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salud  Pletismografía 


Un pletismógrafo moderno

Pletismografía viene del heleno plethusmos, que significa agrandamiento. Determina el volumen de gas compresible en el tórax, para lo que se fundamenta en la ley de Boyle, que afirma que en un sistema cerrado a temperatura incesante el producto de la presión (P) por el volumen (V) del gas es siempre y en todo momento incesante (k); o bien lo que es lo mismo: P·V=k; con lo que, si en un sistema cerrado cambiamos P o bien V, como su producto continúa incesante, entonces el producto P • V ya antes del cambio debe ser igual a P • V tras el mismo, o sea, P1·V1=P2·V2.


El procedimiento nació en mil ochocientos ochenta y dos. Este año en el que a Pfluger se le ocurrió medir su volumen de gas intratorácico aplicando la Ley de Boyle. En primera instancia su objetivo era relacionar las alteraciones en la presión alveolar con las alteraciones simultáneas de volumen pulmonar. Empleó una cámara de madera que lo cubría de cuerpo entero y lo comunicaba a través de un espirómetro. Esto supuso el nacimiento del pletismógrafo a presión, en el que en una caja de aire comprimido los cambios en el volumen de gas intratorácico pueden ser logrados a través de los cambios simultáneos de la presión del gas de dicha caja.


Procedimiento


El sujeto se ubica en la cabina de pletismógrafo completamente sellada, donde sostiene contacto con el exterior a través de una boquilla que le deja respirar. Tras una espiración normal se le cierra la boquilla y se le solicita al sujeto que inhale con fuerza contra resistencia, lo que provocará un incremento de volumen en sus pulmones y un pertinente incremento de presión (por compresión de volumen) en la cabina. Aplicando la ley de Boyle, y conociendo el volumen de la cabina ya antes de la inhalación, es posible calcular el cambio en el volumen de la cabina. El gas en el pulmón debe haber alterado en exactamente la misma magnitud. De este modo y conociendo los cambios de presión en el aparato respiratorio (incluyendo boca y pulmones), podemos calcular el volumen de gas en los pulmones tras una espiración normal o bien capacidad residual funcional (CRF). El volumen alejado a lo largo del proceso se mide utilizando un instrumento que recibe el nombre de neumotacógrafo.


Permite conseguir información sobre la presión arterial y las resistencias periféricas midiendo los cambios de volumen del sistema arterial en las extremidades


Etimológicamente, el término pletismografía significa registro de volumen en heleno, siendo uno de los métodos más viejos empleados en fisiología humana. Los primeros referentes se ubican en mil setecientos treinta y siete, año en que Glisson y Swammerdan emplearon el procedimiento pletismográfico en el estudio de las contracciones del músculo apartado. Los ingleses Brodje y Russell en mil novecientos veinticuatro aplicaron esto al registro del flujo sanguíneo al calcular el flujo de la arteria nefrítico a través de registros volumétricos en un riñón en el que anteriormente habían clampado a la vena nefrítico. En mil novecientos veintiocho Hewlett, aplicando exactamente el mismo principio midió el flujo arterial de la extremidad inferior, ocluyendo el flujo venoso a través de un manguito neumático. En mil novecientos treinta y ocho, Herztman describió la fotopletismografía y en mil novecientos cuarenta y nueve Whitney introdujo la pletismografía por anillos de mercurio, que más tarde se desarrollaría por Vendrick y Barendsen. Greenfield, en mil novecientos cincuenta y cuatro, empleó el pletismógrafo de agua pada medir las alteraciones de volumen en un segmento de extremidad en función de las alteraciones de volumen de agua en el recipiente, que entonces eran proyectadas sobre una película fotográfica. Whitney describió en mil novecientos cincuenta y tres el procedimiento basado en anillos de mercurio y Nijboer desarrolló el pletismógrafo basado en la impedancia en mil novecientos setenta. Desde los años setenta se desarrollaron un número notable de técnicas. Su diferencia estriaba en la metodología empleada y en su rango de sensibilidad.


Fundamentos físicos


Las alteraciones en el volumen de un órgano o bien de un segmento de extremidad, inducidos por la sangre, se relacionan de forma directa con la presión arterial, la presión venosa, con la elasticidad del sistema, con la resistencia, la temperatura y la incesante de expansión del propio sistema.


En el sistema arterial los cambios de volumen están ciertos por la presión arterial y las resistencias periféricas, al paso que en el sistema venoso la compliancia es la variable más esencial.


1.Pletismógrafo de agua: Se fundamenta en el aumento de la presión hidrostática inducida sobre la masa de agua contenida en un recipiente cerrado. Esta presión se transmite a una columna de gas llamada espirómetro, ubicada en un lateral del recipiente. Un polígrafo registra las oscilaciones del espirómetro.


2.Pletismógrafo de aire: Se ubica una cámara neumática, como manguito, en torno a la extremidad. Las alteraciones de volumen de dicha extremidad se transmitirán al manguito, el que está insuflado a una presión de cuarenta-sesenta mmHg.


3.Pletismógrafo de impedancia: mide los cambios de volumen en función de las alteraciones en la impedancia eléctrica, usando el principio físico de la carga iónica que tiene el flujo sanguíneo. La impedancia (Z) se define como la resistencia que un conductor presenta al paso de la corriente eléctrica y se expresa como:



  • Z=p*(l/S) (1)


p es la incesante de resistividad del medio, se mide en ohmios por metro, l es la longitud del conductor y S es el área del conductor. Parece que el volumen es superficie por longitud, y por consiguiente, superficie va a ser volumen partido por la longitud. Si se despeja de la próxima forma, se llega a la próxima ecuación:



  • V=l*S (dos)


  • S=V/l (tres)

Si reemplazamos (tres) en la ecuación (uno, nos da lo siguiente:



  • Z=p*(l2/V)

La longitud continuará incesante, por tanto ?Z va a ser proporcional a ?V.Así:



  • ?Z=p*l2*(1/V1-1/V2)=p*l2*?V/?V1*V2

Siendo p una incesante para el medio, puede concluirse que los cambios de impedancia van a poder relacionarse con los de volumen en un segmento de extremidad en el que los electrodos se sostengan en un emplazamiento incesante.


En este procedimiento se usan cuatro electrodos: dos periféricos y dos centrales. Los primeros producen el campo eléctrico de bajo voltaje y alta frecuencia de oscilación, entre cinco y doscientos cincuenta kHz, con la intención de lograr un campo eléctrico uniforme. Los segundos miden los cambios de impedancia provocados por el flujo sanguíneo.


4.Pletismógrafo de anillos de mercurio (strain gauge):Su esencia es muy similar a la del pletismógrafo que se termina de ver, pues mide los cambios de volumen en función a la impedancia, que es la resistencia al paso de corriente por los anillos, que poseen en su interior una aleación enormemente conductora a base de indio y galio. El paso de una corriente eléctrica por un conductor es de forma directa proporcional a su longitud y también inversamente proporcional a su sección. Un cambio en el volumen del segmento en torno al que tenemos los anillos de Hg, provocaría una alteración en la longitud de tales anillos, cambiando de este modo la resistencia de exactamente los mismos al paso de la electricidad por su interior.



  • ?R=2*?L=2*pr (1)

El perímetro de la circunferencia en una sección circular de la extremidad C es función de su radio r:



  • C=2*p*r (dos)

De las ecuaciones (1) y (dos), a sabiendas de que p es una incesante, se concluye que pequeñas alteraciones del radio de la circunferencia provocarían cambios de resistencia dentro del material conductor:



  • ?R=?4pr

Este procedimiento no solamente se emplea en extremidades. Asimismo presenta variables, como la pletismografía peneana, la que tiene grandes aplicaciones al diagnóstico de la disfunción eréctil orgánica.


5.Fotopletismografía: No se deja valorar cambios segmentarios de volumen, no obstante, tiene utilidad para registrar alteraciones del flujo arterial y venoso a nivel de los plexos dérmico y subdérmico, y las relaciones de estos datos en las curvas de registro de las curvas de pulso logradas por los métodos precedentes, ha comportado que se incluya como un procedimiento pletismográfico. Su principio físico se fundamenta en la capacidad de la gama infrarroja de la energía luminosa en incidir en el flujo sanguíneo de arterias y venas subcutáneas. La fuente transmisora de infrarrojas es un diodo, y la receptora un fotosensor de Cadmio-Selenio anexo al primero. Los tejidos absorben la mayoría de la luz emitida por el diodo, y solo entre el cinco y el diez por ciento alcanza los vasos subcutáneos, cuya magnitud de luz reflejada depende de la densidad de hematíes en su interior. La energía reflejada es amplificada y transformada en diferencial de voltaje.


Los diferentes géneros de pletismografías tienen un extenso repertorio de aplicaciones. Acá solo se incluyen ciertas de ellas:



  • Medir la presión de pulso arterial, diagnosticar insuficiencia arterial periférica, macroangiopatías plantares, establecer el nivel inmejorable de amputación etc.
  • Medición del flujo venoso: mide el tiempo de llenado de los plexos venosos subcutáneos a nivel del tercio distal de la extremidad inferior. Para esto, se provoca el vaciado de estos, con dorsiflexiones repetidas del pie. La sangre nuevamente retorna en general por las vénulas, mas puede hacerlo asimismo por reflujo en situaciones patológicas. La exploración se efectúa con la extremidad en declive, y la célula fotoeléctrica ha de estar puesta en una zona cutánea exenta de pigmentación. El proceso se traduce en una gráfica (véase imagen a la derecha) con una primera una parte de la curva descendente pertinente al vaciado y una segunda parte pertinente al llenado de los plexos. En situación patológica esta segunda parte va a ser un intervalo considerablemente más corto que en situaciones normales.
  • La pletismografía anatómico nos deja medir la capacidad residual funcional, lo que nos puede guiar para el diagnóstico de múltiples nosologías.
  • La pletismografía de impedancia, por servirnos de un ejemplo, puede servirnos de opción alternativa al empleo de ultrasonidos para a advertir modificaciones vasculares in vivo en estudios poblacionales ante apremio suprasistólico. Brinda información de utilidad respecto al comportamiento vascular temporal.


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