INTRODUCCIÓNEl capítulo 15 se refiere a la evaluación de los múscu-los respiratorios, con especial énfasis en las prue-bas más relevantes en el área clínica. Se mencio-nan estudios que evalúan directa o indirectamentela fuerza de estos músculos y se exponen las difi-cultades actuales para medir su resistencia.

Los aspectos técnicos de la realización de la ca-pacidad vital no son diferentes a los de la espirome-tría, por tal motivo no se tratarán en este capítulo.Sólo se insistirá en que la simple determinación dela capacidad vital en decúbito dorsal permite ex-traer conclusiones respecto de la función del dia-fragma, como está expuesto en el citado capítulo.

En el presente capítulo se describe el procedi-miento técnico para obtener las presiones estáticasmáximas en la boca. Se dispone de varias opcionesde equipos, desde los simples manovacuómetroshasta los computarizados. Si bien es posible medirlas presiones a una variedad de volúmenes pulmo-nares, lo más frecuente es que la presión inspirato-ria máxima y la presión espiratoria máxima se midana volumen residual y a capacidad pulmonar total,respectivamente. La mayor parte de lo que aquí seexpone puede ser consultada en las publicaciones dela American Thoracic Society.

PRINCIPIO DE LA MEDICIÓNLos músculos desarrollan una determinada tensióntangencial que, bajo condiciones de geometría de-terminadas, se traduce en presión positiva o nega-tiva que se mide en la boca. La fuerza muscular invitro se puede expresar, por ejemplo, en dinas onewton; pero cuando se explora en el laboratorio, lafuerza que desarrollan los músculos respiratorios encondiciones estáticas (flujo cero en la boca) se mideen términos de presiones, como dinas por centíme-tros cuadrados, milímetro de mercurio (mmHg) ocentímetros de agua (cm H2O). Existen evidenciasde que no obstante el flujo sea cero en la boca, eldiafragma se acorta sustancialmente. Estas presio-nes se expresan en centímetros de agua y son muysimples de determinar.

La presión inspiratoria máxima es un índice ge-neral de la fuerza de los músculos respiratorios. Lamaniobra involucra la activación de todos los múscu-los inspiratorios, pero es muy difícil determinar lacontribución relativa del diafragma y de los otrosmúsculos. La presión espiratoria máxima mide lafuerza de los músculos intercostales internos y delos abdominales. La técnica fue originalmente des-crita por Black y Hyatt (1969), y el equipo que utili-zaron fue un simple manómetro con una pieza bucal.En la actualidad, se dispone desde manovacuóme-

MANUAL DE PRUEBAS DE FUNCIÓN PULMONAR. DE LA FISIOLOGÍA A LA PRÁCTICA

Músculos respiratorios

Aspectos técnicos de la realización de las pruebas

ALEJANDRO E. GRASSINO Y EDUARDO L. DE VITO

469

Capítulo 68

Músculos respiratorios

470

tros precisos, sencillos y de bajo costo, hasta equi-pos de mano electrónicos y otros incorporados asistemas de estudio de la función pulmonar máscomplejos.

La prueba es dependiente del esfuerzo, de ma-nera que debe haber una buena motivación y cola-boración por parte del paciente. El técnico debealentar al paciente a efectuar esfuerzos máximos.La presión espiratoria máxima se mide a, o cerca de,la capacidad pulmonar total y la presión inspirato-ria máxima cerca del volumen residual.

INDICACIONESLas presiones estáticas máximas en la boca cuan-tifican la fuerza muscular respiratoria y el grado dedebilidad que puede ocurrir en distintas condicio-nes. Son útiles tanto como elemento diagnósticocomo para el seguimiento de diversas condiciones.Las principales indicaciones son:

• Estudios funcionales anormales (disminución dela capacidad vital, del flujo espiratorio pico y de laventilación voluntaria máxima), en particular sino hay causa aparente.

• Radiografía de tórax anormal, en especial si exis-te elevación de uno o ambos hemidiafragmas.

• Disnea inexplicada.

• Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC)moderada a grave.

• Enfermedad neurológica o muscular (esclerosis la-teral amiotrófica, miastenia gravis, poliomielitis,entre otras).

• Diagnóstico y seguimiento de pacientes en los quese sospecha o hay confirmación de daño del dia-fragma u otros músculos respiratorios.

• Tos débil, de acuerdo con criterios clínicos.

• Uso crónico de esteroides.

• Deformidades torácicas.

• Desconexión difícil de la asistencia respiratoriamecánica.

• Evaluación de diversos tratamientos y del entre-namiento.

Para la realización de la prueba existen contrain-dicaciones tanto absolutas como relativas (tabla 1).

La prueba se debe terminar inmediatamente sise presenta alguna complicación, como síncope, an-gor, vértigo no aliviado por el reposo o la demandadel paciente de finalizarla.

También pueden requerir la suspensión del es-tudio algunas respuestas o contestaciones anorma-les del paciente tales como confusión mental o ce-faleas, náuseas o vómitos y calambres musculares.

Los riesgos asociados con la determinación dela fuerza respiratoria máxima son la ruptura de tím-pano, la exacerbación de hemorroides, el síncope yla hemorragia conjuntival.

PREPARACIÓN DEL PACIENTELas instrucciones para el paciente incluyen la direc-tiva de no efectuar ejercicios intensos inmediata-mente antes de la prueba. El efecto de fumar no estáaclarado, pero se puede consignar si el paciente hafumado recientemente.

AbsolutasAngina inestableInfarto del miocardio reciente (dentro de las cuatro semanas)MiocarditisHipertensión arterial sistémica no controladaNeumotórax recienteBiopsia pulmonar (dentro de la primera semana del procedimiento)

RelativasPresión arterial diastólica en reposo superior a 110 mmHg o presión arterial sistólica en reposo de 200 mmHgLesión espinal recienteCirugía ocular recientePaciente que no colabora o que no es capaz de ejecutar la prueba debido a debilidad, dolor, fiebre, disnea, falta de coordinacióno psicosis

TABLA 1. Contraindicaciones para la determinación de la fuerza respiratoria máxima.

En el momento del estudio, el técnico debe pre-sentarse y confirmar la identidad del paciente. Lue-go de revisar el pedido de estudio, que deberá incluirinformación clínica relevante (como diagnóstico ytratamientos), se debe explicar y demostrar con mí-mica el procedimiento a realizar.

La evaluación del paciente consiste en conocersu capacidad física y mental para entender las ma-niobras que deberá efectuar. Se definirá si son ne-cesarias otras pautas. Si hay barreras idiomáticas,se usará un intérprete. El paciente debe expresar sicumplió las pautas de preparación y se revisarán loscriterios expuestos. En caso de no haber sido cum-plidas, el médico a cargo definirá si la prueba debeser suspendida y reprogramada para otro momento.

EQUIPO Y SUMINISTROSExisten varios tipos de equipos en el mercado. Tam-bién pueden construirse en el mismo laboratorio apartir de diversas fuentes y con partes de otros equi-pos. Las características de los equipos no están su-ficientemente estandarizadas. Los equipos de mano,tanto manómetros aneroides como electrónicos, sonde fácil utilización, rápidos y cubren la mayoría delos requerimientos en el área clínica.

El sistema portátil más simple consta de un ma-nómetro conectado a una pieza bucal. Se puedeutilizar un solo manómetro con rango para presiónnegativa (presión inspiratoria máxima) y positiva(presión espiratoria máxima) o un manómetro pa-ra cada determinación (con escala en centímetrosde agua). Si es posible fabricarlos según la necesi-dad de cada laboratorio, se debe considerar el rangode presiones dentro del cual se hallarán los pacien-tes. El rango de presiones seleccionado influenciala escala, la discriminación y la lectura. La piezabucal puede ser descartable de cartón –como la uti-lizada para realizar la espirometría– o bien de plás-tico con aletas, esterilizable y reutilizable –como lasdestinadas a pruebas de ejercicio cardiopulmonar–.Estas últimas boquillas pueden arrojar valores másaltos de presión espiratoria máxima. No es necesa-rio disponer de válvulas unidireccionales.

Es absolutamente indispensable que el dispo-sitivo tenga, cerca del paciente, una abertura peque-ña (fuga controlada), cuyo propósito es ayudar aprevenir el cierre de la glotis y evitar que los múscu-los faciales generen altas presiones en la boca, norepresentativas de la presión de los músculos res-piratorios. El diámetro interno de la abertura debe

ser de 1 a 2 milímetros (mm) y de unos 15 mm delongitud.

Se dispone de otros dispositivos portátiles conlos manómetros electrónicos de mano. Existen tam-bién sistemas abiertos de registro de presiones contransductores (rango de ± 200 a 300 cm H2O) yprogramas que permiten graficar las curvas. Ade-más de las boquillas, se debe disponer y utilizar unclip para la oclusión de la nariz.

CalibraciónEl procedimiento de calibración para los dispositi-vos de medición de presiones estáticas máximas nose encuentra estandarizado. La calibración del sis-tema de medición con transductores debe efectuar-se en forma diaria (independientemente de las es-pecificaciones del fabricante para algunos equiposprecalibrados que sólo requieren calibración perió-dica). Los manómetros aneroides no requieren cali-bración diaria.

El estándar de oro para verificar la calibraciónde los manómetros y transductores es el sistema decolumna en U de agua (o mercurio). En todos los ca-sos se debe definir con precisión la lectura del ceroo presión atmosférica. Se debe aplicar una presiónde 100 cm H2O tanto positiva como negativa. Laslecturas deben encontrarse dentro del 5% del valoresperado. Este tipo de procedimiento asume que lostransductores tienen una respuesta lineal y precisarespecto de la columna en U.

Con una periodicidad no determinada, presu-miblemente cada tres meses, la linealidad y preci-sión de los manómetros y los transductores debenser probadas en la columna en U en todo el rangode trabajo de presiones positivas y negativas cada25 o 50 cm H2O.

PROCEDIMIENTOLuego de revisar la orden médica, identificar al pa-ciente, explicar la maniobra y mostrarla con unaboquilla, el paciente se sienta y efectúa la prueba.Se le debe advertir que las maniobras espiratoriasmáximas pueden producirle molestias en los oídos,pero esto no ha de detenerlo de ejecutar un esfuerzomáximo. El paciente es instruido para que tome laboquilla firmemente con los labios de manera deevitar fugas durante el esfuerzo máximo.

El primer paso para la medición de la presióninspiratoria máxima es colocar el clip nasal e invitar

MANUAL DE PRUEBAS DE FUNCIÓN PULMONAR. DE LA FISIOLOGÍA A LA PRÁCTICA

471

al paciente a tomar la boquilla de cartón (u otro tu-bo similar) con los labios, o a utilizar la boquilla deplástico con aletas. A continuación, se indica al pa-ciente que exhale despacio y completamente (a va-lor residual), tome firmemente la boquilla y efectúeuna inhalación con tanta fuerza como le sea posiblepor lo menos durante un segundo.

Se deben obtener entre tres y ocho esfuerzos,con el objetivo de que los dos valores más altos lo-grados estén dentro del 10% de variación. Si el es-fuerzo final es el mayor, se debe hacer otra serie deintentos. Si bien no hay acuerdo general, se puededejar que el paciente descanse unos 30 a 60 se-gundos entre esfuerzos.

Para medir la presión espiratoria máxima, se co-loca el clip nasal y se invita al paciente a tomar laboquilla de cartón (u otro tubo similar) por fuera delos labios fruncidos, no dentro de la boca como conotras boquillas (alternativamente puede utilizarsela boquilla de plástico con aletas). A continuación, seinstruye al paciente para que inhale despacio y com-pletamente (a capacidad pulmonar total), tome fir-memente la boquilla y efectúe una exhalación contanta fuerza como le sea posible por lo menos duran-te un segundo. Hay que asegurarse la ausencia defugas de aire.

Se deben obtener por lo menos tres esfuerzos,y un máximo de ocho, con el objetivo de que los dosvalores más altos obtenidos estén dentro del 10%de variación. Si el esfuerzo final es el mayor, se debehacer otra serie de intentos. Aunque no hay acuer-do general, se puede dejar que el paciente descanseunos 30 a 60 segundos entre esfuerzos.

En relación con el procedimiento, tener en cuen-ta que:

• Si las presiones son obtenidas en otra posiciónque no sea sentada, debe consignarse en el in-forme. Si los valores obtenidos son subnorma-les, se debe reevaluar al paciente respecto de sucooperación y de la técnica. Si hay una razón fí-sica que justifique los resultados anormales, talcomo fugas por la boca, esto debe ser consigna-do así como si el paciente pareciera no entenderlas maniobras o impresionara que hace un es-fuerzo submáximo.

• Si los resultados son cuestionados, se debe efec-tuar una calibración del sistema y/u otros técni-cos pueden repetir la prueba, o ellos mismos oun paciente conocido deben ser evaluados. Esto

tiene el propósito de demostrar nuevamente elprocedimiento al paciente y de comparar los re-sultados. Esto forma parte del control de valida-ción del instrumento.

• Si el paciente no puede mantener los labios fir-mes a la boquilla, otra persona puede ayudar,usar sus dedos y ajustar los labios del paciente.La debilidad de los músculos faciales, que a me-nudo se asocia a enfermedad neuromuscular ge-neralizada (un problema muy frecuente en pa-cientes con esclerosis lateral amiotrófica), puedecausar problemas en esta prueba.

• También se pueden obtener valores inadecuada-mente altos con procedimientos incorrectos. Losvalores falsos de presión inspiratoria máxima pue-den ocurrir cuando un paciente succiona enérgi-camente con la glotis cerrada. La presión gene-rada por los músculos orales y faciales puedeser más alta que las presiones generadas por losmúsculos respiratorios. De manera similar, si du-rante la maniobra de presión espiratoria máximase bombean las mejillas contra la glotis cerrada,las presiones serán más altas que las generadaspor los músculos espiratorios. Las instruccionesclaras con una demostración apropiada del téc-nico ayudan a mejorar la técnica y obtener resul-tados adecuados.

• Si se usan aparatos de mano, sin registradores,se debe ser muy cuidadoso al identificar el pico depresión (desechable) y sólo considerar la mesetade aproximadamente un segundo (es lo que se de-be informar). Además, los valores de presión no sepueden corregir según el volumen pulmonar.

• El procedimiento es dependiente del esfuerzo yla motivación. Se han descrito procedimientos deestimulación eléctrica o magnética que no depen-den de la voluntad pero son definitivamente máscomplejos y costosos (Polkey, 2000; Man, 2004).

• Los valores de presión espiratoria máxima, obte-nidos con ayuda de un técnico que sostiene loslabios, son más altos que los valores efectuadospor el paciente sin esa ayuda. Ésta es una refe-rencia importante para futuras determinaciones.

• Varios estudios han informado los valores de pre-siones estáticas máximas en personas sanas adul-tas (Black, 1969; Vincken, 1987; Ringquist,1966; Wilson, 1984; Enright, 1994). Los rangos

Músculos respiratorios

472

MANUAL DE PRUEBAS DE FUNCIÓN PULMONAR. DE LA FISIOLOGÍA A LA PRÁCTICA

473

informados son amplios. El coeficiente de varia-ción en personas sin patología es de aproxima-damente el 10%.

• Los transductores de presión pueden conectarsea un dispositivo adaptable a una narina con elobjeto de obtener la presión inspiratoria máximadurante la maniobra de sniff nasal. La fuerza delos músculos respiratorios se puede evaluar me-diante los cambios en la presión intrapleural conun catéter esofágico. La fuerza del diafragma sepuede medir con un sistema de catéter balón in-traesofágico y otro intragástrico. La presión ob-tenida es la presión transdiafragmática.

CÁLCULOSSi se utiliza el manómetro de mano, no se requie-re ningún cálculo. Si se dispone de un medidor devolumen simultáneo, se debe consignar el volumenal cual la vía aérea fue ocluida con la válvula delequipo. El pico transitorio de presión al comienzodel esfuerzo es un artefacto que debe ser excluido.Algunos equipos electrónicos generan presionespico mínimas o nulas. En caso de disponer de re-gistros gráficos, se debe tomar la meseta de un se-gundo de duración.

INFORME DE LOS RESULTADOSLos resultados que se deben incluir en el informeson:

• La presión inspiratoria máxima: debe ser un valornegativo, que se expresa en centímetros de agua.Se informa el valor más bajo.

• La presión espiratoria máxima: debe ser un valorpositivo, que también se expresa en centímetrosde agua. Se informa el valor más alto.

Si bien esta etapa del informe no está estandari-zada, se sugiere informar el número de esfuerzos,el grado de reproducibilidad, el porcentaje del valorpredicho y el límite inferior normal (tabla 2).

No está definido aún si se deben corregir pordiferencias en el tamaño del cuerpo, y según loscambios en la capacidad pulmonar total causadapor enfermedad. En caso de disponer de los volú-menes pulmonares, las presiones se pueden infor-mar en función del volumen al cual fueron efectua-das. Esto no es posible con los aparatos portátiles.Para facilitar las correcciones precedentes, es pre-ferible obtener los volúmenes pulmonares al mis-mo tiempo que las presiones usando el pletismó-grafo corporal. Éste permite correlacionar la fuerzamuscular según el grado de hiperinflación, lo cualpuede ser importante en pacientes con enfermedadpulmonar obstructiva crónica. Sin embargo, el pletis-mógrafo corporal hace más difícil las maniobras paraestimular al paciente y pueden obtenerse valoressubmáximos. Alternativamente, aunque menos de-seable, se puede medir el volumen en el pletismó-grafo y las presiones fuera de él.

Rango de edad Pimax PemaxReferencia Sexo (años) (cm H2O ± DE) (cm H2O ± DE)

Black y Hyatt M 20-54 124 ± 22 233 ± 42F 20-54 87 ± 16 152 ± 27

Vincken y cols. M 16-79 105 ± 25 140 ± 38F 16-79 71 ± 23 89 ± 24

Ringqvist y cols. M 18-83 130 ± 32 237 ± 46F 18-83 98 ± 25 165 ± 30

Wilson y cols. M 19-65 106 ± 31 148 ± 34F 18-65 73 ± 22 93 ± 17

Enright y cols. M 65-85 83 ± 27 175 ± 46F 65-85 58 ± 22 118 ± 37

Pulmonary Function Laboratory Management and Procedure Manual.M: masculino; F: femenino; Pimax: presión inspiratoria máxima; Pemax: presión espiratoria máxima; DE: desviación estándar.

TABLA 2. Valores de presión inspiratoria máxima y de presión espiratoria máxima en personas sanas.

Las presiones estáticas máximas pueden incor-porarse como pruebas de función pulmonar en uninforme separado, con toda la información demo-gráfica del paciente.

BIBLIOGRAFÍA– American Thoracic Society/European Respiratory So-

ciety. ATS/ERS Statement on respiratory muscle test-ing. Am J Respir Crit Care Med. 2002; 166: 518-624.

– Black LF, Hyatt RE. Maximal respiratory pressures:normal values and relationship to age and sex. Am RevRespir Dis. 1969; 99: 696-702.

– Celli BR. Clinical and physiologic evaluation of respira-tory muscle function. Clin Chest Med. 1989; 10: 199-214.

– De Vito EL, Grassino AE. Respiratory muscle fatigue.Rationale for diagnostic test. En: Roussos C (Ed.). TheTorax, part C: Disease. Nueva York: Marcel Dekker;1995; 1857-79.

– Enright PL, Kronmal RA, Manolio TA y cols. Respiratorymuscle strength in the elderly. Correlates and referencevalues. Am J Respir Crit Care Med. 1994; 149: 430-8.

– Fiz JA, Carreres A, Rosell A y cols. Measurement ofmaximal expiratory pressure: Effect of holding the lips.Thorax. 1992; 47: 961-3.

– Gaultier C, Zinman R. Maximal static pressures inhealthy children. Respir Physiol. 1983; 51: 45-61.

– Hamnegard CH, Wragg S, Kyroussis D y cols. Portablemeasurement of maximal mouth pressures. Eur RespirJ. 1994; 7: 398-401.

– Laroche CM, Mier AK, Moxham J, Green M. The valueof sniff esophageal pressures in the assessment ofglobal inspiratory muscle strength. Am Rev Respir Dis.1988; 138: 598-603.

– Larson JL, Covey MK, Vitalo CA y cols. Maximal inspi-ratory pressure. Learning effect and test-retest reliabil-

ity in patients with chronic obstructive pulmonary dis-ease. Chest. 1993; 104: 448-53.

– Leech JA, Ghezzo H, Stevens D, Becklake MR.Respiratory pressures and function in young adults.Am Rev Respir Dis. 1983; 128: 17-23.

– Man WD, Moxham J, Polkey MI. Magnetic stimulationfor the measurement of respiratory and skeletal mus-cle function. Eur Respir J. 2004; 24: 846-60.

– Nava S, Ambrosino N, Crotti P y cols. Recruitment ofsome respiratory muscles during three maximal inspi-ratory manoeuveres. Thorax. 1993; 48: 702-7.

– Ng GY, Stokes MJ. Maximal inspiratory and expiratorymouth pressures in sitting and half-lying positions innormal subjects. Respir Med. 1991; 85: 209-11.

– Polkey MI, Green M, Moxham J. Measurement of res-piratory muscle strength. Thorax. 1995; 50: 1131-5.

– Polkey MI, Duguet A, Luo Y y cols. Anterior magneticphrenic nerve stimulation: laboratory and clinical eval-uation. Intensive Care Med. 2000; 26: 1065-75.

– Ringqvist T. The ventilatory capacity in healthy sub-jects. An analysis of causal factors with special refer-ence to the respiratory forces. Scand J Clin Lab InvestSuppl. 1966; 88: 5-179.

– Smyth RJ, Chapman KR, Rebuck AS. Maximal inspira-tory and expiratory pressures in adolescents. Normalvalues. Chest. 1984; 86: 568-72.

– Vincken W, Ghezzo H, Cosio MG. Maximal static respi-ratory pressures in adults: normal values and theirrelationship to determinants of respiratory function.Bull Eur Physiopathol Respir. 1987; 23: 435-9.

– Wanger J, Crapo R, Irvin C. Pulmonary FunctionLaboratory Management and Procedure Manual.American Thoracic Society, Chapter 11; 2005.

– Wilson SH, Cooke NT, Edwards RH, Spiro SG. Pre-dicted normal values for maximal respiratory pressuresin caucasian adults and children. Thorax. 1984; 39:535-8.

Músculos respiratorios

474