Smoking and reduced pulmonary function in adult

Abstract
Introduction: smoking causes lung disease, cardiovascular disease and cancer, all of which results in a high social and economic burden for humanity. Since it is presumed that impaired function precedes any injury to organs, it would be useful to detect the early presence of impaired pulmonary function in order to identify those smokers who show early stages of irreversible organic lesions in order to begin priority prevention programs with them.

Objective: To assess lung function in relation with smoking.

Methods: Pulmonary function was assessed by spirometry in 800 people assigned to groups showing similar socio-demographic variables, but who differed in terms of levels of exposure to tobacco smoke. Results: All spirometric indicators were lower in smokers compared to nonsmokers. Differences persisted after comparison according to sex, nutritional status, socioeconomic level, educational level and abdominal overweight. It was confirmed that the higher the consumption of tobacco, the higher the pulmonary dysfunction. Conclusions: Early pulmonary dysfunction is effectively detected by spirometry, which facilitates the identification of people at high risk of pulmonary disease, in order to initiate timely prevention programs with them.

Key words
tobacco, pulmonary function, spirometry, lung injury, pulmonary function test

Artículo completo
Introducción

El tabaquismo ha sido reconocido como el factor de riesgo más determinante para enfermedad y cáncer de pulmón. Cerca del 90% de los casos de cáncer de pulmón es causado por el hábito de fumar. El cigarrillo también es un factor causal en cáncer de nariz, boca, orofaringe, hipofaringe, laringe, esófago, estomago, páncreas, hígado, colon, cuello uterino y leucemia mieloide.¹
En Medellín, Colombia, se llevó a cabo un estudio sobre la relación entre el hábito de fumar y la incidencia de cáncer. Se incluyeron casos de cáncer de vejiga, de laringe, de cavidad bucal y de pulmón. La investigación evidenció que el hábito de fumar es un factor de riesgo significativo para contraer cáncer en esta población. El riesgo relativo más alto fue el de cáncer de laringe (odds ratio [OR]: 49.4) y de pulmón (OR: 13.9).²
De igual manera, el uso del tabaco es una de las causas globales más importantes de infarto agudo de miocardio (IAM), especialmente en hombres. Según el estudio INTERHEART, fumar incrementa 3 veces el riesgo de tener IAM (OR: 2.95; intervalo de confianza del 95% [IC 95%]: 2.7-3.2), riesgo que aumenta en proporción al número de cigarrillos fumados. Por cada cigarrillo adicional que una persona consume en promedio durante el día, se estima que el riesgo de sufrir un IAM se incrementa en un 5% a 6%.³
Otra de las patologías de importancia en salud pública, es la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la cual aporta gran carga de morbilidad y mortalidad, sin mencionar los altos costos para el sistema de salud y las implicaciones en la calidad de vida de los pacientes. El principal factor de riesgo para la aparición de EPOC es el tabaquismo, el 80% de los pacientes con esta enfermedad tiene historia de consumo de cigarrillos.⁴
Los estudios recientes muestran que la EPOC es un problema importante de salud en Colombia, con una prevalencia general de 8.9%. Los valores variaron desde 6.2% en Barranquilla a 13.5% en Medellín. Según el análisis de regresión logística presentado por los investigadores, el modelo mostró que los factores relacionados con EPOC en este país son edad, sexo masculino, historia de tuberculosis, fumar, bajo nivel educativo y otros.⁴
La EPOC podría ser detectada oportunamente en las etapas iniciales de la enfermedad, mediante un estudio de función pulmonar, incluso antes de que aparezcan los síntomas. La espirometría permite evaluar la función ventilatoria a través de indicadores tales como la capacidad vital forzada (CVF), el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF₁), la relación VEF₁/CVF o el índice de Tiffeneau y otros. Este último es un indicador clásico de eficiencia respiratoria, el cual en condiciones normales ha de ser superior al 80% de la CVF. Las reducciones en esta función expresan el comienzo de alteraciones que se van acentuando gradualmente hasta configurar los cuadros clínicos obstructivos.
Las preguntas que nos proponemos responder con esta investigación son las siguientes: ¿existe relación demostrable entre las alteraciones de la función pulmonar y el tabaquismo? Y, de ser así, ¿podría establecerse un gradiente entre la exposición al tabaquismo y la disfunción pulmonar?
Responder a los interrogantes propuestos permitirá conocer mejor los parámetros para evaluar la función pulmonar en los fumadores, con el fin de detectar precozmente el riesgo de presentar enfermedades que afectan la función pulmonar y tomar acciones tempranas encaminadas a la reducción de dichas cargas de morbimortalidad.
El diseño del estudio se orientó a la evaluación de indicadores de función respiratoria en grupos de personas expuestas al hábito de fumar en comparación con grupos de personas no expuestas.



Métodos
Diseño
Se realizó un estudio transversal de asociación en el cual se examinaron dos grupos: un grupo de adultos fumadores y otro grupo de adultos no fumadores.

Muestra
Las personas que participaron en el estudio fueron mayores de 18 años, que vivían y trabajaban en un mismo sector de la ciudad. Estas personas fueron similares en relación con diversas variables sociodemográficas, tales como sexo, edad, nivel educativo, estatus socioeconómico, aunque diferentes en relación con la variable de interés, es decir, el hábito de fumar.

El tamaño muestral mínimo, para la comparación de los promedios en la variable VEF₁ * 100/CVF (Tiffeneau) se calculó con base en los siguientes criterios: confianza del 95%, desviación estándar homogénea: 5.0, diferencia de medias a detectar: 1.0, poder: 80%, lo cual sugiere un tamaño muestral mínimo de 198 personas por grupo.


Espirometría
Se utilizó un equipo portátil Spiroanalyzer ST-95. Las espirometrías se realizaron en el lugar de la entrevista y fueron tomadas por un profesional de la salud entrenado y estandarizado en la técnica. La calibración del equipo se hizo al terminar cada jornada de trabajo. Los criterios de validez para los registros estuvieron debidamente incorporados en la programación electrónica del equipo espirométrico.


Variables espirométricas estudiadas

La CVF expresa el nivel de expansión ventilatoria que puede tener una persona mediante la excursión máxima del pulmón, desde una inspiración profunda al tope hasta la máxima expiración que sea posible. El VEF₁ es el volumen aéreo que una persona es capaz de expeler de sus pulmones, desde una inspiración máxima y en el transcurso de un segundo. La proporción de volumen espiratorio forzado (Tiffeneau) (VEF₁/CVF) es un indicador fisiológico de eficiencia ventilatoria. El VEF 5 segundos (VEF.5) es la misma medida que el VEF₁, sólo que en lugar de un segundo se mide en la mitad de este breve tiempo, expresa el mismo significado que el VEF₁ en términos de eficiencia ventilatoria. El flujo espiratorio pico (FEP) es flujo de aire máximo alcanzado durante la prueba de espiración forzada y, a la vez, un indicador de permeabilidad de las vías aéreas y de la potencia muscular espiratoria. El indicador de flujo espiratorio medio (FEM) y los percentiles FE25, FE50, FE75 representan mediciones parciales del flujo espiratorio registrado durante la prueba, evalúan la eficiencia temprana, media y tardía del proceso ventilatorio.


Plan de análisis

Las variables cuantitativas se exploraron en la distribución de frecuencia para analizar la simetría de dispersión en torno a los valores de tendencia central. Se estudiaron mínimos, máximos y límites de variación para detectar valores atípicos y confrontar su validez. Se calculan promedios y desviaciones estándares.

Se utilizaron pruebas de hipótesis para comparación de promedios en relación con las variables continuas. Se calculó el estadístico t de Student con un nivel de significancia de p .05 como criterio de aceptación. Las proporciones se compararon utilizando la prueba de chi al cuadrado de tendencia con significancia de .05. Se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 19.0.

El análisis epidemiológico se hizo sobre el contraste entre indicadores de frecuencia de riesgo para EPOC, tanto para el grupo expuesto como para el grupo no expuesto. Se calcularon los riesgos relativos (RR) con sus respectivos IC 95% y pruebas de significancia complementarias de chi al cuadrado y p .05. Se utilizaron los paquetes estadísticos Epidat y EpiInfo versión 3.5.3.


Consideraciones éticas

El Comité de Bioética del Centro de Investigaciones de la Facultad Nacional de Salud Pública, Universidad de Antioquia, avaló el estudio y consideró que no representaba riesgo alguno para los participantes y que, además, se tuvieron en cuenta todas las regulaciones sobre consentimiento informado, confidencialidad de los datos y estándares éticos de la Declaración de Helsinki y del Ministerio de Salud de Colombia.



Resultados
Características sociodemográficas

Dado que las variables espirométricas estuvieron marcadamente determinadas por características del tamaño corporal, se realizó el análisis por separado del grupo de hombres (469) y del grupo de mujeres (331).

En la Tabla 1 se reportan las características antropométricas básicas de los hombres y las mujeres aparte, y separados, a su vez, en grupos de fumadores y no fumadores.

Las características de los hombres fumadores y de los no fumadores son similares en relación con las distintas variables: la talla, como indicador de tamaño corporal; el peso y el índice de masa corporal (IMC) como indicadores del estado nutricional; el perímetro de carpo como indicador de complexión corporal y el perímetro abdominal como indicador de sobrepeso graso. En edad, el grupo de fumadores excede en algunos años el promedio de los no fumadores.








En las mujeres hay similitud entre las características de las fumadoras y las no fumadoras, con excepción de la edad que, al igual que en los hombres, es unos 5 años mayor en las fumadoras.

En relación con las características socioeconómicas, los grupos de fumadores son bastante similares a los no fumadores, tanto en hombres como en mujeres, pero en relación con el nivel educativo se aprecian diferencias entre los grupos, pues los no fumadores tienen un nivel educativo un poco más alto que los fumadores.


Función respiratoria

Tanto en hombres como en mujeres, los indicadores espirométricos fueron significativamente más bajos en las personas que fuman en comparación con quienes no fuman, las diferencias varían entre 2% y 15% (Tablas 2 y 3).














El FEM y el flujo espiratorio al 25% de la capacidad vital (FE25) presentaron diferencias cercanas al 12% a favor de las personas que no fuman (t = 2.52-3.38; p .00).

Los flujos espiratorios al 50% y 75% (FE50, FE75) de la capacidad vital, al igual que el VEF.5, revelaron diferencias entre 8% y 10%, con valores funcionales siempre más bajos en los fumadores. El VEF₁ y la CVF difirieron entre los grupos en proporciones que variaron entre 4% y 8%.
La prueba más tradicional de alteraciones funcionales, es decir, la prueba de Tiffeneau o proporción de VEF₁ (VEF₁/CVF), mostró una diferencia desfavorable para quienes respiran aire contaminado con humo de cigarrillo, cuyo promedio es 81.4 en los hombres y 82.5 en las mujeres en comparación con las personas que no fuman, cuyos promedios son 83.4 y 84.8, respectivamente (t = 2.68 y 2.99; p .00).

La comparación de los indicadores espirométricos reveló que los valores, en términos absolutos, fueron mayores en los hombres que en las mujeres. Solamente la prueba de Tiffeneau fue bastante similar en ambos sexos y justamente es la única que se expresa en un valor proporcional autorreferenciado, es decir, es la proporción de la capacidad vital propia que puede evacuarse del pulmón en el transcurso de un segundo (Tablas 2 y 3).

Los valores mayores obtenidos por los hombres para las distintas variables espirométricas básicamente expresaron las mayores dimensiones corporales de éstos en comparación con las mujeres, especialmente en relación con el tórax y con la musculatura, que participa en la ventilación pulmonar.

Las diferencias entre personas expuestas a la inhalación de aire contaminado por humo de cigarrillo se reflejaron en todos los indicadores de función pulmonar. Estas diferencias registradas para la muestra global fueron, en magnitud y en sentido, bastante similares para los hombres y las mujeres.


Razón de riesgos

Cuando se examinó la frecuencia de personas con función pulmonar subnormal (VEF₁/CVF), por debajo de 80%, se observó que dicha proporción fue de 32.5% en los fumadores en comparación con 18.7% en los no fumadores, es decir, se evidenció un odds ratio de 2.09 (IC 95%: 1.49-2.42; chi al cuadrado: 20.2; p = .00) (Figura 1).

Este resultado equivale a una razón de prevalencias de punto de 1.76 (IC 95%: 1.35-2.22). Si se exploran los puntos de corte para el VEF₁/CVF en 75 y 70, los resultados de las razones de riesgo fueron similares entre sí.








Relación dosis-respuesta

La función pulmonar se ve afectada con el consumo de tabaco. La proporción de personas con función pulmonar subnormal es menor en los no fumadores y se hace progresivamente mayor a medida que aumenta el consumo de cigarrillo. Las proporciones de personas con disfunción pulmonar para el punto de corte VEF₁/CVF < 75 son: 7.8 para no fumadores, 10.3 para fumadores leves (< 5 cigarrillos/día), 13.9 para fumadores intermedios (5 a 10 cigarrillos/día) y 24.5 para fumadores intensos (> 10 cigarrillos /día) (Figura 2). Los ex fumadores presentan una frecuencia muy similar a la de los fumadores intensos, pero no se incluyen en la gráfica.










Discusión

Efectivamente, hay diferencias en la función pulmonar entre fumadores y no fumadores. Los fumadores presentan reducciones que varían entre 2% y 16% en los diversos indicadores espirométricos, las cuales sugieren una afectación temprana de la capacidad del pulmón para movilizar el aire por las vías aéreas.

Las diferencias en la función pulmonar son sistemáticas en disfavor de los fumadores, tal hallazgo es consistente tanto en los hombres como en las mujeres, y se da en forma independiente del estrato socioeconómico, del nivel educativo, del estado nutricional y del tamaño corporal.

La edad, sin embargo, se presenta como una variable de especial interés, pues las diferencias espirométricas entre fumadores y no fumadores no se hacen evidentes antes de los 40 años, aparecen alrededor de los 45 y se acentúan gradualmente con los años, lo cual sugiere un efecto de latencia en la acción del efecto del tabaco, y sólo se manifiesta en forma evidente tras 20 o 30 años de exposición continua. Este hecho ya se ha documentado para las lesiones orgánicas y para la mortalidad por cáncer de pulmón, lo cual representa una dificultad para las acciones de prevención de la enfermedad en los fumadores, quienes tienden a subestimar el riesgo sobre la base de su lejanía en el tiempo.

La magnitud del exceso de riesgo por causa del cigarrillo es del orden de 75%, es decir, los fumadores presentan una probabilidad de tener disfunción pulmonar (medida por el VEF₁/CVF) que es 75% más alta que en los no fumadores. Es de advertir que también los no fumadores tienen algún riesgo de disfunción, el cual probablemente se asocia con otros factores contaminantes que se respiran en el aire de las urbes congestionadas, donde miles de vehículos automotores y un gran número de fábricas emiten diariamente a la atmósfera toneladas de gases y material particulado.

Existe una clara relación entre la dosis de tabaco consumido y la disfunción pulmonar. La proporción de personas con disfunción pulmonar es baja en el grupo de no fumadores, es un tanto más alta en el grupo de fumadores leves y se hace mayor en los fumadores intermedios y aún mucho mayor en los fumadores intensos (Figura 2). Este factor evidencia uno de los argumentos epidemiológicos más fuertes en una supuesta relación causal, pues acredita una variación del efecto en armonía con la exposición y nos da también la perspectiva favorable de los beneficios que se podrían tener si se emprenden acciones para el control de tabaquismo, no sólo en relación con la cesación total, sino también con la reducción del consumo de cigarrillos por día, todo lo cual conduciría a la disminución de la morbimortalidad por enfermedades cardiorrespiratorias asociadas con el consumo de tabaco.
El indicador clásico VEF₁/CVF para la evaluación de la función pulmonar ha sido la medición del VEF₁, expresado en forma de porcentaje con relación a la CVF. Este indicador efectivamente pone en evidencia la reducción de la función pulmonar en los fumadores; no obstante, la magnitud de dicha disminución varía entre 2% a 4%, es decir, es una modificación discreta de la capacidad pulmonar para movilizar el aire.

Tal vez se puedan identificar otros indicadores que podrían ser más sensibles para predecir la disfunción pulmonar. En el presente estudio se exploraron otros parámetros espirométricos que detectan diferencias de mayor magnitud entre fumadores y no fumadores. El FEM y el FE25 permitieron detectar diferencias tanto en hombres como en mujeres, de entre el 10% y 16%. Si bien su uso no es tradicional en el análisis clínico de las espirometrías, nos parece que representa un potencial interesante para la detección precoz de disfunciones pulmonares en personas que se exponen de manera voluntaria o involuntaria al aire contaminado.
La espirometría detecta diferencias en la función pulmonar de los fumadores, que serían un anticipo de las disfunciones orgánicas que sobrevendrán para quienes continúen exponiendo sus pulmones a la irritación constante del humo de tabaco.⁴ En nuestros datos, tal diferencia se registra con nitidez a partir de los 40 años, lo cual representaría una detección precoz de la anomalía si asumimos que los registros para cáncer de pulmón muestran un aumento drástico de la frecuencia a partir de los 50 años y que los datos relativos a la EPOC efectivamente muestran un incremento significativo a partir de los 60 años. La prevalencia de EPOC es más alta en los fumadores y en los ex fumadores que en los que nunca han fumado y se hace evidente cerca de los 40 años.⁵
Con los resultados anteriores se puede decir que existe asociación entre el tabaquismo y las alteraciones de la función pulmonar. La espirometría permite diagnosticar obstrucción de la vía aérea y restricciones de la función pulmonar; sin embargo, los criterios de la interpretación y los indicadores a tener en cuenta aún son motivo de controversia.⁶ La utilidad clínica de la tamización con espirometría a los fumadores asintomáticos, realizada de manera temprana, antes de los signos de limitación del flujo aéreo, parece ser una recomendación adecuada y efectiva, tal como se propone en una revisión reciente realizada por Young y col.⁷
La reducción del VEF₁ puede ser considerada como un marcador para identificar los fumadores que necesitan intervención medica, al igual que el FEM y el FE25, como se propone de acuerdo con la evidencia aportada por los datos de esta investigación.
La cesación del tabaquismo ha mostrado atenuación del descenso del VEF₁ y, cuando se logra antes de los 45 a 50 años, puede preservar el VEF₁ con valores normales y reducir el riesgo de complicaciones cardiorrespiratorias asociadas.⁷ Los fumadores de cigarrillo tienen alta prevalencia de síntomas respiratorios y de alteraciones en la función pulmonar. El VEF₁ de las personas que continuaron fumando fue significativamente menor que en las personas que lograron la cesación.⁸ La espirometría se podría considerar una prueba diagnóstica para la tamización de enfermedades pulmonares en los programas de prevención secundaria. En la mayoría de países no se hace un diagnóstico oportuno de la EPOC; por esta razón, los científicos participantes de la iniciativa global para el diagnóstico, manejo y prevención de EPOC 2008 recomiendan hacer espirometrías de alta calidad en todas las instituciones de atención primaria en salud.⁹
Según Hecht, el control de tabaquismo es la medida más efectiva para reducir la mortalidad por cáncer de pulmón. El paso más importante es evitar que las personas empiecen a fumar y, si ya fuman, es esencial usar métodos para la cesación.¹ Igual recomendación aplicaría para reducir la incidencia de EPOC y de enfermedades cardiovasculares atribuidas al tabaquismo activo o pasivo. El Comité Mundial de Expertos en EPOC recomienda, como evidencia tipo A, evaluar el estado de tabaquismo en todas las personas con EPOC y promover su cesación.⁹
Una de las preocupaciones es que muchos individuos con síntomas respiratorios mínimos no requieren atención médica; por lo tanto, no consultan a su médico, al igual que no intentan dejar de fumar. Este hallazgo es corroborado por Miravittles M y col. en su estudio, donde atribuyen ese hecho a la falta de conocimiento acerca de la EPOC y sugieren que los médicos deberían brindar más información acerca de esta enfermedad e incrementar el uso de la espirometría para la detección temprana.¹⁰
Otros investigadores también proponen que se realice detección temprana de EPOC en todos los fumadores. Kotz D insiste en que esta tamización debe integrarse al estado del arte en los tratamientos de cesación de tabaco.¹¹
La necesidad de incluir la espirometría en la atención regular de los fumadores podría incorporarse en los protocolos de atención de los servicios de salud, dada la sencillez del procedimiento y la factibilidad de adquirir espirómetros a precios razonables, siempre que se acompañe de programas de prevención bien diseñados para alcanzar la cesación justamente en quienes se perfilan como primeros candidatos a enfermarse.^12-14
La Reunión de Alto Nivel de las Naciones Unidas sobre Enfermedades Crónicas no Transmisibles congregada a finales de 2011 concluyó que entre las acciones globales prioritarias para el control de la crisis mundial está la reducción del tabaquismo en la población, con la certidumbre de que esta medida traerá beneficios inmediatos a nivel económico y de salud para toda la humanidad.¹⁵


Conclusiones

La función pulmonar se ve desfavorablemente afectada con el hábito de fumar. La reducción de los valores espirométricos en los fumadores se presenta para las variables espirométricas estudiadas en magnitudes que alcanzan significación clínica, estadística y epidemiológica. La espirometría podría entonces utilizarse en protocolos de atención primaria en salud para la detección precoz de personas con alto riesgo de avanzar hacia estados clínicos de EPOC.

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