La capnografía es el seguimiento de la concentración o presión parcial de dióxido de carbono ( CO
2) en los gases respiratorios. Su principal desarrollo ha sido como herramienta de seguimiento para su uso durante la anestesia y cuidados intensivos . Generalmente se presenta como un gráfico de CO
2(medido en kilopascales, "kPa" o milímetros de mercurio, "mmHg") trazado contra el tiempo o, con menos frecuencia, pero más útil, el volumen espirado (conocido como capnografía volumétrica). La trama también puede mostrar el CO inspirado.
2, lo cual es de interés cuando se utilizan sistemas de reinhalación . Cuando la medición se toma al final de una respiración (exhalación), se llama CO "final de espiración".
2(PETCO2 ) . [1]
El capnograma es un monitor directo de la concentración o presión parcial de CO inhalada y exhalada.
2, y un monitor indirecto del CO
2Presión parcial en la sangre arterial . En individuos sanos, la diferencia entre la sangre arterial y el gas espirado CO
2Las presiones parciales son muy pequeñas (diferencia normal de 4 a 5 mmHg). En presencia de la mayoría de las formas de enfermedades pulmonares y algunas formas de enfermedades cardíacas congénitas (las lesiones cianóticas), la diferencia entre la sangre arterial y el gas espirado aumenta, lo que puede ser una indicación de una nueva patología o un cambio en el sistema de ventilación cardiovascular. [2] [3]
La oxigenación y la capnografía, aunque relacionadas, siguen siendo elementos distintos en la fisiología de la respiración. La ventilación se refiere al proceso mecánico por el cual los pulmones se expanden e intercambian volúmenes de gases, sin embargo, la respiración describe además el intercambio de gases (principalmente CO
2y O
2) a nivel de los alvéolos. El proceso de respiración se puede dividir en dos funciones principales: eliminación de CO
2residuos y reponer los tejidos con O fresco
2. La oxigenación (normalmente medida mediante oximetría de pulso ) mide la última parte de este sistema. La capnografía mide la eliminación de CO
2que puede ser de mayor utilidad clínica que el estado de oxigenación. [4]
Durante el ciclo normal de la respiración , una única respiración se puede dividir en dos fases: inspiración y espiración. Al comienzo de la inspiración, los pulmones se expanden y el CO
2Los gases libres llenan los pulmones. A medida que los alvéolos se llenan con este nuevo gas, la concentración de CO
2que llena los alvéolos depende de la ventilación de los alvéolos y de la perfusión (flujo sanguíneo) que libera el CO
2para intercambio. Una vez que comienza a ocurrir la espiración, el volumen pulmonar disminuye a medida que el aire sale del tracto respiratorio. El volumen de CO
2que se exhala al final de la exhalación se genera como un subproducto del metabolismo de los tejidos de todo el cuerpo. La entrega de CO
2a los alvéolos para la exhalación depende de un sistema cardiovascular intacto para garantizar un flujo sanguíneo adecuado desde el tejido a los alvéolos. Si el gasto cardíaco (la cantidad de sangre que se bombea fuera del corazón) disminuye, la capacidad de transportar CO
2También disminuye, lo que se refleja en una menor cantidad de CO expirado.
2. La relación entre el gasto cardíaco y el CO espirado final.
2es lineal, de modo que a medida que el gasto cardíaco aumenta o disminuye, la cantidad de CO
2también se ajusta de la misma manera. Por lo tanto, el seguimiento del CO al final de la espiración
2puede proporcionar información vital sobre la integridad del sistema cardiovascular, específicamente qué tan bien el corazón puede bombear sangre. [5]
La cantidad de CO
2que se mide durante cada respiración requiere un sistema cardiovascular intacto para entregar el CO
2a los alvéolos que es la unidad funcional de los pulmones. Durante la fase I de espiración, el CO
2El gas transportado a los pulmones ocupa un espacio determinado que no interviene en el intercambio gaseoso, llamado espacio muerto. La fase II de vencimiento es cuando el CO
2dentro de los pulmones es empujado hacia el tracto respiratorio en su camino para salir del cuerpo, lo que provoca la mezcla del aire del espacio muerto con el aire de los alvéolos funcionales responsables del intercambio de gases. La fase III es la parte final del vencimiento que refleja el CO
2sólo de los alvéolos y no del espacio muerto. Es importante comprender estas tres fases en escenarios clínicos, ya que un cambio en la forma y los valores absolutos puede indicar compromiso respiratorio y/o cardiovascular. [6]
Durante la anestesia, existe una interacción entre dos componentes: el paciente y el dispositivo de administración de la anestesia (que suele ser un circuito respiratorio y un ventilador ). La conexión crítica entre los dos componentes es un tubo endotraqueal o una máscara, y el CO
2normalmente se monitorea en este cruce. La capnografía refleja directamente la eliminación de CO
2por los pulmones al dispositivo de anestesia. Indirectamente, refleja la producción de CO
2por los tejidos y el transporte circulatorio de CO
2a los pulmones. [7]
Cuando expiró CO
2está relacionado con el volumen espirado más que con el tiempo, el área debajo de la curva representa el volumen de CO
2en la respiración y, por lo tanto, en el transcurso de un minuto, este método puede producir el CO
2Eliminación por minuto, una medida importante del metabolismo. Cambios repentinos de CO
2La eliminación durante una cirugía pulmonar o cardíaca suele implicar cambios importantes en la función cardiorrespiratoria. [8]
Se ha demostrado que la capnografía es más eficaz que el criterio clínico solo en la detección temprana de eventos respiratorios adversos como hipoventilación , intubación esofágica y desconexión del circuito; permitiendo así evitar lesiones al paciente. Durante los procedimientos realizados bajo sedación, la capnografía proporciona información más útil, por ejemplo, sobre la frecuencia y regularidad de la ventilación, que la oximetría de pulso . [9] [10]
La capnografía proporciona un método rápido y confiable para detectar condiciones potencialmente mortales (mala posición de los tubos traqueales , falla ventilatoria insospechada, falla circulatoria y circuitos respiratorios defectuosos) y para evitar lesiones potencialmente irreversibles al paciente.
La capnografía y la oximetría de pulso juntas podrían haber ayudado en la prevención del 93% de los percances evitables durante la anestesia, según un estudio de reclamaciones cerrado de la ASA ( Sociedad Estadounidense de Anestesiólogos ). [11]
El personal de EMS utiliza cada vez más la capnografía para ayudar en la evaluación y el tratamiento de pacientes en el entorno prehospitalario. Estos usos incluyen verificar y monitorear la posición de un tubo endotraqueal o un dispositivo de vía aérea de inserción ciega . Un tubo colocado correctamente en la tráquea protege las vías respiratorias del paciente y permite al paramédico respirar por el paciente. Un tubo mal colocado en el esófago puede provocar la muerte del paciente si no se detecta. [12]
Un estudio publicado en Annals of Emergency Medicine de marzo de 2005, que comparó las intubaciones de campo que utilizaron capnografía continua para confirmar las intubaciones versus la no utilización, mostró cero intubaciones mal colocadas no reconocidas en el grupo de monitoreo versus un 23% de tubos mal colocados en el grupo no monitoreado. [13] La Asociación Estadounidense del Corazón (AHA) afirmó la importancia de utilizar la capnografía para verificar la colocación del tubo en sus Pautas de atención cardiovascular de emergencia y RCP de 2005 . [14]
La AHA también señala en sus nuevas directrices que la capnografía, que mide indirectamente el gasto cardíaco, también se puede utilizar para controlar la eficacia de la RCP y como indicación temprana del retorno de la circulación espontánea (ROSC). Los estudios han demostrado que cuando una persona que realiza RCP se cansa, el CO al final de la espiración del paciente
2( PETCO2 , el nivel de dióxido de carbono liberado al final de la espiración) cae y luego aumenta cuando un nuevo salvador toma el relevo. Otros estudios han demostrado que cuando un paciente experimenta un retorno de la circulación espontánea, la primera indicación suele ser un aumento repentino del PETCO2 a medida que la circulación acelera el CO no transportado.
2de los tejidos. Del mismo modo, una caída repentina de PETCO2 puede indicar que el paciente ha perdido el pulso y es posible que sea necesario iniciar RCP. [15]
Los paramédicos también están comenzando a monitorear el estado de PETCO2 de pacientes no intubados mediante el uso de una cánula nasal especial que recolecta el dióxido de carbono. Una lectura alta de PETCO2 en un paciente con estado mental alterado o dificultad grave para respirar puede indicar hipoventilación y una posible necesidad de intubar al paciente . Las lecturas bajas de PETCO2 en los pacientes pueden indicar hiperventilación . [dieciséis]
La capnografía, debido a que proporciona una medición respiración por respiración de la ventilación de un paciente, puede revelar rápidamente una tendencia de empeoramiento en la condición de un paciente al proporcionar a los paramédicos un sistema de alerta temprana sobre el estado respiratorio del paciente. En comparación con la oxigenación, que se mide mediante oximetría de pulso, existen varias desventajas que la capnografía puede ayudar a abordar para proporcionar un reflejo más preciso de la integridad cardiovascular. Una desventaja de medir únicamente la oximetría de pulso es que la administración de oxígeno suplementario (es decir, a través de una cánula nasal) puede retrasar la desaturación en un paciente si deja de respirar, retrasando así la intervención médica. La capnografía proporciona una manera rápida de evaluar directamente el estado de ventilación e indirectamente evaluar la función cardíaca. Se espera que los estudios clínicos descubran usos adicionales de la capnografía en asma , insuficiencia cardíaca congestiva , diabetes , shock circulatorio, embolia pulmonar , acidosis y otras afecciones, con posibles implicaciones para el uso prehospitalario de la capnografía. [17]
Las enfermeras registradas , pero más aún los RRT (terapeutas respiratorios), en entornos de cuidados críticos pueden usar la capnografía para determinar si una sonda nasogástrica , que se usa para la alimentación, se ha colocado en la tráquea en lugar del esófago. [18] Por lo general, un paciente toserá o tendrá arcadas si el tubo está mal colocado, pero la mayoría de los pacientes en entornos de cuidados críticos están sedados o en coma. Si se coloca accidentalmente una sonda nasogástrica en la tráquea en lugar del esófago, la alimentación por sonda irá a los pulmones, lo que supone una situación potencialmente mortal. Si el monitor muestra CO típico
2formas de onda, entonces se debe confirmar la ubicación. [19]
La capnografía proporciona información sobre el CO
2producción, perfusión pulmonar (pulmón), ventilación alveolar , patrones respiratorios y eliminación de CO
2del circuito respiratorio de anestesia y del ventilador. La forma de la curva se ve afectada por algunas formas de enfermedad pulmonar; en general existen afecciones obstructivas como bronquitis , enfisema y asma , en las que se afecta la mezcla de gases dentro del pulmón. [20]
Condiciones como la embolia pulmonar y la cardiopatía congénita, que afectan la perfusión del pulmón, no afectan, en sí mismas, la forma de la curva, pero afectan en gran medida la relación entre el CO espirado
2y CO en sangre arterial
2. La capnografía también se puede utilizar para medir la producción de dióxido de carbono, una medida del metabolismo . Aumento de CO
2La producción se observa durante la fiebre y los escalofríos. Se observa una producción reducida durante la anestesia y la hipotermia . [21]
Los capnógrafos funcionan según el principio de que el CO
2Es un gas poliatómico y por tanto absorbe radiación infrarroja . Un haz de luz infrarroja pasa a través de la muestra de gas para caer sobre un sensor. La presencia de CO
2en el gas conduce a una reducción en la cantidad de luz que incide sobre el sensor, lo que cambia el voltaje en un circuito. El análisis es rápido y preciso, pero la presencia de óxido nitroso en la mezcla de gases modifica la absorción infrarroja mediante el fenómeno de ampliación de la colisión. [22] Esto debe corregirse para medir el CO
2en el aliento humano midiendo su poder de absorción infrarroja. John Tyndall estableció esta técnica como confiable en 1864, aunque los dispositivos del siglo XIX y principios del XX eran demasiado engorrosos para el uso clínico diario. [23] Hoy en día, las tecnologías han mejorado desde entonces y son capaces de medir los valores de CO
2casi instantáneamente y se ha convertido en una práctica estándar en entornos médicos. Actualmente existen dos tipos principales de CO
2Sensores que se utilizan en la práctica clínica: sensores de corriente principal y sensores de corriente lateral. Ambos cumplen efectivamente la misma función de cuantificar la cantidad de CO
2que se exhala en cada respiración.
La forma de onda del capnograma proporciona información sobre diversos parámetros respiratorios y cardíacos. El modelo de capnograma doble exponencial intenta explicar cuantitativamente la relación entre los parámetros respiratorios y el segmento exhalador de una forma de onda de capnograma. [24] Según el modelo, cada segmento exhalativo de la forma de onda del capnograma sigue la expresión analítica:
dónde
En particular, este modelo explica la forma redondeada de "aleta de tiburón" del capnograma observado en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva .
