes. Fig. 5: Modelo Windkessel del sistema arterial. Arriba, eyección; abajo, escurrimiento diastólico. Fig. 6: Desfasaje entre ondas senoidales (por ej., de caudal y presión). El ángulo de fase es aquí de π/2 radianes (90º). Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 5 incorporar la viscosidad (tanto de la sangre como de las paredes arteriales). Sin embargo, para el análisis básico de la pulsatilidad es posible omitir considerar la viscosidad en el análisis. Un problema de las ecuaciones para calcular la impedancia es que se aplican sólo a ondas sinusoidales, por lo cual en una onda compleja – como las de presión y flujo arteriales – debe descomponerse en sus componentes sinusoidales, llamados armónicos. El valor de impedancia y su ángulo de fase puede entonces especificarse para cada armónico. Existe un armónico fundamental (primer armónico) cuya frecuencia corresponde a la frecuencia principal del fenómeno en estudio. En el caso que nos ocupa, dicha frecuencia corresponde a la frecuencia cardíaca. El 2º armónico tiene el doble de la frecuencia cardíaca, el 3º el triple, etc. Existen infinitos armónicos, pero en general la contribución de un armónico a la forma precisa de la onda es menos importante cuanto mayor es su número. En la Fig. 7 se muestra el análisis y la reconstitución (síntesis) de una onda de presión aórtica empleando solamente los diez primeros armónicos. Los valores de los armónicos primero, segundo, tercero, etc., oscilan con respecto a cero. Para obtener los valores reales de presión, a los valores ondulatorios (pulsátiles) se le suma el respectivo armónico cero. El armónico cero de presión corresponde a la Pmd, mientras que el armónico cero de caudal es el caudal medio (gasto cardíaco. El cociente entre los armónicos cero de presión y caudal corresponde a la resistencia, que es responsable por 80 % de la impedancia aórtica (el 20 % restante se debe a los demás armónicos). REFLEXIÓN DE ONDAS EN EL SISTEMA ARTERIAL En todos los sitios en que la impedancia varía, se producen reflexiones de las ondas de presión y caudal. No obstante, el principal sitio de reflexión es el arbol arterial distal, donde hay muchas ramificaciones en breves distancias. Tanto la onda de presión como la onda de caudal se reflejan, pero su efecto sobre el caudal y la presión aórticas es diferente. El valor de presión medido en la aorta (Pa) es la suma algebraica del valor de la onda de presión anterógrada (Pf) más la reflejada (Pr). La suma de ambas ondas resulta en un aumento de la presión aórtica. Con el caudal ocurre lo contrario. El valor del caudal medido es la suma algebraica del incidente y el reflejado, pero como ambos tienen sentidos opuestos, el caudal medido se reduce. En síntesis, la onda reflejada de caudal reduce el caudal, en tanto que la onda reflejada de presión aumenta la presión aórtica (Fig. 8). La presión arterial tiende a aumentar con la edad (Fig. 9). Las presiones sistólica, diastólica, media y diferencial se incrementan de manera notable durante las primeras dos décadas de la vida. Posteriormente, en personas normales la presión media y la diastólica aumentan relativamente poco, pero la presión sistólica se incrementa más, especialmente luego de los 50 años. Esto hace que la presión del pulso también aumente con la edad. El aumento de la presión sistólica se debe a una gradual pérdida de distensibilidad causada por el envejecimiento. La pérdida de distensibilidad se debe a disminución de las fibras elásticas y un aumento de la proporción de colágeno en la pared arterial (ver FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA DE LOS VASOS SANGUÍNEOS). En casos patológicos, la aterosclerosis puede causar una pérdida de distensibilidad todavía más intensa. Fig. 7: Onda de presión aórtica descompuesta en sus armónicos y resintetizada a partir de los diez primeros armónicos. Según Ruch y Patton. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 6 En las personas jóvenessanas, las características de las paredes arteriales hacen que la velocidad de la onda reflejada de presión sea relativamente baja. Por esta razón, la onda retrógrada llega a la aorta luego del cierre de la válvula sigmoidea (ver CICLO CARDÍACO) y causa un segundo pico de presión aórtica, determinando la llamada onda dícrota. Este refuerzo de la presión al principio de la diástole tiene como resultado demorar la caída diastólica de la presión aórtica provocada por el escurrimiento periférico (Fig. 10, izquierda), lo que permite mantener una mejor perfusión de los tejidos, y en particular del propio ventrículo izquierdo, ya que el caudal coronario del ventrículo izquierdo alcanza su máximo al principio de la diástole. Fig. 9: Aumento de las presiones arteriales sistólica, diastólica y media con la edad. Nótese cómo a partir de los 50 años, la presión sistólica crece proporcionalmente más, lo que aumenta la presión diferencial o del pulso. En sujetos norma- les, estos cambios se deben principalmente a modificaciones estructu- rales de las paredes arteriales. Fig. 8: Reflexión de ondas de presión y de caudal. La onda reflejada de presión aumenta la presión medida, mientras que la reflexión de una onda de caudal disminuye el caudal medido. Según Lausanne Polytechnic Institute. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 7 Con el envejecimiento, las arterias se tornan más rígidas, lo cual aumenta la velocidad de la onda de pulso, tanto de la que viaja en sentido anterógrado como de la onda reflejada. Al volver más rápido, la onda reflejada retorna anticipadamente a la aorta, llegando no al principio de la diástole sino en pleno período expulsivo (eyección ventricular), antes de que se cierre la válvula sigmoidea aórtica. En lugar de aumentar la presión en la diástole, la onda reflejada se suma al pico de presión sistólica (Fig. 10, derecha). Esto aumenta el riesgo de isquemia coronaria porque 1) aumenta la postcarga ventricular y por tanto la demanda de O2 y 2) reduce la presión de perfusión coronaria durante la diástole. VALORES DE PRESIÓN ARTERIAL En pacientes ambulatorios, la presión arterial elevada es un problema mucho más frecuente y grave que la presión arterial baja. De hecho, el riesgo cardiovascular aumenta con valores crecientes de presión sistólica o diastólica. La mejor presión es la más baja que pueda tolerarse sin síntomas de hipoperfusión. Por lo antedicho, las sociedades cardiológicas y la Organización Mundial de la Salud no han definido valores mínimos de presión arterial, sino límites superiores. En la Tabla 2 se muestran la clasificación de las Sociedades Europeas y la Organización Mundial de la Salud, conjuntamente con la clasificación americana del Comité Nacional Conjunto sobre Prevención, Detección, Evaluación y Tratamiento de la Presión Arterial Elevada (JNC 7). Tabla 2: Clasificación de la presión arterial normal y elevada. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Comité conjunto americano (JNC- 7). HTA, hipertensión arterial. OMS Presión (mmHg) JNC 7 Presión (mmHg) Sistólica Diastólica Sistólica Diastólica Óptima < 120 < 80 Normal < 120 < 80 Normal 120 a 129 80 a 84 Normal alta 130 a 139 85 a 89 Prehipertensión 120 a 139 80 a 89 HTA Grado 1 140 a 159 90 a 99 HTA Etapa 1 140 a 159 90 a 99 HTA Grado 2 160 a 179 100 a 109 HTA Grado 3 180 o más 110 o más HTA Etapa 2 160 o más 100 o más Nótese que la clasificación de la OMS es más detallada, pero en ambos casos se considera que existe hipertensión arterial cuando el valor de la presión sistólica es de 140 mmHg o más, cuando el de la diastólica es 90 mmHg o más, o ambas cosas. Para clasificar como hipertenso a un paciente, se requiere que la presión se encuentre elevada en forma persistente. En la práctica, se requieren al menos dos determinaciones en cada una de por lo menos dos visitas en días diferentes. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 8 DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL La determinación de la presión arterial es un procedimiento clínico de rutina. La medición de la presión arterial es técnicamente simple. No obstante, con frecuencia tanto médicos como auxiliares de salud cometen errores que tornan poco confiables y reproducibles sus mediciones. Esto es lamentable, pues muchas decisiones clínicas dependen del nivel de presión arterial, y pueden ser incorrectas si la presión fue mal medida. Existen muchos métodos para determinar la presión arterial, pero no todos ellos son clínicamente aplicables. Los que se utilizan rutinariamente se basan todos en colapsar (ocluir) una arteria con un brazalete neumático inflable. Luego de ocluída la arteria, el brazalete se desinfla y se determinan los valores de presión mediante la detección del pulso, de los ruidos de Korotkoff (ver más abajo) o de variables oscilométricas. Factores que afectan la presión arterial Si bien el nivel de la presión arterial es una variable regulada, está sujeta a variaciones que son influenciadas por diversos factores, entre ellos la edad, la etnia (raza) y el sexo del paciente. Además, la presión arterial muestra una variación circadiana, con valores mínimos durante el sueño, y máximos entre las 12 y las 18. Idealmente, la determinación debe realizarse en un ambiente silencioso y tranquilo, con el paciente relajado y cómodo, con al menos 5 min de reposo. La presión arterial puede ser modificada por hablar (hasta 17 mmHg), la temperatura ambiental, el ejercicio, las comidas, consumo de alcohol o tabaco, el dolor, el grado de lleno vesical, el estado emocional y, significativamente, por el mismo acto de medirla. Algunas personas muestran el fenómeno llamado “hipertensión de guardapolvo blanco”. La ansiedad relacionada con el ambiente del consultorio pueden elevar la presión en 30 mmHg o más. Esta forma de hipertensión transitoria puede detectarse tomando la presión varias veces con intervalos de 10 a 15 min. Generalmente los niveles descienden a medida que progresa la visita. En algunos casos, sin embargo, se requiere un registro ambulatorio de 24 h para certificar la existencia de esta clase de hipertensión reactiva. Postura del sujeto y posición del brazo La presión arterial puede determinarse con la persona acostada, sentada o de pie. Como existen cambios de presión asociados con los cambios de postura, conviene estandarizar la posición. En general, la presión arterial se mide en el brazo, con la persona sentada. Si se determina en el muslo (arteria poplítea) la persona debe estar en decúbito. El plan de referencia cero es por convención la altura de la válvula tricúspide. Para evitar que la interposición de una columna de sangre altere el valor medido (en más si la arteria está por debajo del nivel de la válvula, y en menos si está por encima) el brazo debe estar a la altura del corazón. Además, el brazo debe estar apoyado sobre un plano para evitar el esfuerzo muscular, ya que mantener el brazo horizontal en el aire exige una contracción isométrica, que en forma refleja causa una elevación de la presión arterial. Se discute si es mejor tomar la presión en el brazo derecho o izquierdo. La recomendación es tomarla en ambos brazos la primera vez. Normalmente no debe existir entre ambos brazos una diferencia mayor de 20 mmHg en la presión sistólica o de 10 mmHg en la presión diastólica. Si se detectan tales diferencias en tres lecturas consecutivas, el paciente debe ser evaluado por posible patología arterial. De igual modo, no deben existir diferencias mayores que las mencionadas entre las arterias braquiales y poplíteas (en la coartación de aorta típicamente hay presiones elevadas en las braquiales y bajas en las poplíteas). El brazalete y la cámara neumática El brazalete o manguito, inventado en 1896 por Scipione Riva Rocci (1863-1939), está hecho de una tela inextensible y se enrolla en torno del brazo (o del muslo), donde se fija, sin apretar, conabrojos (Velcro ®), ganchos u otro dispositivo. Dentro del brazalete hay una cámara neumática, generalmente de látex, conectada a un tubo que permite llenarla de aire manualmente (pera de goma con válvula) o por un dispositivo automático. La cámara neumática está conectada mediante otro tubo a un manómetro en el cual se lee el valor de la presión, con una escala en mmHg y a veces también en kPa. El manguito y su cámara deben tener un tamaño proporcional al del miembro donde se realizará la determinación, aunque la proporción exacta es todavía tema de debate (Tabla 3). Un brazalete demasiado pequeño tiende a sobreestimar la presión arterial, y uno demasiado grande a subestimarla. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 9 Existen dos tamaños pediátricos (el mayor de los cuales puede emplearse en adultos delgados) y cuatro tamaños para adultos, el mayor de los cuales es apropiado para personas obesas o muy musculosas, y para tomar la presión en el muslo. Tabla 3: Medidas de brazaletes (manguitos) según la circunferencia del brazo Pacientes Circunferencia del brazo Altura y ancho del brazalete Niños pequeños Hasta 17 cm 4 cm x 13 cm Niños medianos Hasta 22 cm 10 cm x 18 cm Adolescentes y adultos delgados 22 a 26 cm 12 cm x 22 cm Adultos promedio y niños obesos 27 a 34 cm 16 cm x 30 cm Adultos grandes 35 a 44 cm 16 cm x 36 cm Adultos obesos 45 a 52 cm 16 cm x 42 cm Según la normativa de la American Heart Association de 2005, el brazalete debe guardar la siguiente proporción con la circunferencia del brazo. Su altura debe tener al menos 40 % (preferentemente 46 %) de la circunferencia del brazo, y la cámara neumática debe tener un ancho que envuelva 80 % de la circunferencia del brazo. El brazalete debe colocarse sobre la piel, de modo que su borde distal quede 2 ó 3 cm por encima del pliegue del codo (Fig. 11). El brazalete debe colocarse de modo que los tubos para inflar la cámara y para medir la presión salgan hacia arriba (en el borde proximal), o, si salen hacia abajo, queden detrás del brazo. En ambos casos, queda despejada la fosa antecubital. El manómetro (tensiómetro) Los manómetros son instrumentos que permiten determinar diferencias entre una presión de interés y la presión atmosférica. La presión arterial siempre se determina con respecto a la presión atmosférica del lugar. Históricamente el instrumento de referencia para la determinación clínica de la presión arterial es el tensiómetro de mercurio, donde se lee directamente la altura de la columna (Fig. 12). El manómetro de mercurio ha caído en desuso por varias razones, entre ellas su costo, su relativa fragilidad, y el riesgo ambiental de la contaminación por mercurio. La lectura debe realizarse con la vista dirigida perpendicularmente a la columna de mercurio, para evitar errores de paralaje. Los tensiómetros llamados híbridos constan de un sensor electrónico de presión. Se emplean como un manómetro de mercurio, pero la lectura se hace en una pantalla que simula una columna de mercurio, o alternativamente muestra un registro digital. Una ventaja es que apretando un botón se puede almacenar el valor de la presión sistólica y diastólica, lo cual evita errores en la determinación. Actualmente se emplean con frecuencia tensiómetros aneroides. Estos manómetros poseen un fuelle metálico que se deforma con la presión y desplaza una aguja a lo largo de una escala graduada (Fig. 13). La aguja debe estar en cero antes de que se comience a aumentar la presión en la cámara neumática. La lectura debe realizarse mirando Fig. 11: Posición del brazalete (manguito) para determinar la presión arterial. Fig. 12: Tensiómetro de mercurio. Beevers y col., BMJ 322: 981-985, 2001 Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 10 directamente de frente el dial, para evitar el error de paralaje. Los manómetros aneroides se calibran con manómetros de mercurio, y su funcionamiento debe verificarse cada 6 meses, pues con el uso reiterado tienden a dar lecturas menores que las reales. Si la presión medida difiere más de 4 mmHg de la obtenida con el manómetro de mercurio, corresponde recalibrar el aneroide (se realiza mediante un tornillo). Una cuarta clase de tensiómetros son los oscilométricos. Al igual que los anteriores, emplean un brazalete con una cámara neumática, que puede colocarse en el brazo o en la muñeca, según el modelo. En teoría detectan los desplazamientos de la pared arterial que se producen cuando la presión de la cámara se encuentra entre las presiones arteriales sistólica y diastólica. Las oscilaciones alcanzan el máximo a la presión arterial media (Fig. 14). En las primeras décadas del siglo XX llegaron a emplearse bastante, pero luego cayeron en desuso. Esto se debió a que la comparación con la medida directa de la presión arterial (con un catéter) mostró que las oscilaciones comienzan con valores de presión superiores a la verdadera presión sistólica, y además por falta de acuerdo sobre cuándo debía leerse la presión diastólica. Adicionalmente, la amplitud de las oscilaciones depende no sólo de la presión arterial sino también de la elasticidad de la arteria, por lo cual en ancianos con arterias rígidas la presión puede ser subestimada. Sin embargo, los manómetros oscilométricos fueron reintroducidos en la clínica principalmente para la determinación automatizada de la presión arterial, por ejemplo para la medida por parte del propio paciente y para el monitoreo ambulatorio de 24 h. Las señales de los modernos manómetros oscilométricos son analizados mediante un algoritmo de computación para determinar el valor de la presión sistólica y diastólica. El programa difiere en los distintos aparatos, y los fabricantes no proporcionan sus detalles. Los manómetros oscilométricos tienen la ventaja de ser relativamente independientes del operador. Su principal desventaja es que sólo unos pocos de los numerosos modelos disponibles han sido clínicamente validados. La determinación: métodos palpatorio y auscultatorio Antes de comenzar a inflar la cámara, el paciente debe estar en las condiciones antes descritas. Debe palparse el pulso braquial o radial. La cámara debe insuflarse lo más rápidamente posible, hasta 20 ó 30 mmHg por encima del valor en el que desaparece el pulso. Luego debe desinflarse a razón de 2 a 3 mmHg, o más lentamente si el pulso es arrítmico (por ejemplo, en un paciente con fibrilación auricular). El método palpatorio (de Riva Rocci) permite solamente determinar la presión sistólica, que corresponde al valor de presión en el cual, al desinflar el manguito, reaparece el pulso arterial. En el método auscultatorio (de Korotkoff) se coloca un estetoscopio sobre la piel, distalmente al borde inferior del brazalete, en el punto en el que previamente se ha localizado el pulso braquial (adyacente al borde interno del bíceps, inmediatamente por encima del pliegue del codo). Si el estetoscopio tiene diafragma y campana, es preferible emplear la campana, pues permite escuchar mejor los sonidos graves que deben detectarse. Sin embargo, algunos prefieren el diafragma, porque cubre una mayor superficie y es más fácil de sostener. Fig. 13: Tensiómetro aneroide. De Beevers y col., BMJ 322: 1043-1047, 2001. Fig. 14: Oscilometría. La máxima amplitud de la oscila- ción corresponde a la presión arterial media. Nótese la escasa amplitud de las oscilaciones. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 11 El estetoscopio debe apoyarse sobre la piel en forma firme pero sin ejercer excesiva presión sobre la arteria. Es importante que el estetoscopio no toque el brazalete ni los tubos, para evitar sonidos parásitos. He aquí la descripción del método auscultatorio en 1905 que hizo famoso al cirujano ruso Nicolai S. Korotkov (1874-1920): El manguito de Riva Rocci se coloca en el tercio medio del brazo; la presión dentro del manguito se elevarápidamente hasta el completo cese de la circulación por debajo del manguito. Entonces, dejando que la altura del mercurio en el manómetro caiga, uno escucha sobre la arteria inmediatamente distal al manguito con un estetoscopio pediátrico. Al principio no se escucha sonido alguno. Con el descenso del mercurio en el manómetro hasta cierta altura, aparecen los primeros ruidos breves; su aparición indica el pasaje de parte de la onda de pulso debajo del manguito. Por tanto, la cifra manométrica a la que aparece el primer tono corresponde a la presión máxima. Con el descenso adicional del mercurio en el manómtero uno escucha los soplos de compresión sistólica, que luego retornan por segunda vez a ruidos. Finalmente, desaparecen todos los sonidos. El tiempo del cese de los ruidos indica el pasaje libre de la onda del pulso; en otras palabras, al momento de la desaparición de los ruidos la presión minima dentro de la arteria predomina sobre la presión del manguito. Por tanto, las cifras manométricas en este momento corresponden a la presión arterial mínima. Los ruidos de Korotkov Los denominados ruidos de Korotkov son sonidos graves, que aparecen con igual frecuencia que la frecuencia cardíaca (Fig. 15) y se dividen en las siguientes fases: Fase I: La primera aparición de ruidos débiles, netos, que gradualmente aumentan en intensidad durante dos o más latidos. El comienzo de la fase I se corresponde con la presión sistólica. Fase II: Los ruidos se suavizan y se hacen soplantes. Fase III: Los ruidos vuelven a ser netos y a aumentar en intensidad. Fase IV: Los ruidos se atenúan en intensidad y pueden volver a hacerse soplantes. Fase V: Los ruidos desaparecen. El valor de presión leído en este punto se considera la presión diastólica. Fig. 15: Relación de los ruidos de Korotkov con el ritmo cardíaco y la presión arterial. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 12 En algunas personas, particularmente en ancianos, puede haber un hiato auscultatorio en el cual los ruidos desaparecen entre la fase I ó II y la fase III. Esta es una razón por la cual hay que cerciorarse que la presión del manguito es inicialmente 20 ó 30 mmHg mayor que la necesaria para suprimir el pulso braquial. El hiato auscultatorio puede desaparecer si se hace elevar el brazo del paciente por un minuto. Una comparación con la medida directa de la presión arterial indica que el método auscultatorio tiende a subestimar la presión sistólica y a sobreestimar la presión diastólica. El valor de presión manométrica más próximo a la verdadera presión diastólica es aquel en que los ruidos desaparecen, pero en situaciones en las que la circulación es rápida los ruidos pueden persistir, atenuados, hasta presiones próximas a cero. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en pacientes que acaban de hacer ejercicio, en pacientes embarazadas y en pacientes con fístulas arteriovenosas (por ejemplo, para hemodiálisis). En estos casos se toma la transición de la fase III a la fase IV (atenuación) como el valor de la presión diastólica. En aproximadamente 40 % de los niños y adultos pueden reconocerse las cinco fases antes descritas. En 20 % de los adultos no puede detectarse la fase I (la presión sistólica se determina en la fase II), y los niños normales pueden no tener una fase V (la fase IV persiste hasta presión cero). Las fases menos constantes son la II y la III. La mayoría de los niños (98%) y los adultos (80 %) presentan las fases I y IV. A pesar de su utilidad clínica, el mecanismo exacto de producción de los sonidos de Korotkov se desconoce. Una comparación con mediciones ultrasónicas indica que los ruidos de las fases I y III se deben al desplazamiento vigoroso de la pared arterial con cada onda de pulso, mientras que en la fase II se añaden ondas sonoras causadas por turbulencia de la sangre. En la fase IV ambos fenómenos se atenúan y en la fase V se hacen inaudibles. Se han propuesto otras explicaciones. Errores comunes en la determinación de la presión arterial A pesar de ser un método simple y estandarizado, son muy frecuentes los errores en su aplicación. Muchos de estos errores se relacionan con la falta de cumplimiento de las condiciones estándar (Tabla 4). Incluso cuando la técnica es impecable, pueden persistir errores dependientes del observador, que se clasifican en tres categorías: 1. Error sistemático. Puede deberse a falta de concentración, problemas auditivos, o falta de paralaje. El error más frecuente consiste en interpretar mal los ruidos de Korotkov, especialmente con respecto a la presión diastólica. 2. Error de redondeo. Es muy frecuente, pero difícil de detectar. Se comete cuando se aproxima el valor de presión realmente registrado al valor más próximo terminado en 0 o en 5 (por ejemplo, se lee 122 y se escribe 120). 3. Error de prejuicio. Este error obedece a la impresión que el observador tiene de antemano sobre la presión del paciente. Por ejemplo, frente a valores próximos a los límites superiores normales, es más probable que se clasifique como hipertenso un paciente obeso o anciano, que uno joven y delgado. Recomendaciones Dada la importancia clínica del registro adecuado de la presión arterial, cabe formular las siguientes recomendaciones: 1. El ambiente debe ser tranquilo y silencioso. El paciente debe haber reposado al menos 5 min y no debe hablar durante la determinación. 2. El brazo debe estar a la altura del corazón, apoyado sobre un plano (por ejemplo, una mesa o una camilla). 3. El brazalete debe colocarse con los tubos saliendo hacia arriba, en el tercio medio del brazo, dejando Tabla 4: Fuentes de error en la determinación de la presión arterial Errores de técnica No nivelar el brazo con el corazón o dejarlo sin apoyo Colocar mal el brazalete No ubicar y palpar el pulso mientras se infla la cámara. No cerciorarse de que el manómetro esté en cero antes de insuflar. Inflar muy lentamente el manguito Desinflar muy rápidamente el manguito Colocar el estetoscopio entre el manguito y la piel Comprimir la arteria con el estetoscopio Reiterar una medición sin haber dejado que la presión de la cámara decaiga hasta cero. Errores de observación Sistemático De redondeo Por prejuicio Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 13 libre la fosa antecubital. De ser posible debe emplearse un brazalete del tamaño ideal para el brazo. 4. El tensiómetro debe estar en cero antes de comenzar a insuflar la cámara. Debe observarse la columna o la pantalla directamente de frente para evitar error de paralaje. 5. Antes de inflar el manguito debe localizarse el pulso braquial o radial. Mientras se palpa el pulso, se eleva la presión de la cámara lo más rápidamente posible, hasta un valor 30 mmHg superior al valor en el que desaparece el pulso. 6. Se coloca suave pero firmemente la campana o el diafragma del estetoscopio donde se palpó el pulso braquial, y se desinfla la cámara a razón de 2 ó 3 mmHg/s, o más lentamente si el pulso es arrítmico. 7. Se lee el valor exacto de presión donde aparecen los ruidos de Korotkov (fase I) y el valor exacto en que desaparecen dichos ruidos (fase V), que corresponden a la presión sistólica y diastólica, respectivamente. 8. Si se desea reiterar la medición, debe permitirse primero que la presión de la cámara caiga hasta cero. 9. Los valores medidos deben escribirse de inmediato, sin redondeo. Debe además registrarse cualquier otro dato que contribuya a la interpretación (por ejemplo, si existe hiato auscultatorio, si el paciente está inquieto, si el paciente está de pie o en decúbito, y si el paciente es obeso, el tamaño del brazalete empleado). 10. En la primera visita conviene medir la presión en ambos brazos. Si no hay diferencia, en visitas sucesivas puede medirse en uno solo de ellos. Apéndice: La presión arterial analizada en un modelo simple del aparato circulatorio Desde el puntode vista hemodinámico, la presión arterial media dinámica (Pmd) depende del gasto cardíaco (GC) y la resistencia periférica total (RPT): Pmd = GC . RPT En esta ecuación, la Pmd es la variable dependiente, que es determinada por dos variables independientes (GC y RPT), cada una de las cuales está a su vez regulada por diversos factores que no se analizarán aquí. Cualquier cambio en GC ó RPT que no se acompañe de una modificación en sentido opuesto de la otra variable independiente, causará una modificación de Pmd. Dado que el flujo arterial es pulsátil, se verá asimismo la influencia de GC y RPT sobre las presiones sistólica, diastólica y diferencial (de pulso). Para ello se recurrirá al modelo simple del sistema arterial llamado Windkessel que se presentó en PRESIÓN Y FLUJO EN LAS ARTERIAS (Fig. A-1). En el modelo, una bomba – que corresponde al corazón – recibe líquido de un reservorio – equivalente a la capacitancia venosa – y expulsa de manera discontinua hacia un tubo provisto de una cámara neumática – el sistema arterial – que posee en su salida una resistencia elevada (la RPT). La cámara neumática representa la distensibilidad arterial. El modelo tiene varias limitaciones, entre ellas que la distensibilidad arterial en realidad está distribuida en todas las arterias elásticas, y que el árbol circulatorio forma un circuito cerrado. De todas formas, el modelo ayuda a comprender el efecto de diversos cambios. FUNCIONAMIENTO DEL MODELO Cuando la bomba expulsa hacia el tubo, transitoriamente el caudal de entrada supera al de salida y la presión aumenta (línea roja en la Fig. A-1). El émbolo de la cámara neumática asciende y crece la presión del aire contenido en ella. Cuando la bomba deja de expulsar, la presión de la cámara neumática hace descender el émbolo, retardando la disminución de la presión en el tubo y por tanto manteniendo un caudal en la salida del sistema durante el período en que la bomba no está expulsando (línea azul en la Fig. A-1). En los gráficos que siguen (Fig. A-2 a Fig. A-9), la onda de presión original (basal) se traza en gris, para visualizar más fácilmente el cambio correspondiente a cada caso. Excepto cuando se indica lo contrario, se modifica una sola variable independiente por vez, suponiéndose las demás constantes. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 14 AUMENTO DE RESISTENCIA PERIFÉRICA TOTAL (Fig. A-2) Un aumento de RPT con GC y distensibilidad constantes hace que se acumule una pequeña cantidad de líquido en el sistema, hasta que una mayor Pmd equilibra nuevamente la salida de líquido en la periferia con su ingreso desde la bomba. El efecto básico del aumento de RPT es sobre la presión diastólica. Al aumentar ésta, la onda de presión se traslada completa a un nivel superior e incrementa la Pmd y la presión sistólica, sin cambio en la presión del pulso. AUMENTO DE LA FRECUENCIA CARDÍACA (Fig. A-3) Un aumento de FC con RPT y distensibilidad constantes, sin cambio en el volumen sistólico, aumenta el gasto cardíaco. El efecto principal es sobre la presión mínima, que aumenta porque la mayor frecuencia acorta el tiempo disponible para el escurrimiento periférico. La presión del pulso no varía, pero aumenta la Pmd y la presión sistólica (porque la onda parte de un valor mayor). Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 15 AUMENTO DEL VOLUMEN SISTÓLICO (Fig. A-4) Un aumento del volumen sistólico con RPT y distensibilidad constantes, sin cambio en la FC, aumenta el gasto cardíaco. El efecto principal es sobre la presión sistólica, ya que la altura de la onda depende del volumen de líquido eyectado en cada ciclo. Aumenta la presión sistólica, la Pmd y la presión del pulso, con escasa o ninguna variación en la presión diastólica. AUMENTO DE LA FRECUENCIA CARDÍACA Y DEL VOLUMEN SISTÓLICO (Fig. A-5) Con distensibilidad y RPT constantes, el aumento simultáneo de FC y volumen sistólico aumenta todas las presiones: Pmd, sistólica, diastólica y diferencial. AUMENTO DEL GASTO CARDÍACO Y DISMINUCIÓN DE RPT (Fig. A-6) Estas modificaciones son típicas del ejercicio muscular aeróbico. El GC aumenta por aumento de FC y volumen sistólico, mientras que la RPT cae fuertemente como resultado de la vasodilatación en los músculos activos. Como resultado, aumenta la presión sistólica y la del pulso, mientras que la presión diastólica se modifica relativamente poco (porque el aumento de FC y la reducción de RPT tienen efectos opuestos sobre ella). La Pmd aumenta levemente. Presión y flujo arteriales Dr. Fernando D. Saraví 16 DISMINUCIÓN DEL GASTO CARDÍACO Y AUMENTO DE RPT (Fig. A-7) Este es el patrón típico inicial después de una hemorragia. Por la menor volemia disminuye el volumen sistólico y en forma refleja aumenta la FC y la RPT. Esto tiene como resultado una onda cuya Pmd está levemente disminuida, pero la presión sistólica y la del pulso están notablemente atenuadas (esto se palpa como un pulso débil y rápido, llamado filiforme, que indica la necesidad de restaurar urgentemente la volemia). AUMENTO DE LA DISTENSIBILIDAD ARTERIAL (Fig. A-8) Si se incrementa la distensibilidad arterial pero no varía GC ni RPT, la Pmd no se modifica. Lo que ocurre es que la presión de las arterias aumenta menos durante la sístole y disminuye menos durante la diástole. La presión del pulso es pequeña (pulso blando) pero sin taquicardia, a diferencia del caso anterior. Este es el pulso típico de los niños en reposo, por la alta distensibilidad de sus arterias. REDUCCIÓN DE LA DISTENSIBILIDAD ARTERIAL (Fig. A-9) Si se reduce la distensibilidad arterial sin variar GC ni RPT, la Pmd no se modifica. No obstante, la presión aumentará más durante la sístole y disminuirá más durante la diástole, de modo que disminuye la presión diastólica y aumenta la sistólica, con una gran presión de pulso. Esta situación es parecida pero no igual a la que se observa en los ancianos, donde la Pmd y las presiones sistólica y del pulso están aumentadas, pero la mínima no está disminuida. La diferencia se debe a que, en el organismo, con la edad la RPT tiende a aumentar y la forma de la onda del pulso aórtico cambia por modificaciones en la reflexión de ondas.
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