Ecuación fundamental del Sistema Respiratorio

unnamedTodos aquellos que nos dedicamos a la fisioterapia respiratoria sabemos que esta especialidad consiste en mucho más que en “sacar mocos”. Detrás de este “sacar mocos” existe un gran conocimiento sobre anatomía, fisiología, mecánica y física del aparato respiratorio. La fisioterapia respiratoria está plagada de fórmulas y ecuaciones que pueden parecer muy complicadas pero que su conocimiento y comprensión son fundamentales para entender el por qué tal técnica se hace así y el por qué esa técnica funciona. Sólo de esta manera podremos ofrecer un tratamiento de calidad, adaptado a cada paciente y a cada momento de su enfermedad o patología.

Voy a tratar de explicar, de manera sencilla, lo que se conoce como “ecuación fundamental del sistema respiratorio”, “ecuación de la presión motriz” o “ecuación de Röhrer”, y que es la siguiente:

 ∆ Presión pleural = ∆Volumen x Elastancia + ∆Flujo x Resistencia

… o en su forma abreviada:

∆Ppl = ∆V x E + ∆v’ x R

Esta ecuación fue desarrollada por Röhrer F. en 1915. Estaba basada en lo siguiente: “la ventilación es el desplazamiento de un volumen de aire, sometido a una elasticidad, el cual circula a una velocidad determinada por la resistencia de unos conductos.” Así, revela cómo se mueven los volúmenes y los flujos de aire a través del sistema respiratorio. Los ventiladores mecánicos, y también la espirometría, funcionan a partir de esta ecuación, por lo que no es raro encontrárnosla en libros y manuales de ventilación mecánica (utilizan esta misma fórmula aunque con algunos parámetros más, que no voy a explicar porque no es el tema que nos interesa ahora). Guy Postiaux pensó en cómo aplicarla a la fisioterapia respiratoria propiamente dicha. Y puesto que es la ecuación que define al sistema respiratorio, todas las técnicas fisioterápicas deben respetarla.

Para explicarla nos vamos a ayudar del modelo pulmonar de Weibel (1963), aunque de forma más simplificada.

esquema respi

 E: elastancia, es decir, elasticidad y compliance. R: resistencia. Ppl: presión pleural. Ø: diámetro. V: volumen. v’: flujo.

Vayamos por partes:

  1. La caja torácica, o más concretamente los músculos que la mueven, es la encargada de dar movimiento al sistema (inspiración y espiración), produciendo cambios en la presión pleural. El fisioterapeuta, al presionar sobre caja torácica y/o abdomen, también va a provocar cambios en la presión pleural.
  2. La presión pleural condiciona el volumen y el flujo de aire, tal y como queda reflejado en la fórmula.
  3. El volumen, que se concentra en el alvéolo, depende de la elastancia.
  4. El flujo, que tiene lugar en el conducto, depende de la resistencia.
  5. El flujo y el volumen variaran de acuerdo a la variación de la presión pleural, además para que se mantenga el equilibrio cuando el volumen aumenta el flujo disminuye, y viceversa. (Los productos v’ x R y V x E deben variar en sentido inverso).

* El término elastancia hace referencia a elasticidad y compliance, es decir, a la capacidad de volver a la posición de reposo (elasticidad) y a la capacidad de distensión (compliance).

 A partir de estas premisas, Guy Postiaux engloba todas las técnicas manuales de fisioterapia respiratoria en solo 4. Pero antes, para entender mejor aún esta clasificación, recordemos que los alvéolos son el lugar del volumen, por lo que los problemas que podremos encontrar a ese nivel serán problemas de volumen (por ejemplo, atelectasias). El conducto (vías aéreas) es el lugar de la resistencia, por lo que los problemas que podremos encontrar aquí serán problemas de resistencia (por ejemplo, secreciones pulmonares).

 Problema en pulmón profundo (alvéolo) – INSPIRACIÓN LENTA:

-        Inspirómetro incentivo.

-        EDIC (ejercicio a debito inspiratorio controlado).

-        RIM (resistive inspiratory maneuvers).

-        (Suspiro).

 Problema en vías aéreas medias – ESPIRACIÓN LENTA:

-        ELTGOL (espiración lenta total glotis abierta en infralateral).

-        ELPr (espiración lenta prolongada).

-        DA (drenaje autógeno).

-        (Llanto).

 Problema en vías aéreas proximales – ESPIRACIÓN FORZADA:

-        TEF (técnica de espiración forzada).

-        AFE (aceleración del flujo espiratorio).

-        Tos (activa, asistida, provocada).

 Problema en vías aéreas extratorácicas – INSPIRACIÓN FORZADA:

-        DRR (drenaje rinofaríngeo retrógrado), que en ocasiones se puede combinar con instilaciones de suero fisiológico.

Por supuesto, debemos conocer cada una de estas técnicas: sus indicaciones, en qué momento aplicarlas y en qué pacientes.

Antes de que comenten en esta entrada, me gustaría que reflexionaran un poco más acerca de la ecuación de Röhrer y le dieran todas las vueltas necesarias al esquema aquí mostrado, solo así podrán sacarle su máximo provecho y podrán entenderla en su totalidad.

Bibliografía:

  1. Postiaux G. Principales técnicas de fisioterapia de limpieza broncopulmonar en pediatría (manuales, no instrumentales). En: Fisioterapia respiratoria en el niño. 1ª ed. Madrid: McGraw Hill – Interamericana de España, S. A. U.; 2001. 139 – 241.
  2. Postiaux G., Ladha K., Lens E. Proposition d’une kinésithérapie respiratoire confortée par l’équation de Rohrer. Application au nourrisson broncho-obstructif. Ann. Kinésithér., 1995, 1.22 (8), 342-354.

 

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Araceli Vicente Parra

Graduada en Fisioterapia. Máster en Fisioterapia Respiratoria y Cardíaca.

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10 comentarios en “Ecuación fundamental del Sistema Respiratorio

  1. Araceli, muy buena entrada, he aprendido más de fisioterapia respiratoria con esta entrada que durante la diplomatura. Ya te puedes imaginar el nivelazo que tengo
    Dos preguntas de ignorante:
    ¿Qué significa los triangulitos de la ecuación?
    ¿Como se sabe si el problema está en pulmón profundo (alvéolo), en vías aéreas medias, en vías aéreas proximales,o en vías aéreas extratorácicas?

    He oido decir que dentro de la fisioterapia la respi y cardio son las que tienen más evidencia, tú que opinas?

    • Hola Manuel, me alegra que te haya servido para algo esta entrada. En la carrera yo tampoco di apenas fisioterapia respiratoria (y mucho menos cardíaca). Lo que aquí explico sólo es una mínima parte de lo que en realidad es toda la fisioterapia respiratoria.

      ¿Qué significa los triangulitos de la ecuación?
      Los triángulos hacen referencia a “variación” / “diferencia”. Es decir: una variación en la presión pleural provoca variaciones en el volumen (que depende de la elastancia) y variaciones en el flujo (que depende de la resistencia).

      ¿Como se sabe si el problema está en pulmón profundo (alvéolo), en vías aéreas medias, en vías aéreas proximales,o en vías aéreas extratorácicas?
      Aquí esta la clave de toda la fisioterapia respiratoria: es imprescindible AUSCULTAR. No nos sirve de nada conocer todas las técnicas si no sabemos qué le pasa al paciente y dónde está el problema.

      En cuanto a lo de que la fisioterapia respiratoria y cardíaca son las que más evidencia tienen sólo te puedo decir que es cierto que hay mucha evidencia, pero no sé si es este campo en el que MÁS evidencia hay ya que el resto de campos los conozco poco o al menos no tanto. Personalmente pienso que la fisioterapia respiratoria y cardíaca tiene mucha evidencia porque es muy fácil medir OBJETIVAMENTE todos los cambios que se puedan producir. Existen muchos dispositivos de medida que nos dan la información exacta de presiones, flujos, volúmenes, etc. Además, la fisioterapia respiratoria pienso que es un campo muy técnico y que funciona a base de leyes y fórmulas físicas medibles y demostrables.

  2. Las afirmaciones de Postiaux pueden tener cierto interés desde el punto de vista fisiológico, pero no están apoyadas por la investigación clínica. De hecho Postiaux se ha dedicado más a la difusión de sus ideas mediante el lucrativo mundo de los cursos que a testarlas de forma objetiva mediante ensayos de calidad (mucha publicación, pero menor). Sólo hay que leer lo que opina de la medicina basada en la evidencia para ponernos la mosca detrás de la oreja (http://www.postiaux.com/es/evidence-based.html).
    Quizá el caso más paradigmático es el de la bronquiolitis, enfermedad autolimitada que en la mayor parte del mundo no recibe tratamiento sistemático de fisioterapia respiratoria, salvo, por tradición, en Francia y países limítrofes (Postiaux es belga). La revisión Cochrane del 2007 sobre el tema no incluía técnicas de espiración forzada (así llaman en la revisión a la espiración lenta prolongada) y su conclusión es no recomendarla como medida general. La actualización de esta revisión en 2012 sí que incluye la espiración lenta prolongada y (tachán) llega a las mismas conclusiones. Aún así Postiaux, cabezón, contraataca: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1779012313001496. Ninguna guía de práctica clínica recomienda la fisioterapia respiratoria para el tratamiento de la bronquiolitis salvo la Conferencia de Consenso de París (2000), que como su nombre indica llega a sus conclusiones por consenso y no con “evidencias”, como cualquiera puede comprobar (http://www.has-sante.fr/portail/upload/docs/application/pdf/bronchio.pdf).
    En España la mayor parte de los cursos de fisioterapia respiratoria y la mayor parte de los “expertos” en la materia siguen la corriente Postiaux. La emigración de los fisioterapeutas españoles a Francia también ha ayudado a la penetración de estas ideas poco fundamentadas. Muchos encontrarán sus referencias en el país vecino. Yo no. Y me temo que ni en Australia, ni en EEUU, ni en Canada (tampoco en la parte francófona) conocen al bueno de Postiaux.

    • A ver, vayamos por partes:

      1. No había leído lo que escribe Postiaux en su página web sobre la medicina basada en la evidencia. Y aquí te doy toda la razón, quizá lo que escribe no es del todo apropiado si lo que perseguimos es evidenciar nuestras técnicas.

      2. Sobre la revisión Cochrane: para empezar la revisión está hecha por 4 personas, de las cuales ninguno es fisioterapeuta (revisa el breve currículum que aparece en la propia revisión).
      La revisión del 2012 incluye 9 estudios, dos de los cuales indican que no han sido publicados (Galbany, 2004; y Aviram, 1992). Las intervenciones de estos 9 estudios incluidos en la revisión son:

      Postiaux 2011:
      Grupo control (GC): suero fisiológico 3% + salbutamol (n=8).
      Grupo intervención (GI): suero fisiológico 3% + salbutamol + “prolonged slow expiration technique and coughing” (n=12).

      Gajdos 2010:
      GI: “passive increased exhalation technique” + “assisted cough” (n=246).
      GC: “nasal suction” (n=250).

      Rochat 2010:
      GI: “prolonged slow expiratory technique” + “slow accelerated expiratory technique” + “coughing provoked” (n=51)
      GC: “No physiotherapy” (n=53)

      De Córdoba 2008: tres grupos.
      1: vibration + postural drainage. (n=5)
      2: percusión + postural drainage (n=8)
      3: bronchial aspiration (n=6).

      Bohe 2004:
      GI: percussion + postural drainage + vibration + nasopharygeal aspiration (n=16).
      GC: nasopharyngeal aspiration (n=16).

      Nicholas 2004:
      GI: percussion + vibrations in postural drainage positions (n=26).
      GC: no especifican que hacen, (n=24).

      Webb 1985:
      GI: “chest percussion with a cupped hand for three minutes in each postural drainage positions followed by assisted coughing” or “gente oropharyngeal suction performed twice a day while in the hospital”. (n=44).
      GC: no especifican que hacen (n=46).

      Galbany 2004 (no publicado):
      GI: forced expiratory technique (n=15).
      GC: no intervention (n=15).

      Aviram 1992: (no publicado)
      GI: chest physiotherapy (pero no describe las técnicas, los revisores asumen que es vibración + percusión).
      GC: no physiotherapy.

      En resumen: 5 estudios realizan técnicas de drenaje postural y clapping (percussion) las cuales ya han sido demostradas que no funcionan y que tienen efectos adversos. De los 4 estudios restantes solo el de Postiaux y el de Rochat hablan de espiración lenta prolongada, conocido como ELPr (y el de Rochat además lo combina con AFE, que tiene sus contraindicaciones en recién nacidos).

      Dicho esto, no entiendo que leyendo esta revisión llegues a la conclusión de que la fisioterapia respiratoria (y en concreto las técnicas de Postiaux) no funciona en la bronquiolitis del niño entre 0 y 2 años. A la hora de leer un artículo es muy importante saber hacer una buena LECTURA CRÍTICA. Si me das unos días te busco artículos sobre el efecto de la ELPr en el niño con bronquiolitis.

      3. Y para terminar, ¿qué fisioterapia respiratoria están haciendo en Australia, EEUU y Canada?

  3. Araceli, el hecho de que la revisión Cochrane no esté elaborada por fisioterapeutas no supone un problema. El mundo no se divide en fisioterapeutas (que somos muy profesionales y queremos lo mejor para los pacientes) y el resto (que están vendidos a los poderes fácticos y quieren hacernos la vida imposible). Si la fisioterapia respiratoria funciona en la bronquiolitis es bueno para todos. Hacer terapias que no funcionan por sistema, es malo para todos.
    Precisamente no soy yo un fanático de las revisiones Cochrane más conservadoras que no aportan ninguna conclusión. La que nos ocupa concluye que no hay que recomendar la fisioterapia respiratoria en la práctica normal (“it should not be recommended standard practice”) porque no cambia el curso de la bronquiolitis (deja abierta la puerta a que tenga su valor para proporcionar cierto alivio transitorio, que no es poco). La propia revisión sirve para hacer una LECTURA CRÍTICA de los ensayos clínicos sobre el tema. Cuando hago una LECTURA CRÍTICA de la LECTURA CRÍTICA de la Cochrane no veo ninguna prueba a favor de la realización de la espiración lenta prolongada en bronquiolitis del lactante. Si se acumulan pruebas de calidad en otra dirección yo seré el primero en alegrarme.
    También es curiosa la facilidad con la que Postiaux y sus discípulos aceptan la investigación que llega a la conclusión que clapping y drenaje postural no son útiles y cómo se rebelan contra la investigación que no confirma sus afirmaciones. La ciencia no es un embudo. No conviene casarse tanto con una “técnica” como para tener problemas a la hora de abandonarla, aunque la realidad sea tozuda. Postiaux ya escribía sobre la espiración lenta prolongada en el año 1997 y sigue hoy denominándola maniobra novedosa (“Recently, a passive slow expiratory maneuver has been proposed and called prolonged slow expiration technique” dice en “Chest Physical Therapy in Acute Viral Bronchiolitis: An Updated Review” del año 2013).
    En Estados Unidos, Canada y Australia no se realiza fisioterapia respiratoria sistemática en el niño pequeño con bronquiolitis.

  4. Peestapu,

    “La revisión Cochrane del 2007 sobre el tema no incluía técnicas de espiración forzada (así llaman en la revisión a la espiración lenta prolongada) y su conclusión es no recomendarla como medida general. La actualización de esta revisión en 2012 sí que incluye la espiración lenta prolongada y (tachán) llega a las mismas conclusiones.”

    Si los terminos de inclusión son incorrectos el resultado no puede ser correcto de otra manera que no sea fortuita. Es decir, si la mayoría de estudios hacen uso de técnicas demostradamente incorrectas, inefectivas o contraproducentes la inclusión de nuevos estudios con resultados efectivos no alterará el resultado aunque si resulte significativa.

    De todas formas, no entiendo muy bien que tiene que ver el rollo de Postiaux y la bronquilitis con la entrada, que versa sobre la ecuación de Röhrer. Al hilo de ella… pues que decir. Que la mayoría de fisioterapeutas no tenemos ni puta idea, hablando en plata. Lo que dimos en la carrera se queda francamente corto y siendo un área tan aparentemente “poco práctica” para muchos de nosotros en el día a día la dejamos abandonada.

  5. Es decir, si la mayoría de estudios hacen uso de técnicas demostradamente incorrectas, inefectivas o contraproducentes la inclusión de nuevos estudios con resultados efectivos no alterará las conclusiones aunque sus resultados si sean significativos. (El duende de las erratas)

  6. Hola.
    Primero felicitar por la entrada del post, soy fisioterapeuta respiratorio y creo que es la clave de nuestro trabajo juntó con la auscultación.
    Por otro lado, cuando hacemos investigación es muy importante plantearnos bien la hipótesis a investigar. Y para ello, por desgracia, a veces hay que hacer estudios previos para darte cuenta de errores cometidos. Y por qué digo esto, porque si queremos valorar la fisioterapia respiratoria en la bronquiolitis, tenemos que pensar no sólo sobre el tipo de técnica, sino también sobre el momento de esa bronquiolitis. En las fases agudas no cursa con tanto moco y sí con mayor inflamación, así que cualquier estudio realizado en esa fase en los que se valoren las técnicas de drenaje bronquial, será un error. En ahí donde entra nuestra pericia como clínicos e investigar lo que es bueno o mejor para cada una de las situaciones.

    • Muchas gracias por tu comentario Raúl. Tienes toda la razón en lo que comentas, y no solo en fisioterapia respiratoria sino en toda la fisioterapia en general. Es importante saber qué hacer y en qué momento hacerlo.

  7. Hola, soy Manolo, fisioterapeuta formado en fisioterapia respiratoria y cardiaca, sobre todo fisioterapia respiratorio, he tenido la oportunidad de poder estar con M. Guy Postiaux en 3 ocasiones y he sido alumno de carrera y postgrado y demás eventos del profesor Jordi Vilaró FT PhD.
    Es muy importante y necesario que nos sigamos formando, y contrastando como en todas las áreas. Nos encontraremos cosas que no cuadren, que no nos gusten, unos trabajarán mejor, podrán existir controversias, envidias, pero somos compañeros y atendemos personas.
    Sobre el tema de la investigación y evidencia científica intenta ponerte en contacto con el prof. Dr. Jordi Vilaró y Dr. Dani Martí FT PhD, para que si quieres transmitirle algo a Postiaux os pongáis de acuerdo.
    Enhorabuena Araceli por tu trabajo..

    Peetsapu, te recomiendo Fisioterapia del Siglo 21.

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