La Capnografia en Los Servicios de Emergencia Medica

Autor X et al. Ttulo

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formacin continuadaMETODOLOGA Y TCNICAS

POR QU CAPNOGRAFA?La capnografa es una monitorizacin no invasiva de la ventilacin que mide el dixido de carbono (CO2) exhala-do por el paciente. Desde los primeros estudios clnicos realizados por Smallhout y Kalenda en los comienzos de los aos 70, se ha venido empleando para monitorizar a pacientes intubados en el medio hospitalario, primero en Europa y posteriormente, en los aos 80, en Estados Uni-dos1-3. Desde 1991, la American Society of Anesthesiologists

(ASA) considera que el estndar de atencin en el quirfa-no es la monitorizacin conjunta de la capnografa y la pulsioximetra4. Desde 1995, el American College of Emer-gency Physicians (ACEP) indica el uso de rutina de la cap-nografa en el paciente intubado, tanto en el medio hospi-talario como extrahospitalario5. La American Heart Association (AHA) recomienda su uso desde el ao 2000 durante la parada cardiorrespiratoria y el tratamiento car-diovascular urgente, tanto intra como extrahospitalario6. En Europa, desde el 2002, la Intensive Care Society consi-dera que la capnografa es un estndar de atencin en el transporte del paciente crtico adulto en el Reino Unido7. Desde el 2005, el European Resuscitation Council (ERC) re-comienda su uso para verificar la correcta colocacin del tubo endotraqueal (TET) durante la parada cardiorrespira-toria8. Finalmente, en el ao 2007 el European Committee

La capnografa en los servicios de emergencia mdicaL.D. Dez-Picazoa, L. Barrado-Muoza, P. Blanco-Hermoa, S. Barroso-Matillaa y S. Espinosa Ramrezb

aGrupo de Investigacin sobre Capnografa. Servicio de Urgencia Mdica de Madrid (SUMMA) 112. Madrid. Espaa.bDirector Mdico. Gerencia de Urgencias Emergencias y Transporte Sanitario. Servicio de Salud de Castilla-La Mancha (SESCAM). Toledo. Espaa.

La capnografa es una monitorizacin no invasiva comple-mentaria a la pulsioximetra, ya que esta valora la oxigenacin, y mediante la capnografa se analiza la ventilacin del pacien-te, midiendo el dixido de carbono exhalado. Adems, puede valorar la perfusin y el metabolismo del paciente en algunos casos. La capnografa se emplea desde hace ms de 30 aos para monitorizar al paciente intubado en el quirfano, donde es estndar de atencin. El avance tecnolgico ha permitido desarrollar capngrafos porttiles fciles de usar que ofrecen lecturas precisas tanto en pacientes intubados como con ven-tilacin espontnea. Estos capngrafos se estn empezando a emplear en los servicios de emergencia mdica (SEM) de Es-paa en los ltimos aos. La presente revisin bibliogrfica ofrece una visin actual de la capnografa para colaborar en la formacin de los profesionales sanitarios en esta monitoriza-cin de la ventilacin que se encuentra en pleno surgimiento en los SEM espaoles.

Palabras clave: capnografa, dixido de carbono, CO2, EtCO2, servicios de emergencia mdica.

Capnography is a non-invasive monitoring technique used in conjunction with pulse oximetry since the latter measures oxygenation whereas capnography is used to assess the patients ventilation by measuring exhaled carbon dioxide. In some cases, it can also be used to measure the patients perfu-sion and metabolism. Capnography has been used for over 30 years to monitor intubated patients during surgery where it is seen as a standard of care. Technological advances have led to the development of easy-to-use, portable capnographs that provide accurate readings both for intubated and spontaneous-ly breathing patients. Over recent years, Emergency Medical Services (EMS) in Spain have begun using these capnographs. This bibliographical review offers a current overview of capno-graphy that can be used to train healthcare professionals in the use of this ventilation monitoring technique, which is rapidly emerging in Spanish EMS.

Key words: capnography, carbon dioxide, CO2, EtCO2, emer-gency medical services.

Correspondencia: L.D. Dez-Picazo. C/ Soeve 19. Ciudad Residencial La Berzosa. 28248 Hoyo de Manzanares. Madrid. Correo electrnico: [email protected]

Recibido el 06-08-2008; aceptado para su publicacin el 31-10-2008.

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for Standardization elabor los estndares europeos para las ambulancias terrestres, incluyendo un capnmetro dentro del equipamiento necesario de las ambulancias tipo C (unidades mviles de emergencia o UVI mviles)9.

El avance tecnolgico ha permitido obtener medidas de CO2 exhalado fiables, tanto en pacientes intubados como no intubados, y se han desarrollado monitores porttiles especialmente indicados para los servicios de emergencia mdica (SEM)10, que se han ido incorporando en los dife-rentes SEM de Espaa.

El presente trabajo es una revisin bibliogrfica sobre la capnografa en los SEM en la que se han consultando las bases de datos MedLine y el ndice Mdico Espaol. En la primera se emplearon los siguientes trminos MeSH como estrategia de bsqueda: Capnography/instrumentation/me-thods; carbon dioxide; emergencies; emergency medical service, hospital; Primary Health Care; Physicians, Family. En el ndice Mdico Espaol se realiz una bsqueda por cam-pos [ttulo en espaol] con los trminos: Capnografa/dixido de carbono.

TERMINOLOGALa capnografa es la monitorizacin continua no invasiva de la presin parcial de dixido de carbono (CO2) exhala-do por el paciente a lo largo del tiempo.

Para evitar errores de comprensin es muy importante conocer la diferencia entre los trminos capnometra y capnografa. El primero se refiere a la medicin del nivel de CO2 exhalado, el monitor utilizado para ello se conoce como capnmetro y muestra un valor numrico en la pan-talla. La capnografa, adems del valor numrico del CO2 exhalado por el paciente, ofrece el registro grfico de la eliminacin de dicho CO2 a tiempo real y la frecuencia respiratoria, el monitor empleado en este caso se llama capngrafo10. As, un capngrafo nos ofrece de forma continua el CO2 exhalado (capnometra), el registro grfi-co de la eliminacin del mismo (llamado capnograma) y la frecuencia respiratoria del paciente.

FISIOLOGAInicialmente conviene recordar brevemente el ciclo respi-ratorio (fig. 1) para comprender los diferentes procesos fisiolgicos y fisiopatolgicos relacionados con la monito-rizacin capnogrfica, necesarios para poder interpretarla en la prctica clnica.

El ciclo respiratorio comienza con la entrada de oxgeno en los pulmones, ste llega a los alvolos y pasa a la sangre. Desde all es transportado, unido a la hemoglobina, a los diferentes rganos. Esta primera fase se conoce como oxi-genacin y es monitorizada mediante la pulsioximetra (fig. 1). A nivel celular, el oxgeno y la glucosa se convierten en energa (ATP) y CO2 mediante el ciclo de Krebs. El CO2 difunde a la sangre, donde circula en equilibrio con bicar-bonato, sin necesidad de transportador, y es eliminado por el pulmn mediante el proceso denominado ventilacin. La ventilacin es monitorizada mediante la capnografa11.

Tras esta descripcin del ciclo respiratorio se entiende con claridad que es necesario emplear la capnografa junto

con la pulsioximetra para monitorizar de forma completa la funcin respiratoria del paciente. Esta monitorizacin conjunta nos permitir detectar precozmente los proble-mas ventilatorios graves que surjan durante la asistencia, como la apnea, la obstruccin de la va area o los proble-mas hipoventilatorios, y as comenzar antes su tratamien-to. La deteccin de estos eventos graves puede demorarse (incluso entre 2-4 minutos) cuando se emplea nicamente pulsioximetra12,13.

Por otro lado, de la descripcin del ciclo respiratorio, resumido grficamente en la figura 1, puede obtenerse la siguiente observacin, que es esencial para comprender los factores que influyen en la interpretacin prctica del capnograma: con la capnografa monitorizamos de forma continua la eliminacin pulmonar de CO2 (ventilacin), pero esta depende de los dos procesos del ciclo respirato-rio que se producen con anterioridad, que son la produc-cin celular de CO2 (metabolismo) y su transporte por el torrente sanguneo hasta el pulmn (perfusin). Estos tres factores influirn siempre en la medida del EtCO2 y, ade-ms de valorar la ventilacin, en algunos pacientes (cuan-do los otros dos factores permanezcan estables) la monito-rizacin capnogrfica podr emplearse para estimar la perfusin y el metabolismo del paciente10.

DESCRIPCIN DEL CAPNOGRAMAEl registro capnogrfico o capnograma (fig. 2) es la repre-sentacin grfica de la ventilacin del paciente a lo largo del tiempo, registrndose en el eje vertical la presin par-cial del CO2 (en mmHg) y en el eje horizontal el tiempo (en segundos). Si se cambia el eje horizontal a minutos obtenemos las tendencias de la capnografa durante la asistencia del paciente, muy tiles para analizar la evolu-cin del mismo o para la interpretacin de sucesos clnicos puntuales.

En cada capnograma podemos distinguir las siguientes fases:

Figura 1. Fisiologa del ciclo respiratorio. La oxigenacin comprende desde la entrada de oxgeno en los pulmones hasta su llegada a todos los rganos. Este proceso (color gris claro) es monitorizado por pulsioximetra. El ciclo se completa con la ventilacin o eliminacin pulmonar del CO2 producido en el metabolismo celular, proceso monitorizado por capnografa. Por tanto, para monitorizar el ciclo respiratorio en su totalidad es necesario emplear capnografa junto con pulsioximetra.

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1. Fase I: perodo comprendido entre el final de la ins-piracin y el comienzo de la siguiente espiracin (fig. 2, A-B), durante el cual se ventila el espacio muerto. En esta fase la presin parcial de CO2 es la ambiental. Al conectar-se el capngrafo reconoce esta presin de CO2 ambiental y la asimila al valor cero, proceso conocido como autoce-ro.

2. Fase II: rpida subida de CO2 al inicio de la espira-cin por la eliminacin de CO2 del espacio muerto mez-clado con CO2 alveolar (fig. 2, B-C).

3. Fase III: o meseta alveolar (fig. 2, C-D): corresponde a la exhalacin del CO2 del aire procedente de los alvolos, observndose un ascenso lento y progresivo hasta alcanzar el punto donde la presin parcial de CO2 es mxima (fig. 2, punto D). El valor de esta presin parcial de CO2 al final de la espiracin es el CO2 tele-espiratorio o EtCO2 (en ingls, end-tidal CO2).

4. Fase IV: en la que la presin parcial de CO2 decrece rpidamente al inicio de la inspiracin (fig. 2, D-E)12-14.

TECNOLOGAAl adentrarse en la literatura, inicialmente puede observar-se que existen distintos mtodos no invasivos de medida de la eliminacin corporal del CO2. Por un lado, se han desarrollado diferentes tcnicas para medir el CO2 trans-cutneo con el fin de estimar el CO2 arterial sin realizar gasometras14. Estas tcnicas no han tenido gran difusin clnica y no estn presentes en el medio extrahospitalario. Asimismo, se han desarrollado distintos mtodos de medi-da del CO2 exhalado que difieren en la forma de medirlo. La monitorizacin del volumen del CO2 se conoce como capnografa volumtrica, emplendose en el paciente intubado en las unidades de cuidados intensivos15. La medicin de la presin parcial del CO2 respecto al tiempo se conoce como capnografa temporal. El trmino cap-nografa (sin calificativo) en la literatura se refiere a esta ltima15.

Por otro lado, al clnico le conviene conocer unos con-ceptos bsicos sobre la tecnologa de esta monitorizacin y los cambios que se han introducido en la misma hasta la

actualidad. Los capngrafos emplean tcnicas espectrosc-picas de medida del CO2 basadas en su absorcin de la radiacin infrarroja a una longitud de onda determinada (4,26 m) y su emisin posterior que es captada por un fotodetector. Los dos principales problemas que condicio-nan la fiabilidad de la medida del CO2 son: la especifici-dad de la lectura (que depende de la calidad del rayo in-frarrojo, que sea lo ms prximo posible a 4,26 m) y el volumen de muestra necesario. Inicialmente, la lectura no era muy especfica para CO2, midiendo tambin gases anestsicos y oxgeno (O2) a altas concentraciones. Esto obligaba a hacer unas correcciones para obtener el CO2 y, para ello, a requerir un volumen mnimo de muestra que imposibilitaba su uso en pacientes no intubados (volme-nes corrientes -VT-variables), nios (VT pequeos) y pa-cientes crticos (altas frecuencias respiratorias, VT peque-os). Los monitores de capnografa actuales, diseados para los servicios de emergencia, realizan una lectura espe-cfica de CO2 que no se altera con altas concentraciones de O2 ni con otros gases y, por tanto, requieren un volumen de muestra bajo y pueden emplearse en los pacientes an-teriormente citados10,12.

Finalmente, existen dos tipos de capngrafos segn la manera de medir el CO2: de flujo principal (o mainstream en ingls) y lateral (sidestream). Inicialmente, se disearon los de flujo principal, que miden el CO2 directamente en la va area, colando el sensor en el TET, por lo que slo son tiles para pacientes intubados. Al estar el sensor en la va area, la lectura se alteraba a menudo por secreciones, requiriendo calibraciones y reposiciones frecuentes. Poste-riormente, se desarrollaron los de corriente lateral, en los que el sensor se encuentra dentro del monitor y se mide el CO2 mediante pequeos volmenes de muestra aspirada de la va area de forma continua, tanto en el paciente in-tubado (empleando un adaptador entre el TET y el circui-to del respirador) (fig. 3, A) como en el no intubado (empleando una cnula oral-nasal que mide el CO2 exha-lado y que permite la administracin simultnea de O2) (fig. 3, B). Estos capngrafos proporcionan lecturas fiables del CO2 exhalado en todo tipo de pacientes, desde neona-tos hasta adultos, sin ser calibrados por el personal sanita-rio (requieren una revisin cada 1-2 aos realizada por personal tcnico), lo que los hace idneos para su uso en el medio extrahospitalario10,12.

APLICACIONES CLNICASVamos a describir las diferentes situaciones clnicas cuyo manejo puede mejorar empleando la capnografa en los SEM, distinguiendo entre el paciente intubado y el no in-tubado.

La capnografa en el paciente intubadoActualmente, los profesionales sanitarios de los SEM pue-den emplear la capnografa tras intubar a un paciente para confirmar la colocacin correcta del TET, monitorizar la calidad de la reanimacin cardiopulmonar (RCP) y contro-lar la ventilacin durante la asistencia al paciente con sospecha de hipertensin intracraneal (HTIC).

Figura 2. Descripcin de un capnograma normal.A-B: fase I (ventilacin del espacio muerto, CO2 = 0).B-C: fase II (incremento rpido de CO2).C-D: fase III o meseta alveolar.D: EtCO2 (CO2 tele-espiratorio o end-tidal CO2).D-E: fase IV (inspiracin).

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De las tres, la indicacin ms relevante y con mayor evidencia cientfica es, sin duda, la confirmacin de la correcta colocacin del TET. Es bien conocido que la intu-bacin esofgica no reconocida es una complicacin po-tencialmente fatal si no se solventa rpidamente. En nues-tro medio, su incidencia se estima en torno al 15%16. Diferentes estudios publicados en los ltimos aos conclu-yen que los mtodos clnicos empleados para la confirma-cin de la posicin del TET (auscultacin pulmonar y en el estmago, movimientos torcicos, vapor en el tubo, etc.) deben complementarse con un mtodo objetivo, co-mo es la capnografa, para reducir la incidencia de intuba-ciones esofgicas16,17. Adems, monitorizar la ventilacin del paciente intubado de forma continua alerta de forma inmediata de la extubacin accidental durante el traslado al hospital18. Por estas razones, como hemos indicado en la introduccin, diferentes sociedades mdicas vienen re-comendando que el uso sistemtico de la capnografa sea un estndar de atencin del paciente intubado por los SEM4-8.

Por otro lado, la capnografa puede emplearse para esti-mar la perfusin del paciente de forma continua durante la RCP, dado que tanto el metabolismo como la ventilacin permanecen constantes17. En diferentes estudios se ha descrito que el masaje cardaco ptimo no logra ms del

30% del gasto cardaco del paciente19, por lo que con fre-cuencia observaremos valores bajos de EtCO2 durante la RCP y las fluctuaciones que observemos en la tendencia del EtCO2 sern tiles para valorar la calidad del masaje cardaco reali-zado, al estimar de forma no invasiva el gasto cardaco logrado con la RCP. Asimismo, la elevacin sbita y soste-nida del EtCO2 es una alerta precoz de recuperacin de la circulacin espontnea, debida a un aumento de perfusin no relacionada con el masaje cardaco, que se produce antes que la recuperacin del ritmo (aparicin de QRS estrecho en el monitor) y la recuperacin del pulso arte-rial17,19,20. Algunos estudios indican que el EtCO2 inicial est elevado en las paradas de origen respiratorio respecto a las primariamente cardacas (por fibrilacin ventricular u otras arritmias) pudiendo ayudar en la valoracin del me-canismo subyacente21,22. Adems, puede aplicarse la capnografa como valoracin pronstica, habindose des-crito que la persistencia de valores muy bajos de capnogra-fa (EtCO2 inferior o igual a 10 mmHg) en la RCP prolon-gada es un indicador de la imposibilidad de recuperacin del paciente23 y que niveles altos de EtCO2 se asocian a una mayor supervivencia21.

Finalmente, la capnografa tambin puede emplearse para controlar ms estrechamente la ventilacin mecnica de los pacientes intubados, lo que es especialmente rele-vante en aquellos pacientes que son especialmente sensi-bles a las fluctuaciones de CO2, como los neonatos o los pacientes con sospecha de HTIC (secundaria a traumatis-mo craneoenceflico o accidente cerebrovascular), evitan-do tanto la hipoventilacin como la hiperventilacin que agravara su situacin clnica17,24.

La capnografa en el paciente no intubadoEn el medio extrahospitalario, al atender al paciente que

conserva la ventilacin espontnea la aplicacin ms rele-vante de la capnografa es la monitorizacin diagnstico-teraputica del broncospasmo, tanto la crisis asmtica co-mo la reagudizacin de la enfermedad pulmonar obstructiva crnica (EPOC).

En la crisis de broncospasmo se produce un aumento de la pendiente de la meseta alveolar del capnograma (fase III) (fig. 2), que es mayor cuanto mayor es la severidad de la crisis. Esto es debido a que el vaciado alveolar es asim-trico, producindose ms lentamente en las zonas bronco-espsticas. Este aumento de la pendiente de la fase III hace que la forma del capnograma cambie, dndole una apa-riencia de aleta de tiburn y, por tanto, el capnograma puede emplearse como una herramienta diagnstica en estos casos (fig. 4)25,26.

Adems, dado que la capnografa es una monitoriza-cin continua, puede valorar a tiempo real los cambios ventilatorios producidos durante la asistencia. As, en la fase inicial del broncospasmo, observaremos cmo el paciente realiza una hiperventilacin compensadora para mantener su oxigenacin y, por tanto, el EtCO2 ser bajo. Si la obstruccin no se resuelve con el trata-miento broncodilatador y el paciente empieza a cansar-se, comienza a hipoventilar y las tendencias del EtCO2

Figura 3. Dispositivos de capnografa de flujo lateral. A: capnografa para pacientes intubados. B: capnografa para pacientes con ventilacin espontnea*.*El tubo estrecho (derecha) vehicula el CO2 exhalado por nariz y boca hacia el monitor para su medida. Por el tubo ancho (izquierda) puede administrarse O2 sin que interfiera en la lectura del CO2.

A

B

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sern ascendentes, pasando por valores falsamente norma-les, hasta que la situacin no se revierta con un tratamien-to eficaz. Por tanto, las tendencias del EtCO2 nos indican a tiempo real el estado del paciente y su respuesta al trata-miento aplicado10,26,27.

Otra aplicacin de la capnografa en el paciente no in-tubado a tener en cuenta en los SEM es la valoracin de los estados de hipoventilacin (sedoanalgesia, intoxicacio-nes por drogas y/o alcohol, accidente cerebrovascular, convulsiones, etc.). En estos casos, aporta una informa-cin continua de la ventilacin del paciente que ayuda a optimizar el tratamiento10,12,13.

Por otro lado, como monitor de perfusin (complemen-tando de forma continua a la tensin arterial) se emplea la capnografa en estados de shock, donde pueden observarse cadas del EtCO2 en caso de hipovolemias sbitas (rotura de aneurisma de aorta, rotura esplnica, etc.) o al producirse un tromboembolismo pulmonar28. Asimismo, como moni-tor de metabolismo se ha utilizado la capnografa para valo-rar la respuesta a la hipotermia, la presencia y gravedad de la cetoacidosis diabtica29 y la gastroenteritis aguda30.

Finalmente, debe tenerse en cuenta que la trayectoria de la capnografa en el medio extrahospitalario es an corta, siendo de algo ms de 10 aos en los SEM america-nos y de unos pocos aos en los SEM europeos, entre los que nos encontramos. Por tanto, la mayora de la eviden-cia cientfica que manejamos en la actualidad sobre esta monitorizacin proviene de estudios realizados en el me-dio hospitalario. Los estudios de investigacin que aportan evidencias sobre su uso en los SEM son an pequeos y escasos, por lo que es necesaria la investigacin en el me-dio extrahospitalario para mejorar el conocimiento y ma-nejo prctico de la capnografa en el futuro prximo.

CONCLUSIONES RELEVANTES1. La capnografa es la monitorizacin continua no invasi-va de la presin parcial de CO2 exhalado por el paciente a lo largo del tiempo que puede emplearse en los SEM en todo tipo de pacientes, desde neonatos hasta adultos, tan-to intubados como no intubados.

2. Es necesario emplear la capnografa (monitor de ven-tilacin) junto con la pulsioximetra (monitor de oxigena-cin) para valorar de forma completa la funcin respirato-ria del paciente. Esta monitorizacin conjunta nos permitir detectar ms precozmente los problemas venti-latorios graves que surjan durante la asistencia (como ap-nea, intubacin esofgica, extubacin accidental, obstruc-cin de la va area, hipoventilacin, etc.) y as comenzar antes su tratamiento.

3. Para interpretar correctamente la monitorizacin capno-grfica hay que tener en cuenta que la eliminacin pulmonar de CO2 (ventilacin) est influida en todo momento por la produccin celular de CO2 (metabolismo) y su transporte por el torrente sanguneo hasta el pulmn (perfusin). Por tanto, hay que valorar los tres procesos en cada paciente concreto para interpretar las tendencias del EtCO2. Adems, en algunos pacientes (cuando los otros dos procesos perma-nezcan estables), la capnografa podr emplearse para esti-mar la perfusin y el metabolismo del paciente.

4. La aplicacin clnica de la capnografa en los SEM ms relevante y con mayor evidencia cientfica hasta la actualidad es la confirmacin de la correcta colocacin del TET, as como la deteccin precoz de la extubacin acci-dental durante el traslado.

5. En el paciente intubado puede emplearse la capnogra-fa para mejorar el control de la ventilacin mecnica duran-te el traslado, lo que es especialmente importante en los pacientes sensibles a las fluctuaciones de CO2, como los neonatos, o en caso de sospecha de HTIC, en los que se debe evitar tanto la hipoventilacin como la hiperventi-lacin que agravara su situacin clnica. Adems, diferen-tes estudios sugieren su uso como monitor de perfusin durante la RCP.

6. En el paciente no intubado, la aplicacin ms intere-sante de la capnografa es la monitorizacin diagnstico-teraputica del broncospasmo, tanto en la crisis asmtica como en la reagudizacin de la enfermedad pulmonar obstructiva crnica (EPOC). Adems, puede ser empleada en otros casos, como en los estados de hipoventilacin (sedoanalgesia, intoxicaciones por drogas y/o alcohol, ac-cidente cerebrovascular, convulsiones, etc.), donde valora de forma objetiva la ventilacin del paciente.

AGRADECIMIENTOSA Sonia Delgado Gallego por su ayuda en la bsqueda bi-bliogrfica.

CONFLICTO DE INTERESESLuis D. Dez-Picazo y Luis Barrado-Muoz son consulto-res de Oridion Medical Ltd, empresa fabricante de capno-grafa. El resto de los autores declaran no tener conflicto de intereses.

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Figura 4. Monitorizacin de un paciente con broncospasmo. Monitorizacin multiparamtrica de 3 canales: derivacin II electrocardiogrfica (canal superior), pulsioximetra (canal intermedio) y capnografa (canal inferior).Obsrvese el capnograma tpico con una meseta alveolar con pendiente aumentada (reflejado a menudo en el monitor como meseta en escalones) que le confiere una forma de aleta de tiburn.

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La Capnografia en Los Servicios de Emergencia Medica

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