INTRODUCCIÓN
La espirometría es una prueba que mide la función mecánica respiratoria a través del cambio que se da en los volúmenes y flujos respiratorios de la persona 1-3. Ésta se utiliza para el diagnóstico y seguimiento de la función pulmonar 4,5 y para evaluar a sujetos que manifiestan signos o síntomas de patología respiratoria 4,6. Incluso diversas instituciones como la Asociación Americana del Tórax (ATS, por sus siglas en inglés) 3,7, la Asociación Latinoamericana del Tórax y la Sociedad Respiratoria Europea recomiendan la realización de una prueba de espirometría como parte de las evaluaciones que se deben realizar a los pacientes con posible enfermedad respiratoria 8-11.
Los valores espirométricos (VE) de referencia son de ayuda para una correcta interpretación de la espirometría y varían según la edad, el sexo, la estatura y el peso 12,13. Estudios previos en poblaciones con características heterogéneas mostraron diferencias importantes en los VE, ya sea por sus diferencias étnicas 4, sus diferencias a nivel de altura geográfica 14,15 o por otros factores como: genéticos, anatómicos, estado de salud, variación de los volúmenes pulmonares, factores ambientales y socioeconómicos 12,16,17 y finalmente los relacionados con los equipos y procedimientos que se utilizan para la medición de la espirometría 1.
En la actualidad, el Perú no cuenta con una estimación de los parámetros espirométricos, por lo que la evaluación se realiza utilizando como referencia estudios ejecutados en diferentes poblaciones, en donde han modelado ecuaciones de predicción para los diferentes parámetros espirométricos 1,14,18. En países latinoamericanos se cuentan con valores referenciales, obtenidos de algunos estudios realizados; sin embargo, presentan algunas limitaciones como la procedencia de los evaluados, el número de sujetos, el uso de diferentes equipos o la forma de analizar dicha información 11. Puesto que una adecuada interpretación es un tema de importancia, es necesario que los resultados sean comparados con VE de referencia 19.
En el Perú no se han realizado estudios para establecer VE de referencia predeterminados, por lo tanto, se sigue la recomendación de la tercera Encuesta de Salud y Nutrición de la Unión Americana (NHANES III, por sus siglas en inglés) 16, la cual sugiere aplicar ecuaciones usadas en poblaciones con características similares a la población a estudiar 12. Lo mismo fue respaldado por el Proyecto Latinoamericano de Investigación en Obstrucción Pulmonar (PLATINO) 11,20 y que obtuvo en pobladores provenientes de América Latina valores espirométricos semejantes con los de origen mexicano, por ello junto con el estudio NHANES III 21, indicaron que este tipo de población tenía similitud con la población peruana, y se podría utilizar esta ecuación para calcular los valores espirométricos referenciales nacionales 4. No obstante, no se consideró que existen diferencias altitudinales que podrían hacer que estos datos sean diferentes.
Por lo tanto, nos propusimos calcular los valores referenciales de los parámetros espirométricos en trabajadores sanos de diferentes niveles de altitud en el Perú, estableciendo ecuaciones referenciales que se ajusten a la realidad étnica y geográfica de nuestro país.
MATERIALES Y MÉTODOS
Diseño de estudio
Realizamos un estudio observacional, transversal, analítico y retrospectivo. Realizamos un análisis secundario de la base de datos de los registros de evaluaciones medico ocupacionales de trabajadores en diferentes niveles de altitud en el Perú de un servicio de apoyo al médico ocupacional (SAMO), el cual es un establecimiento de salud que ofrece actividades de vigilancia de la salud de los trabajadores con diferentes sedes en el país.
Población y muestra
Se tomaron todos los registros comprendidos en el periodo mayo - junio del 2019, se descargaron de la base de datos del SAMO - acreditada por la Dirección General de Salud Ambiental- y luego fueron consolidados en una hoja de cálculo de Microsoft Excel (Microsoft Corporation®).
Todos los criterios de selección fueron tomados del trabajo previamente presentado por Hankinson et al. 21 para establecer valores de referencia en espirometría (Figura 1).
Variables de estudio
Las variables sociodemográficas consideradas en el presente estudio fueron: niveles de altitud (0 a 100 metros sobre el nivel del mar (msnm), 2 300 a 2 800 msnm, 3 200 a 3 800 msnm, 4 000 a 4 400 msnm), sexo (masculino/femenino), edad en años, peso (kg), talla (metros), índice de masa corporal (IMC: ≥18,5 a ≤29,9). Así mismo, nuestras variables clínicas de interés correspondientes a la espirometría fueron capacidad vital forzada (CVF), volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), y la relación VEF1/CVF. También se ha definido el “rango normal”, el cual comprende al 95% de una población sana y el límite inferior de la normalidad (LIN) el cual es el valor de corte por debajo del cual se halla sólo el 5% de los individuos sanos.
Procedimientos
Mencionaremos brevemente en qué consistió la evaluación hecha a los trabajadores por parte del SAMO. La evaluación se realizó con personal previamente entrenado y supervisores de sede, siguiendo listas de chequeo y el manual de procedimientos estándar establecido por el SAMO, el cual tomo como referencia a la guía de NIOSH sobre entrenamiento en espirometría (7), la ATS 3 y la guía técnica para realizar espirometría ocupacional (GEMO 006) 22. Todos los participantes tuvieron al menos ocho intentos para consignar su valoración. Así mismo, todas las mediciones espirométricas fueron realizadas con los equipos EASY ON PC 2020 (NDD Medical Technologies®), previamente calibrados semestralmente. Estos fueron adquiridos por el SAMO en una única compra y se usaron a demanda de cada una de las sedes. Los equipos, según casa comercial, mantienen un adecuado performance a altos metros sobre el nivel del mar (msnm) y temperaturas extremas.
Análisis estadístico
Los datos fueron analizados con el programa estadístico Stata 14,0 (Stata Corp., College Station, TX, USA). Las variables VEF1, CVF y la relación de ambas (VEF1/CVF) fueron analizadas empleando un modelo de regresión lineal múltiple, utilizando la edad y la talla como predictores y estratificando todos los análisis por sexo y niveles de altitud. Previamente las variables VEF1, CVF, VEF1/CVF cumplieron con presentar una distribución normal.
La estimación de las ecuaciones de regresión lineal se realizó por el método de mínimos cuadrados en la que se relacionó cada una las variables espirométricas (VEF1, CVF, VEF1/CVF) con la edad y talla, dado que son los más usados en las ecuaciones referenciales para este tipo de estudios: Y = B + B xEdad + B *Talla11, donde Y corresponde a los valores esperados para CVF, VEF1, VEF1/CVF, B0 el intercepto, B1 el coeficiente de edad y B2 el coeficiente de talla. Se realizó el cálculo del coeficiente de determinación (R2) así como el error estándar de los residuales como medidas de la calidad del ajuste de las ecuaciones estimadas. Finalmente, se calculó el LIN (el percentil cinco, el cual se calculó restando al valor promedio multiplicado por 1,645 veces la desviación estándar).
RESULTADOS
De un total de 89 891 registros recolectados de la base de datos del SAMO, se excluyeron del análisis 56 659 registros por no presentar datos completos y de calidad para las variables de nuestro interés (n = 47 372), tener estado nutricional de bajo peso u obesidad (n = 5 596), por reportar algún antecedente patológico, tipo infarto de miocardio, cirugías en los últimos seis meses, gestación actual, patologías respiratorias (n = 2 918) o por ser fumador (n = 773).
Finalmente, se incluyeron 33 232 registros en el análisis, los cuales correspondieron a trabajadores de las ciudades de Trujillo, Pisco, Marcona, Lima (altura promedio, 100 msnm); Arequipa, Cajamarca (2 300 a 2 800 msnm); Huancayo, La Oroya, Orcopampa, Oyón (3 200 a 3 800 msnm); Carhuacoto y Cerro de Pasco (4 000 a 4 400 msnm). Un total de 15 809 registros correspondieron a una altitud promedio de 100 msnm, 5 045 de una altitud promedio en 2 300 - 2 800 msnm, 6 457 de una altitud promedio de 3 200 - 3 800 msnm y 5 921 de una altitud promedio de 4 000 a 4 400 msnm.
De los registros analizados, 30 646 (92,2%) fueron varones y la edad promedio en varones varió según los niveles de altura entre 31,1 y 35,5 años y el IMC entre 24,3 y 25,8 m/kg2.
Los parámetros de la función pulmonar en varones mostraron que el CVF y del VEF1 en promedio se incrementaba con la altura. El CVF en el grupo con altura 0 - 100 msnm fue de 4,6 ± 0,64 (media ± desviación estándar), en la altura 2 300 - 2 800 msnm fue de 4,8 ± 0,67, en la altura 3 200 - 3 800 msnm fue de 4,9 ± 0,65, en la altura de 4 000 - 4 400 msnm fue 4,8 ± 0,65.
En el caso del VEF1, en el grupo con altura 0 - 100 msnm fue de 3,8 ± 0,54, en el grupo de 2 300 - 2 800 msnm fue 3,9 ± 0,59, en el grupo de 3 200 - 3 800 msnm fue de 4,0 ± 0,57 y en el grupo de 4 000 - 4 400 msnm fue de 4,0 ± 0,59.
En cuanto al parámetro del VEF1/CVF, se evidenció un mayor promedio en las mujeres en los grupos geográficos de mayor altura, siendo los valores para el grupo de 3 200 - 3 800 msnm de 0,83 DE: 0,05, y en los 4 000 a 4 400 msnm de 0,840 DE: 0,05. Ver Tabla 1 para mayores detalles de los parámetros respiratorios por sexo.
* en metros sobre el nivel del mar
DE: desviación estándar; IMC: índice de masa corporal; CVF: capacidad vital forzada; VEF1: volumen espiratorio forzado al primer segundo; FEF: flujo espiratorio medio
En la Tabla 2 se muestra que, para los valores esperados de CVF, VEF1 y VEF1/CVF, por cada año ganado, disminuyen en promedio entre -0,0151 a -0,0238, -0,0227 a -0,0296 y entre -0,0016 a -0,0029, respectivamente, en los cuatro niveles de altitud; se observó, además, un mayor valor de los coeficientes B1 entre los 0 y 100 msnm. Por otro lado, se observó que por cada unidad de talla ganada los valores de CVF y VEF1 se incrementaron entre 0,0437 a 0,0564 y entre 0,0349 a 0,0435, respectivamente, en los cuatro niveles de altitud. Resultados similares se reportan en la Tabla 3 para el grupo de mujeres.
mnsm: metros sobre el nivel del mar; CVF: capacidad vital forzada; VEF1: volumen espiratorio forzado en el primer segundo; R2: coeficiente de determinación
mnsm: metros sobre el nivel del mar; CVF: capacidad vital forzada; VEF1: volumen espiratorio forzado en el primer segundo; R2: coeficiente de determinación
En las Tablas 2 y 3 se muestran los resultados de las ecuaciones espirométricas de referencia que fueron construidas según las recomendaciones del estudio de Crapo et al. 5, para el modelo Y = B0 + B1xEdad + B2*Talla, estratificado por sexo y para cada nivel de altura. Los coeficientes fueron comparados entre ellos y con los reportes de estudios previos, ver Tabla 4.
* Rodríguez N, Rojas M, Guevara D, Dennis RJ, Maldonado D. Generación de valores de referencia para la evaluación de la espirometría: estudio en una población colombiana. Acta Medica Colomb. 2002;27(6):389-97. CVF: capacidad vital forzada; mnsm: metros sobre el nivel del mar; VEF1: volumen espiratorio forzado en el primer segundo
Finalmente, los resultados del LIN, o también conocido como el intervalo de confianza al 95% se observan en las Tablas 5 y 6. Los resultados de R2 o el ajuste de los modelos evaluados, se muestran en las Tablas 2 y 3. En varones estos mostraron valores bajos de R2, variando entre 25% y 30% para CVF, 32% y 54% para VEF1 y desde 9% hasta 18% para la razón VEF1/CVF, encontrándose los valores más bajos entre los niveles de 10 - 100 msnm y 3 200 - 3 800 msnm. En mujeres se encontraron valore similares que variaron entre 23,8 y 28,3% para CVF, entre 26,9% y 36,1% para VEF1 y entre 5,2% y 18,8% para VEF1/CVF.
mnsm: metros sobre el nivel del mar; LIN: límite inferior de la normalidad; CVF: capacidad vital forzada; VEF1: volumen espiratorio forzado en el primer segundo
DISCUSIÓN
En el presente estudio se midieron los parámetros espirométricos en 33 232 sujetos entre varones y mujeres peruanos de diferentes altitudes. La toma de espirometría se realizó con procedimientos estandarizados a las recomendaciones de la Guía de NIOSH sobre entrenamiento en espirometría, así como considerar los criterios de inclusión y exclusión del estudio.
De los estudios previamente publicados sobre valores referenciales espirométricos se tomaron los parámetros CVF, VEF1 y VEF1/CVF como variables de interés, se consideraron a la edad y talla como variables predictoras y se hizo estratificaciones el análisis por sexo y altura geográfica. Los análisis mostraron que las ecuaciones cumplieron con los supuestos de normalidad, permitiendo aplicar un modelo de regresión lineal para los cálculos respectivos de los valores del LIN con un intervalo de confianza al 95%.
Si bien se ha demostrado que existe una relación entre el índice de masa corporal o el sexo y los valores espirométricos 23, también la grasa torácica y la grasa abdominal tienen influencia en los valores espirómetros, relacionándose negativamente con éstos. Los estudios demostraron que la grasa corporal tiene mayor influencia sobre los valores espirométricos que la grasa corporal regional 5. En nuestro estudio, aquellos sujetos con IMC > 30 kg/m2 no fueron incluidos en el análisis. Así mismo, como lo indica Melo et al. 4 los pacientes con obesidad tienen la característica de tener parámetros espirométricos restrictivos.
Nuestros resultados mostraron que en varones hubo un ligero aumento en el valor promedio de VEF1 en poblaciones que residen desde los 100 - 1 000 msnm hasta los 2 300 a 2 800 msnm. Sin embargo, no hubo diferencias entre los que residen entre 3 200 - 3 800 msnm y 4 000 - 4 400 msnm. En el caso de mujeres se observó un aumento del VEF1 con el aumento de altura geográfica en todos los niveles.
Los distintos estudios realizados a la fecha no ofrecen ecuaciones referenciales para grupos étnicos peruanos, más aún en diferentes zonas de altura geográfica, esto debido a las condiciones climáticas, anatómicas y fisiológicas que podrían complicar los diagnósticos de patologías obstructivas 16. El estudio PLATINO 11 tiene una aproximación con la altura geográfica debido a que realizaron un estudio en cinco poblaciones diferentes; sin embargo, las diferentes características étnicas, así como el tema de la altura sobre el nivel del mar y otras condiciones ambientales podrían hacer notar cambios en la función pulmonar.
El estudio PLATINO 11,20 basado en grupos étnicos distintos a los presentes en Perú en comparación a los valores usados en estudios realizados en poblaciones peruana, mostró un aumento del valor de 8,4% en el CVF, aumento del 15,5% en el VEF1 y un 4,6% en el cociente. El estudio muestra los valores espirométricos de Sao Paulo, Santiago, México, Montevideo, Caracas, los cuales tienen resultados de CVF, VEF1, VEF1/CVF menores a los hallado en nuestro estudio para pobladores residentes a nivel del mar 11. Cabe precisar que este estudio latinoamericano solo considero como rango de edad a mayores de 40 años, lo que generó una desventaja para compararlo con nuestro estudio que abarca una población desde los 18 años.
Existe una similitud en cuanto a los resultados obtenidos en los estudios de Canavari 16 y Córdova 15, que encontraron una diferencia en litro del CVF de 0,02 y 0,25, respectivamente, una diferencia en litros del VEF1 de 0,33 y 0,16, respectivamente en varones y una diferencia en litro del CVF de 0,12 y 0,22, respectivamente; así mismo, una diferencia en litros del VEF1 de 0,31 y 0,18, respectivamente en mujeres; teniendo en cuenta que fueron estudios realizados en población peruana a más de 3 000 msnm, guardan relación con nuestros resultados.
Nuestros resultados, en cuanto al intercepto, no son similares a los hallados en otros estudios, siendo el más cercano el intercepto del grupo de altura 0 - 100 msnm en mujeres (cuyo valor es de -2,57 frente a -3,59 de Capro et al. 5). Una de las explicaciones sería que estos estudios no contemplaron población a grandes alturas geográficas. Los estudios realizados en México (2 240 msnm) 11 presentaron características similares a nuestra población estudiada (Tabla 4).
Nuestro estudio presenta algunas limitaciones, entre las cuales debemos de mencionar que no se pudo verificar el lugar de origen de la población de estudio, lo cual podría afectar sus valores espirométricos. Empero, la mayoría de los participantes radican gran parte de su tiempo en las zonas de estudio y se espera que después de seis meses de residencia exista ya cierta adaptabilidad.
Adicionalmente, a pesar de que todo el personal encargado de las evaluaciones espirométricas ha sido adecuadamente entrenado y se contaba con supervisores en cada sede, es posible que se haya cometido algún sesgo de medición debido a que la evaluación es personal dependiente y subjetiva.
Es posible que algunos criterios de exclusión, como consumo de tabaco, no se hayan reportado oportunamente por los participantes debido a que todos se encontraban en procesos de admisión a un trabajo. Además, si bien se ha reportado previamente una relación del sobrepeso sobre los valores espirométricos, no incluir a dicha población en nuestro análisis pudo llevarnos a un importante sesgo y el estudio dejaría de tener la representatividad que inicialmente nos planteamos. Finalmente, otro punto a considerar es el tema del efecto del “trabajador sano” 24, debido a que se tendrá una población trabajadora que va a ser distinta de la población total, una que tiene un índice menor de enfermedad o fallecimiento que la población en general, sobre todo respecto a enfermedades laborales.
A modo de conclusión indicamos que este es el primer estudio peruano que reporta valores referenciales espirométricos para CVF, VEF1 y VEF1/CVF en cuatro niveles de altitud, siguiendo las recomendaciones internacionales. Las ecuaciones obtenidas para CVF, VEF1, VEF1/CVF en este estudio incluyeron los predictores de edad y talla, para cada nivel de altitud y según sexo, encontrando ajustes bajos pero que incrementaron con el nivel de altitud. Se recomienda futuros estudios que permitan confirmar nuestros hallazgos, los cuales permitirán una mejor práctica clínica, salud ocupacional e investigación.