Técnica de eliminación múltiple de gases inertes.

tecnica medica

La técnica de eliminación múltiple de gases inertes (MIGET) es una técnica médica utilizada principalmente en neumología que consiste en medir las concentraciones de varios gases inertes infundidos en sangre venosa mixta , sangre arterial y gas espirado de un sujeto. La técnica cuantifica la derivación verdadera , la ventilación _del espacio muerto fisiológico , las relaciones ventilación versus flujo sanguíneo ( VA /Q ) y la limitación de la difusión .

Fondo

La hipoxemia generalmente se atribuye a uno de cuatro procesos: hipoventilación , derivación (de derecha a izquierda), limitación de la difusión _y desigualdad ventilación/perfusión ( VA /Q ). ^[1] Además, también existen factores "extrapulmonares" que pueden contribuir a las fluctuaciones en la PO2 _arterial .

Hay varias medidas de hipoxemia que se pueden evaluar, pero existen varias limitaciones asociadas con cada una. Fue por esta razón que se desarrolló el MIGET, para superar las deficiencias de los métodos anteriores. ^{[2] [3] [4] [5]}

Método

Bases teóricas

El intercambio de gases en estado estacionario en los pulmones obedece a los principios de conservación de la masa . ^[6] Esto conduce a la ecuación de ventilación/perfusión para el oxígeno :

${\displaystyle V_{A}/Q=8.63\times {\frac {C_{c'}{\ce {O2}}-C_{v}{\ce {O2}}}{P_{I}{\ce {O2}}-P_{A}{\ce {O2}}}}}$

y para el dióxido de carbono :

${\displaystyle V_{A}/Q=8.63\times {\frac {C_{v}{\ce {CO2}}-C_{c'}{\ce {CO2}}}{P_{A}{\ce {CO2}}}}}$

dónde:

• ${\displaystyle C_{c'}}$denota la concentración del gas en el capilar final (mL/dL),
• ${\displaystyle C_{v}}$denota la concentración venosa mixta del gas (mL/dL),
• ${\displaystyle P_{I}}$denota la presión parcial inspirada del gas (mmHg), y
• ${\displaystyle P_{A}}$denota la presión parcial alveolar del gas (mmHg)
• ${\displaystyle V_{A}/Q}$denota la relación entre la ventilación alveolar y el gasto cardíaco

Para efectos de utilizar el MIGET, se han generalizado las ecuaciones para un gas inerte (IG):

${\displaystyle V_{A}/Q=8.63\times {\ce {solubility}}\times {\frac {P_{V}{\ce {IG}}-P_{C'}{\ce {IG}}}{P_{A}{\ce {IG}}}}}$

dónde:

• la solubilidad es la relación entre la concentración y la presión parcial expresada en ml de gas disuelto por dl de sangre por mmHg de gas en sangre

Suponiendo que el equilibrio de difusión está completo para el gas inerte, eliminando el subíndice IG y sustituyendo el coeficiente de partición de gases en sangre ( λ ) se obtiene:

${\displaystyle V_{A}/Q={\lambda }\times {\frac {P_{v}-P_{A}}{P_{A}}}}$

Reorganizar:

${\displaystyle P_{A}/P_{v}={\frac {\lambda }{{\lambda }+V_{A}/Q}}=P_{c'}/P_{v}}$

dónde:

• ${\displaystyle P_{v}}$denota la presión parcial venosa mixta del gas (mmHg)
• ${\displaystyle P_{c'}}$denota la presión parcial del gas en el extremo del capilar (mmHg)

Esta ecuación es la base del MIGET y demuestra que la fracción de gas inerte no eliminada de la sangre a través del pulmón es función del coeficiente de partición y de la _relación VA /Q . Esta ecuación opera bajo la presunción de que el pulmón es perfectamente homogéneo. En este modelo, la retención ( R ) se mide a partir del ratio . Dicho matemáticamente: ${\displaystyle P_{A}/P_{v}}$

${\displaystyle R={\frac {\lambda }{\lambda +V_{A}/Q}}}$

A partir de esta ecuación podemos medir los niveles de cada gas inerte retenido en la sangre. La relación entre retención (R) y se puede resumir de la siguiente manera: mientras que para un λ dado aumenta, R disminuye; sin embargo, esta relación entre y R es más obvia en valores entre diez veces mayores y menores que el λ de un gas . Más allá de esto, sin embargo, es posible medir las concentraciones de los gases inertes en el gas espirado del sujeto. La relación entre la concentración espirada mixta y la concentración venosa mixta se ha denominado excreción ( E ) y describe la ventilación en regiones de variación . Cuando se toman juntos: ${\displaystyle V_{A}/Q}$ ${\displaystyle V_{A}/Q}$ ${\displaystyle V_{A}/Q}$ ${\displaystyle V_{A}/Q}$ ${\displaystyle V_{A}/Q}$

${\displaystyle V_{IG}=V_{E}\times E=\lambda \times Q_{T}\times [1-R]}$

dónde:

• V _IG denota el volumen de un gas inerte eliminado por minuto (mL/min)
• ${\displaystyle V_{E}}$denota ventilación minuto (mL/min)
• ${\displaystyle Q_{T}}$denota gasto cardíaco (mL/min)

Al observar una colección de alvéolos en la que la PO ₂ y la PCO ₂ son uniformes, la ventilación alveolar local y el flujo sanguíneo local definen : ${\displaystyle V_{A}/Q}$

${\displaystyle V_{A}=Q\times V_{A}/Q}$

De estas ecuaciones se puede deducir que tener conocimiento de la retención o de la excreción implica conocimiento del otro. Además, existe una comprensión similar de la relación entre la distribución del flujo sanguíneo y la distribución de la ventilación. ^[6]

Limitaciones

Los datos producidos por MIGET son una aproximación de la distribución de proporciones en todo el pulmón. Se ha estimado que existen cerca de 100.000 unidades de intercambio de gases en el pulmón humano; ^[7] esto podría llevar a un máximo teórico de compartimentos VA/Q de hasta 100.000, en ese caso. ${\displaystyle V_{A}/Q}$

Referencias

1. Oeste, JB (2008). Fisiopatología pulmonar: conceptos básicos . Baltimore, MD: Lippincott Williams y Wilkins.
2. Wagner, PD; Saltzman, HA; Oeste, JB (1974). "Medición de distribuciones continuas de relaciones ventilación-perfusión: teoría". J Appl Physiol . 36 (5): 588–599. doi :10.1152/jappl.1974.36.5.588. PMID  4826323.
3. Wagner, PD; Naumann, PF; Laravuso, RB (1974). "Medición simultánea de ocho gases extraños en sangre mediante cromatografía de gases". J Appl Physiol . 36 (5): 600–605. doi :10.1152/jappl.1974.36.5.600. PMID  4151148.
4. Wagner, PD; Laravuso, RB; Uhl, RR; Oeste, JB (1974). "Distribuciones continuas de las relaciones ventilación-perfusión en sujetos normales que respiran aire y 100% O2". J Clin invertir . 54 (1): 54–68. doi :10.1172/jci107750. PMC 301524 . PMID  4601004. 
5. Evans, JW; Wagner, PD (1977). "Límites de las distribuciones VA/Q procedentes del análisis o eliminación experimental de gases inertes". J Appl Physiol . 42 (6): 889–898. doi :10.1152/jappl.1977.42.6.889. PMID  195926.
6. Wagner, PD (2008). "La técnica de eliminación múltiple de gases inertes (MIGET)". Medicina de Cuidados Intensivos . 34 (6): 994–1001. doi :10.1007/s00134-008-1108-6. PMID  18421437. S2CID  6593155.
7. Joven, yo; Mazzone, RW; Wagner, PD (1980). "Identificación de la unidad pulmonar funcional en el perro mediante embolización vascular graduada". J Appl Physiol Respirat Environ Ejercicio Physiol . 49 (1): 132-141. doi :10.1152/jappl.1980.49.1.132. PMID  7399985.