Testes de Função Pulmonar

As modalidades de diagnóstico, como as radiografias de tórax, permitem a obtenção de imagens estáticas da cavidade torácica, incluindo dos pulmões e das vias aéreas. Embora permitam obter uma variedade de informações anatómicas, necessárias para o diagnóstico de doenças pulmonares, as radiografias de tórax não fornecem muita informação sobre a função respiratória do indivíduo. Os testes de função pulmonar são um grupo de procedimentos diagnósticos que permitem obter informações úteis e quantificáveis sobre a taxa de fluxo de ar através das vias aéreas do indivíduo, a capacidade pulmonar e a eficiência das trocas gasosas em relação ao tempo. Os exames mais utilizados são a espirometria (antes e após o uso de broncodilatador), os volumes pulmonares e a quantificação da capacidade de difusão do monóxido de carbono (CO, pela sigla em inglês). Os testes podem ser influenciados pelo esforço/fadiga do indivíduo, estado de doença ou pela presença de malformações anatómicas.

Última atualização: Jul 19, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Visão Geral

Definição

  • Grupo de testes que fornecem dados objetivos sobre a função pulmonar de um indivíduo, incluindo:
    • Volumes pulmonares
    • Taxa de fluxo de ar
    • Capacidade de troca de gases
  • Os exames devem ser interpretados tendo em conta o contexto da história clínica e do exame físico.
  • Os resultados podem sugerir categorias diferentes de doenças respiratórias.

Exemplos

  • Espirometria antes e após um broncodilatador
  • Volume pulmonar
  • Quantificação da capacidade de difusão

Indicações

  • Procurar evidência de patologia pulmonar específica, na presença de sintomas respiratórios
  • Para avaliar a progressão conhecida de doença pulmonar
  • Para monitorizar a eficácia do tratamento
  • Avaliar a aptidão no pré-operatório, principalmente nos casos de procedimentos que envolvem os pulmões e o coração
  • Para monitorizar os efeitos colaterais de fármacos (e.g., amiodarona)
  • Para monitorizar o desenvolvimento de doenças pulmonares em indivíduos com exposições prejudiciais
  • Para avaliar o grau de limitação física

Contraindicações

  • Enfarte do miocárdio recente
  • Embolia pulmonar não tratada
  • Aneurisma da aorta ascendente (> 6 cm de dilatação)
  • Pneumotórax
  • Cirurgia torácica recente
  • Cirurgia ocular (< 1 semana)
  • Hemoptises
  • Angina

Volumes Pulmonares

  • Os volumes pulmonares são medidos por:
    • Pletismografia corporal:
      • A técnica mais precisa
      • Com base na lei de Boyle: P1 x V1 = P2 x V2 → o produto da pressão (P) pelo volume (V) é constante para qualquer gás, independentemente do recipiente que contém o gás
      • O indivíduo senta-se numa caixa fechada e respira contra uma válvula fechada.
      • Medem-se as alterações de pressão e de volume na caixa, que podem ser usadas para extrapolar o volume e a pressão dentro dos pulmões.
    • Diluição de gás inerte:
      • O indivíduo inala um gás marcador inerte, não absorvido pelos pulmões.
      • O gás exalado é colhido e calcula-se a diluição, o que fornece uma estimativa do volume pulmonar.
    • Washout de nitrogénio:
      • 80% do volume pulmonar é nitrogénio.
      • O indivíduo inala 100% de oxigénio através de um tubo de 1 via, “lavando” o nitrogénio dos pulmões.
      • O volume de nitrogénio lavado é medido, o que permite estimar o volume pulmonar.
      • Mede a capacidade residual funcional (CRF)
  • Volumes pulmonares:
    • Volume corrente (VC):
      • Volume de ar inspirado ou expirado durante a respiração regular, em repouso
      • Valor normal: aproximadamente 500 mL
    • Volume de reserva inspiratório (VRI): volume de ar inalado até ao máximo acima da inspiração corrente normal
    • Volume de reserva expiratório (VRE): volume de ar expirado até ao máximo após expiração corrente normal
    • Volume residual (VR): quantidade de ar que permanece nos pulmões após a expiração máxima
  • Capacidades pulmonares:
    • Capacidade pulmonar total (CPT):
      • Volume de ar presente nos pulmões após uma inspiração profunda máxima
      • A soma de todos os volumes: CPT = VRI + VC + VRE + VR
    • Capacidade vital (CV):
      • Volume máximo de ar expirado após uma inspiração profunda máxima
      • CV = VRI + VC + VRE ou CV = CPT – VR
    • Capacidade inspiratória (CI):
      • Volume máximo de ar inspirado após uma expiração corrente normal
      • CI = VC + VRI
    • Capacidade expiratória (CE):
      • Volume máximo de ar expirado após uma inspiração corrente normal
      • CE = VC + VRE
    • CRF: volume de ar que permanece nos pulmões após uma expiração corrente normal
Representação gráfica dos volumes pulmonares medidos por pletismografia corporal

Representação gráfica dos volumes pulmonares medidos por pletismografia corporal:
Os volumes pulmonares podem ser medidos e calculados colocando um indivíduo numa caixa com um volume conhecido e realizando manobras respiratórias específicas, permitindo ao médico diagnosticar a patologia que cursa com alterações nos volumes pulmonares.

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Espirometria

  • A espirometria regista o volume de ar que entra e sai dos pulmões de um indivíduo.
  • Medida de função pulmonar mais utilizada
  • O indivíduo é instruído a inspirar e expirar até ao máximo através de um espirómetro.
  • As medidas mais utilizadas incluem:
    • Capacidade vital forçada (CVF): volume máximo de ar exalado com esforço, após uma inspiração máxima
    • Volume expiratório forçado em 1 segundo (VEF1): volume de ar expirado durante o segundo inicial da manobra da CVF
    • A proporção VEF1/CVF:
      • Descreve a proporção de ar exalado no 1º segundo
      • Valor normal > 70%
      • A proporção encontra-se diminuída na doença pulmonar obstrutiva porque as vias aéreas colapsam durante a expiração.
    • TPFE (taxa de pico de fluxo expiratório):
      • Velocidade máxima de expiração
      • Ocorre nos primeiros 200 milissegundos do início da expiração forçada
      • Normalmente usado para avaliar a obstrução das vias aéreas em indivíduos com asma
  • Curva de fluxo-volume: representação gráfica do fluxo em função do volume:
    • O volume é representado no eixo x e o fluxo no eixo y.
    • O ramo expiratório é geralmente representado como uma deflexão positiva.
    • Nas doenças pulmonares obstrutivas:
      • Os fluxos expiratórios estão diminuídos.
      • O volume inspiratório final e expiratório final estão aumentados devido ao aprisionamento de ar.
    • Nas doenças pulmonares restritivas:
      • Os pulmões estão “mais rígidos”, causando diminuição dos volumes.
      • Há manutenção dos fluxos.
  • Obstrução fixa das vias aéreas:
    • Limitação constante do fluxo durante a inspiração e expiração
    • As curvas de fluxo “achatam” tanto na inspiração quanto na expiração.
    • Exemplos: tumor ou estenose traqueal
  • Obstrução extratorácica variável:
    • A redução do fluxo é maior durante a inspiração.
    • A curva de fluxo é plana durante a inspiração.
    • A pressão positiva nas vias aéreas durante a expiração diminui a obstrução.
    • Exemplos: paralisia das cordas vocais, apneia obstrutiva do sono
  • Obstrução intratorácica variável:
    • A redução do influxo é maior durante a expiração.
    • A curva de fluxo é plana durante a expiração.
    • A diminuição da pressão pleural em redor das vias aéreas diminui a obstrução durante a inspiração.
    • Exemplos: traqueomalácia, tumores dos brônquios
Interface de usuário do ventilador padrão

Curvas de fluxo-volume:
Os resultados dos testes de espirometria são frequentemente representados como gráficos padronizados denominados de curvas de fluxo-volume. Os gráficos geralmente mostram o volume no eixo x e o fluxo no eixo y (o fluxo para fora dos pulmões é positivo, o fluxo para dentro dos pulmões é negativo). Uma curva de fluxo-volume representa um ciclo respiratório capturado durante a espirometria.
PEF, pela sigla em inglês: pico de fluxo expiratório
MEF, pela sigla em inglês: fluxo expiratório máximo
FEF: fluxo expiratório forçado
FVC, pela sigla em inglês: capacidade vital forçada
FIF: fluxo inspiratório forçado

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Capacidade de Difusão do Pulmão para o Monóxido de Carbono (DLCO, pela sigla em inglês)

  • Usada como uma medida da eficácia das trocas gasosas
  • Medida pelo método da “respiração única”:
    • O indivíduo inspira uma mistura de monóxido de carbono (CO, pela sigla em inglês) diluído, sustém a respiração por 10 segundos e depois exala para um sensor.
    • A quantidade de CO exalado é medida através da análise de infravermelhos.
  • Afere a capacidade pulmonar de transportar o gás inalado, dos alvéolos para o sangue
  • A difusão do gás através da membrana alveolar depende:
    • Da área de superfície da membrana alveolar
    • Da constante de difusão do gás específico
    • Do gradiente de pressão do gás através da membrana
  • O CO é o gás ideal para estudo:
    • Afinidade muito alta para a Hb
    • O CO ligado à Hb não contribui para a pressão parcial do CO no sangue.
    • O gradiente de pressão do CO através da membrana alveolar é constante.
  • Fatores que diminuem a DLCO:
    • Anemia
    • Fibrose pulmonar
    • Enfisema
  • Fatores que aumentam a DLCO:
    • Asma
    • Exercício
    • Hemorragia pulmonar
    • Policitemia
Tabela: Parâmetros da doença pulmonar obstrutiva e restritiva
Parâmetro Doença pulmonar obstrutiva Doença pulmonar restritiva
CPT Alta/normal Muito baixa
CV ou CVF Baixa/normal Muito baixa
VR Alto Baixo
CRF Alta Baixa
VEF1 Muito baixo Normal/baixo
VEF1/CVF Baixo Normal/alto
CPT: capacidade pulmonar total
CV: capacidade vital
CVF: capacidade vital forçada
VR: volume residual
CRF: capacidade residual funcional
VEF1: volume expiratório forçado em 1 segundo

Relevância Clínica

As seguintes condições são diagnosticadas através de testes de função pulmonar:

  • Doença pulmonar obstrutiva: categoria de doença respiratória caracterizada por obstrução das vias aéreas e aprisionamento de ar nos pulmões. A doença pulmonar obstrutiva é marcada por volumes pulmonares elevados (ou seja, CRF, VR e CPT aumentadas). A prova de função pulmonar mostra uma diminuição predominante do VEF1, levando a uma diminuição da relação VEF1/CVF. O enfisema, a bronquite crónica, a asma e as bronquiectasia são tipos de doenças pulmonares obstrutivas.
  • Doença pulmonar restritiva: grupo de doenças pulmonares caracterizadas pelo aumento da rigidez do tecido pulmonar, devido à inflamação intersticial e fibrose. Os volumes pulmonares estão caracteristicamente diminuídos (isto é, CVF e CPT diminuídos). A prova de função pulmonar mostra um aumento da relação VEF1/CVF porque tanto o VEF1 quanto a CVF estão simetricamente diminuídas. A fibrose pulmonar idiopática, a doença pulmonar por esclerodermia, o lúpus eritematoso sistémico, a asbestose e outras doenças pulmonares ocupacionais são exemplos de doenças pulmonares restritivas.

Referências

  1. Bansal T., Beese R. (2019). Interpreting a chest X-ray. Br J Hosp Med (Lond), 80(5), C75-C79. doi: 10.12968/hmed.2019.80.5.C75
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  3. Liou T.G., Kanner R.E. (2009). Measurement of lung volumes. Clinical reviews in allergy & immunology, 37(3):153-158. https://hollis.harvard.edu/primo-explore/fulldisplay?docid=TN_cdi_proquest_miscellaneous_1033159481&context=PC&vid=HVD2&lang=en_US&search_scope=everything&adaptor=primo_central_multiple_fe&tab=everything&query=any,contains,Measurement%20of%20lung%20volumes&offset=0
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  5. Ruppel G.L., Enright P.L. (2012). Pulmonary function testing. Respir Care, 57(1):165-175. doi: 10.4187/respcare.01640.
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