Enfermedades pulmonares obstructivas: revisión de la patología

Dos personas acuden a la consulta.

La primera es Elsa, una mujer de 66 años con antecedentes de fumar dos paquetes al día durante los últimos 35 años.

Tiene disnea progresiva y tos crónica y productiva, que apareció hace dos años y medio pero que ha empeorado últimamente.

En la exploración, presenta una respiración con labios fruncidos, tórax en tonel y disminución de los ruidos respiratorios con sibilancias.

Se solicita una espirometría, que muestra signos de obstrucción respiratoria moderada, incluida una disminución importante del volumen espiratorio forzado en 1 segundo.

La otra persona es James, un niño de 7 años con antecedentes de sibilancias y episodios de tos que comenzaron hace 2 años.

Los episodios solían ser solo en invierno, pero su frecuencia y gravedad han aumentado en los últimos 6 meses.

Su padre tiene antecedentes de asma, y el niño tiene eccema.

La exploración física y la espirometría son normales.

Parece que ambos tienen algún tipo de enfermedad pulmonar obstructiva.

Vamos a revisar la fisiología.

El árbol respiratorio puede dividirse en la zona de conducción, que consta de las vías respiratorias grandes, como la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios; y la zona respiratoria, formada por los bronquíolos respiratorios, los conductos alveolares y los alvéolos.

El epitelio que recubre el lumen de las vías respiratorias está compuesto principalmente por una capa de células epiteliales cilíndricas ciliadas seudoestratificadas hasta el comienzo de los bronquíolos terminales, donde se sustituye por células cúbicas.

Las células epiteliales cilíndricas seudoestratificadas ciliadas tienen proyecciones en forma de pelo llamadas cilios.

Los cilios se encargan de eliminar las partículas más grandes, como el polvo, que llegan a los bronquíolos terminales, desplazándolas hacia la faringe, donde son expulsadas al toser.

El epitelio también contiene células caliciformes que fabrican el moco dentro de las vías respiratorias.

Debajo de esta capa se encuentran la membrana basal y el tejido conjuntivo laxo, llamado lámina propia, que junto con el epitelio constituye la mucosa.

Debajo de la mucosa hay músculo liso y después más tejido conjuntivo, y juntos constituyen la submucosa, que es donde se encuentran las glándulas mucinosas bronquiales que secretan la mayor parte del moco en el lumen de los bronquios.

Por último, en los bronquios, pero no en los bronquíolos, también hay una capa de cartílago debajo de la submucosa que da rigidez a los bronquios y ayuda a mantenerlos abiertos.

Las enfermedades pulmonares obstructivas son un grupo de trastornos que se caracterizan por la obstrucción del flujo de aire, que atrapa el aire dentro de los pulmones.

Debido a que las vías respiratorias están estrechadas o gravemente obstruidas, el aire exhalado sale más despacio de lo normal y, al final de una espiración completa, todavía queda una cantidad anómalamente grande de aire en los pulmones.

Se trata de un déficit respiratorio obstructivo, y está marcado por varios cambios que pueden verse en las pruebas de la función pulmonar o PFP, como la espirometría y la pletismografía.

La espirometría consiste en respirar en un tubo conectado a una máquina llamada espirómetro, que mide la cantidad de aire que se inspira y se expulsa, y la velocidad con que se hace.

La pletismografía consiste en colocar al paciente en una cámara sellada y pedirle que respire a través de una boquilla, que mide la presión generada por la respiración para calcular la cantidad de aire que hay dentro de los pulmones.

En las enfermedades pulmonares obstructivas, primero hay un aumento del volumen residual, o VR, que es la cantidad de aire que queda en los pulmones después de exhalar todo lo que se pueda, y de la capacidad residual funcional, o CRF, que es la cantidad de aire que queda en los pulmones al final de una exhalación normal.

En segundo lugar, hay una disminución pequeña de la capacidad vital forzada, o CVF, que mide la cantidad de aire que una persona puede exhalar con fuerza después de respirar lo más profundamente posible, y una disminución significativa del volumen espiratorio forzado en 1 segundo, o VEF1, que mide la cantidad total de aire que se puede exhalar por la fuerza en el primer segundo de la prueba a CVF.

Esto se debe a que estas personas tienen las vías respiratorias estrechas, lo que dificulta la velocidad con la que el aire puede salir de los pulmones.

En tercer lugar, hay una disminución de la proporción entre el VEF1 y la CVF secundaria a la disminución desproporcionada de la CVF y el VEF1.

La proporción mide la cantidad de aire que una persona puede exhalar con fuerza en 1 segundo en relación con la cantidad total de aire que puede exhalar.

Esta disminución de la proporción entre el VEF1 y la CVF se considera el sello distintivo de la enfermedad pulmonar obstructiva y también puede utilizarse para averiguar la gravedad de la obstrucción.

En cuarto lugar, la capacidad pulmonar total es normal o está aumentada, a diferencia de las enfermedades pulmonares restrictivas, en las que casi siempre está disminuida.

La razón por la que la CPT puede aumentar es que en algunas enfermedades pulmonares obstructivas, como el enfisema, hay un atrapamiento de aire y los pulmones se hiperinflan.

La CPT se calcula sumando el volumen de aire que queda en los pulmones tras la espiración o el volumen residual con la CVF.

En quinto lugar, también puede haber un desajuste de V/Q, donde la V representa la ventilación, que es el aire que se respira, y la Q representa la perfusión, que es el flujo sanguíneo.

Se produce un desajuste de V/Q porque el flujo sanguíneo es normal pero los pulmones no reciben suficiente oxígeno debido a la obstrucción de las vías respiratorias, y esto se mide mediante una prueba llamada gammagrafía de ventilación/perfusión pulmonar.

Con el tiempo, esto puede provocar hipoxemia, porque no hay suficiente oxígeno en la sangre.

Para mantener constante la relación V/Q, a medida que la ventilación disminuye, los vasos pulmonares comienzan a constreñirse para reducir la perfusión a las zonas que no participan en el intercambio de gases.

Esto se denomina vasoconstricción hipóxica y conduce a la hipertensión pulmonar.

Con el tiempo, la hipertensión pulmonar sobrecarga el corazón derecho y puede provocar una insuficiencia cardíaca derecha, o cardiopatía pulmonar, que se manifiesta como distensión venosa yugular, edema periférico y hepatomegalia debido a la congestión.

Por último, es importante evaluar el intercambio de gases, que varía en función de la enfermedad concreta.

Esto se hace midiendo la capacidad de difusión de los pulmones para el monóxido de carbono, también conocida como DLCO.

Esta prueba consiste en pedir al paciente que inhale una pequeña cantidad de monóxido de carbono y ver cómo se difunde.

Otro concepto importante es cómo la enfermedad pulmonar obstructiva puede cambiar el bucle de flujo-volumen que se utiliza para mostrar el flujo de aire en el eje y en relación con el volumen pulmonar en el eje x.

Imagine que tomas la respiración más profunda posible y luego la exhala con la mayor fuerza posible.

El volumen que exhale es la capacidad vital forzada, y lo que quedará después de la espiración máxima será el volumen residual.

Con la combinación de ambos se obtiene la capacidad pulmonar total.

Como en la mayoría de los casos de enfermedad pulmonar obstructiva el volumen residual está aumentado mientras que la capacidad vital total es normal o está aumentada, el bucle mostrará normalmente un desplazamiento hacia la izquierda.

Vamos a ver cada enfermedad específica, empezando por la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, o EPOC.

Esta enfermedad se caracteriza por la obstrucción del flujo de aire debido a una bronquitis crónica o a un enfisema.

A veces los pacientes pueden tener uno o el otro; sin embargo, la mayoría de los pacientes tienen elementos de bronquitis crónica y de enfisema al mismo tiempo.

Además, los desencadenantes de la inflamación de las vías respiratorias suelen ser los mismos, e incluyen desencadenantes del entorno, como la inhalación de sustancias tóxicas como el humo del tabaco, o contaminantes laborales como el polvo y la sílice.

La bronquitis crónica es una inflamación del árbol traqueobronquial que provoca un aumento de la producción de mucosidad.

Lo que ocurre es que un factor desencadenante, generalmente el tabaquismo, irrita la mucosa de las vías respiratorias, lo que provoca la hipertrofia y la hiperplasia de las glándulas mucinosas en los bronquios principales y de las células caliciformes en los bronquíolos.

Una prueba que se utiliza post mortem es el índice de Reid, que mide la relación entre el grosor de la capa de glándulas mucinosas bronquiales y el grosor total de la pared entre el epitelio y las glándulas.

Normalmente, la proporción debe ser inferior a 0,3, pero en el caso de las personas con bronquitis crónica puede ser superior a 0,4.

La hiperplasia y la hipertrofia de las glándulas mucinosas aumentan la producción de moco tanto en los bronquios principales como en los bronquíolos, lo que provoca la obstrucción de las vías respiratorias.

Por lo general, los signos y síntomas de la bronquitis crónica incluyen tos productiva debida a un exceso de secreción de moco y sibilancias por el estrechamiento de las vías respiratorias.

En la auscultación de los pulmones pueden oírse crepitaciones o estertores, que se deben a la apertura de las vías respiratorias pequeñas.

También hay hipoxemia e hipercapnia, ambas secundarias a los tapones de moco que bloquean el intercambio de aire.

Además, la obstrucción del flujo de aire puede llegar a ser tan grave que la sangre desoxigenada del lado derecho del corazón llega al lado izquierdo sin participar en el intercambio de gases en los capilares pulmonares.

Esto se llama derivación, y es la razón por la que algunas personas desarrollan cianosis, que es una discromía azul de la piel.

Por ello, a estas personas se les llama a veces "congestivos cianóticos".

Por último, cuando hay un tapón de moco que obstruye las vías respiratorias, hay un alto riesgo de neumonía detrás de la obstrucción.

Los síntomas clásicos de la neumonía son fiebre alta, escalofríos, confusión o irritabilidad, empeoramiento de la disnea y cambios en el color, el espesor o la cantidad del esputo.

La otra EPOC es el enfisema, que es el agrandamiento permanente y la pérdida de elasticidad de la pared alveolar secundarios a una lesión alveolar.

La causa son los irritantes, como el humo del tabaco, que desencadenan la inflamación de los alvéolos.

Esto se produce porque los neutrófilos se reúnen y liberan proteasas destructivas como la elastasa, que rompe la elastina de las paredes alveolares, haciéndolas más débiles, por lo que los alvéolos se colapsan durante la exhalación.

Los alvéolos también pierden su capacidad de estirarse y retraerse, por lo que no pueden volver a su forma normal.

El resultado es que los alvéolos atrapan un poco de aire distal al punto de colapso.

Los alvéolos están organizados en racimos, llamados ácinos.

Dependiendo de qué parte de los ácinos esté afectada, pueden producirse tres tipos de enfisema.

El más frecuente es el enfisema centriacinar o centrilobular y solo daña los alvéolos centrales o proximales del ácino.

Este es el patrón que se observa al fumar cigarrillos y suele afectar a los lóbulos superiores de los pulmones.

También existe el enfisema panacinar, en el que todo el ácino, por lo general en los lóbulos inferiores, está afectado de manera uniforme, y suele asociarse con la deficiencia de alfa-1 antitripsina.

Puesto que los neutrófilos alveolares siempre están liberando proteasas para ayudar a eliminar los residuos, el cuerpo se protege liberando alfa-1 antitripsina, que es un inhibidor de la proteasa que evita un daño colateral excesivo.

Las personas con deficiencia de alfa-1 antitripsina no tienen forma de detener las proteasas, por lo que acaban con los sacos aéreos dañados a una edad temprana, especialmente si fuman, ya que esto atraerá más neutrófilos a la zona.

Por último, está el enfisema paraseptal, en el que los alvéolos distales del ácino son los más afectados, y este tipo suele afectar al tejido pulmonar de la periferia de los lóbulos, cerca de los tabiques interlobulares que separan cada lóbulo.

En cuanto a los signos y síntomas, las personas con enfisema suelen tener disnea.

Para contrarrestar esto, los pacientes pueden exhalar lentamente a través de los labios fruncidos, lo que aumenta la presión dentro de los alvéolos para evitar que se colapsen.

Un término que se utiliza para describir a estos pacientes es "disneicos acianóticos", ya que en las primeras fases de la enfermedad, los alvéolos todavía pueden participar en el intercambio de gases y no tienen un aspecto cianótico.

Además, debido al atrapamiento de aire y a la hiperinflación de los pulmones, los pacientes también pueden desarrollar un tórax en forma de tonel.

Sin embargo, con el tiempo, a medida que se dañan más y más alvéolos, el enfisema puede provocar hipoxemia.

El diagnóstico de la EPOC se basa en los antecedentes, los hallazgos clínicos y una serie de pruebas.

Para empezar, las pruebas de función pulmonar pueden ayudar a detectar cualquier cambio en los volúmenes pulmonares asociado a la enfermedad pulmonar obstructiva.

A continuación, si la EPOC parece probable, se administra a la persona un broncodilatador inhalado, como el albuterol, y se vuelven a medir las pruebas de la función pulmonar para ver si la obstrucción es reversible.

La reversibilidad se define como un aumento de más del 12% del VEF1 tras la administración del broncodilatador.

A diferencia del asma, la EPOC es una enfermedad irreversible, por lo que la administración de un broncodilatador no debería modificar demasiado los valores.

Esto significa que si el VEF1 no aumenta más del 12% después del broncodilatador, el diagnóstico probable es EPOC.

Después, es importante averiguar si el paciente tiene predominantemente bronquitis crónica, enfisema o ambos.

Normalmente, el diagnóstico de la bronquitis crónica es clínico y se basa en una tos productiva que dura al menos 3 meses, y durante un período de 2 o más años.

Otra pista es que el hemograma completo muestra policitemia, que es un aumento del número de eritrocitos.

Los pacientes con bronquitis crónica desarrollan policitemia secundaria como respuesta a la hipoxemia crónica, que desencadena una mayor producción de eritropoyetina por parte de los riñones.

En cambio, el enfisema no puede diagnosticarse clínicamente, ya que se define por los cambios estructurales de los pulmones.

Esto significa que es necesario hacer una radiografía o una TC, que puede mostrar un agrandamiento de los espacios aéreos, un aumento del diámetro anteroposterior, un diafragma aplanado y un aumento de la transparencia del campo pulmonar.

Además, la DLCO podría mostrar también una disminución de la capacidad de difusión del pulmón secundaria a la destrucción de la pared alveolar, a diferencia de lo que ocurre en la bronquitis crónica.

Y, por último, en los que desarrollan EPOC sin tener ningún factor de riesgo se hace el cribado de la deficiencia de alfa-1 antitripsina.

El tratamiento de la EPOC consiste en gran medida en reducir los factores de riesgo, como dejar de fumar, pero también en controlar las enfermedades asociadas.

Puesto que las infecciones suelen agravar la EPOC, las personas deberían vacunarse anualmente contra la gripe.

Si se produce un agravamiento infeccioso, estas personas pueden necesitar un tratamiento con antibióticos, corticoesteroides, broncodilatadores inhalados de acción corta, inclidos beta-agonistas como el albuterol y muscarínicos como el ipratropio, así como suplementos de oxígeno.

Sin embargo, hay que tener cuidado, ya que administrar demasiado oxígeno podría ser perjudicial para los pacientes con EPOC.

Normalmente, en las personas sanas, el estímulo del impulso respiratorio es la presión parcial de dióxido de carbono, o PaCO2, que estimula los quimiorreceptores centrales del bulbo raquídeo.