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MAQUINA DE ANESTESIA. SISTEMAS DE APORTE DE GASES. VAPORIZADORES. CIRCUITOS ANESTSICOS. APLICACIONES PRCTICAS EN ANESTESIA DE LAS LEYES FSICAS DE LOS FLUIDOS. MODOS VENTILATORIOS Aurelio Gmez Luque

(1) Servicio de Anestesiologa. Hospital Universitario Virgen de la Victoria de Mlaga. . Direccin: Departamento de Farmacologa Facultad de Medicina de Mlaga Campus de Teatinos s/n 29071 Mlaga tfno. 952131570 Fax 952131568 e-mail: jagmez@uma.es

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MQUINA DE ANESTESIA. Se denomina mquina equipo aparato estacin de trabajo de anestesia al conjunto de elementos destinados a suministrar una mezcla exactamente conocida de gases medicinales y anestsicos al paciente durante la anestesia independientemente del modo ventilatorio (espontneo, manual o mecnico) (Fig. 1). Estas mquinas contienen los elementos necesarios para la monitorizacin de la funcin respiratoria (en la actualidad se consideran como imprescindible la medicin de la fraccin inspiratoria de oxgeno [FiO2], presin en va area y volumen corriente o CO2 espirado) y habitualmente tambin de la funcin hemodinmica. Algunos equipos ms modernos incluyen la monitorizacin del grado de relajacin muscular y profundidad anestsica. Aunque con notables diferencias en su diseo, todas las mquinas de anestesia presentan una serie de de elementos comunes (Fig. 2):

- Sistema de aporte de gas fresco - Vaporizador - Circuito anestsico - Ventilador - Elementos de monitorizacin En esta seccin se analizan solo los tres primeros componentes, ya que los ventiladores

y elementos de monitorizacin se analizan en captulos diferentes.

SISTEMA DE APORTE DE GAS FRESCO: Comprende todos los dispositivos y sistemas tubulares que permite aportar y regular un flujo de gas fresco al circuito anestsico. Este gas consiste en una mezcla de oxgeno (O2), aire medicinal y xido nitroso (N2O) en una proporcin variable que, al pasar por el vaporizador, arrastra una proporcin conocida de anestsico inhalatorio. En el sistema de aporte de gas fresco se distinguen, por tanto, tres componentes: la fuente de alimentacin de gases, el sistema de mezcla (caudalmetros) y el vaporizador (este ltimo se analizar ms delante de forma detallada. Fuente de alimentacin de gases

De forma general, todos los hospitales modernos disponen de una fuente de alimentacin central de gases medicinales que aporta O2, N2O y aire medicinal a una presin de 3,5 atmsferas controlada mediante manmetros especficos conectados a sistemas de alarma de baja presin.

Los aparatos de anestesia utilizan las unidades de presin (presin=fuerza/superficie) de sus pases de procedencia. La unidad de presin aceptada internacionalmente es el pascal (Pa) y el kilopascal (KPa). Sin embargo, es frecuente observar en nuestros aparatos otras unidades:

atmsfera (atm) bar (bar) kilogramo por centmetro cuadrado (kg/cm2) milibar (mbar) libra por pulgada cuadrada (psi) torricelli (torr) milmetro de mercurio (mm Hg) centmetro de agua (cm H20) Equivalencias de las unidades convencionales de presin:

o 1 atm=1.033 kg/cm2=14.7 psi=1.013 mbar=760 torr= 760 mm Hg o 1 kg/cm2=0.968 atm=14.23 psi=736 torr o 1 torr= 1 mm Hg=0.00132 atm=1.36 cm H2O=0.1333 kPa o 1 cm H2O=10 mm Hg/13.6=0.735 torr o 1 bar=1 dyn/cm2 o Equivalencias entre estas unidades y el kilopascal: o kPa= torr x 0.133 torr= kPa x 7.501 o kPa= cm H2O x 0.098 cm H2O= kPa x 10.197 o kPa= atm x 101.325 atm= kPa x 0.010

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o kPa= psi x 6.895 psi= kPa x 0.145 Las tubuladuras que conducen cada gas a la mquina de anestesia encajan de forma

especfica en sus conectores situados en la pared mediante conexiones DISS (diameter Index Safety) lo que incrementa el nivel de seguridad. Adems, cada gas posee una clave de colores especfica que favorece su rpida identificacin: O2 (blanco), N2O (azul) y aire medicinal (blanco y negro). Detrs de la conexin existen vlvulas antirreflujo que previene el flujo retrgrado.

De forma complementaria, todas las mquinas de anestesia deberan contar con un sistema alternativo de alimentacin mediante botellas de gas. Cada botella contiene en la salida del gas un manorreductor especfico que reduce la presin desde 150 a 3,4 atmsferas. Posteriormente, un tubo especfico conecta cada gas al circuito de entrada de gas fresco de la mquina a travs de un sistema Pin Index System (PIS) especfico para cada gas. Este sistema termina en un dispositivo de seguridad (vlvula de interfase) que se activa automticamente produciendo la apertura de la botella cuando disminuye por cualquier motivo la presin en el circuito central de gases medicinales. Esto se acompaa generalmente de algn tipo de alarma visual o acstica. Todas las mquinas de anestesia modernas contienen una vlvula de proteccin contra mezclas hipxicas (Fig 5). Estos dispositivos previenen el aporte de una mezcla empobrecida de oxigeno (cuando el aporte de O2 es inferior a 2 atm) y rica en N2O. Estn acopladas a alarmas acsticas y visuales y puede ser neumticas o electrnicas:

- Ohmeda utiliza vlvula de cierre mediante sensor de presin - Drager utiliza dispositivo de proteccin de fallo de oxigeno (OFPD)

El sistema de mezcla (caudalmetro) El caudalmetro ( flujmetro rotmetro) ajusta las proporciones de O2, N2O y aire

en la mezcla de gas fresco comn regulando el flujo de cada gas en su caudalmetro correspondiente. La mayora de las mquinas de anestesia estn dotadas de caudalmetros de flotador (Fig 6) aunque la tendencia actual es sustituirlos por caudalmetros electrnicos. Los de flotador disponen en su base de una vlvula de control que regula el paso del gas hacia el tubo de flujo (o de Thorpe) en cuyo interior hay un flotador mvil que marca el flujo en la escala indicadora.

Estos caudalmetros se denominan de presin constante y resistencia variable. Esto se debe a que el dimetro interior del tubo aumenta en sentido ascendente y a que la diferencia de presin entre los extremos superior e inferior del flotador siempre es constante, por lo que el flujo depender exclusivamente de la resistencia (flujo=Presin1-presin2/resistencia). La resistencia depende de dos factores: en primer lugar, del espacio anular comprendido entre el borde del flotador y la pared cnica del tubo, espacio que aumenta a medida que el tubo asciende (comn en todos los rotmetros), y, en segundo lugar, de la viscosidad del gas, lo que explica que cada gas precisa su rotmetro especfico.

Habitualmente disponen de un sistema de control limitador de proporciones (Fig 7) que evitan la administracin de una mezcla hipxica al mezclar O2 y N2O impidiedo que la concentracin mnima de oxgeno sea inferior al 25%. Entre estos sistemas destacan:

- Sistema Link-25 de Ohmeda: o Se basa en la existencia de dos engranajes de distinto nmero de dientes,

una correa que los une y las diferentes presiones de entrada de gases frescos (ver figura)

o Mantienen siempre una proporcin 3:1 (N2O/O2) - Monitor controlador de la fraccin de oxigeno Drager (ORMC)

o Mantiene las mismas proporciones pero se fundamenta en un sistema neumtico, no mecnico (ver figura)

VAPORIZADORES

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Introduccin La vaporizacin de un agente anestsico voltil en un gas portador constituye el fundamento de la anestesia inhalatoria. Los dispositivos diseados para facilitar este proceso y regular la concentracin del anestsico en el gas inspirado reciben el nombre de vaporizadores (4). Los vaporizadores han evolucionado desde los modelos tipo Kettle o de caldera hasta los existentes en la actualidad. En este captulo se analizan exclusivamente las caractersticas de diseo y fundamento de los vaporizadores actuales. Principios bsicos de diseo La figura 8 muestra el esquema general de un vaporizador. Bsicamente est compuesto por cuatro elementos: el sistema de llenado, la cmara de vaporizacin, la cmara de derivacin o cortocircuito y el dial de control de la concentracin (5). Sistema de llenado Mediante el sistema de llenado se introduce el lquido anestsico en la cmara de vaporizacin. Los vaporizadores ms modernos estn diseados de forma que se evite el sobrellenado o la introduccin accidental de otro agente anestsico que no sea el especfico. Para ello el bote del lquido anestsico dispone de un sistema de conexin con el sistema de llenado exclusivo para cada compuesto (Fig 9). Cmara de vaporizacin La cmara de vaporizacin facilita el proceso de vaporizacin del lquido anestsico en el gas portador. Todos los anestsicos inhalatorios voltiles, al estar contenidos en un recipiente cerrado, generan vapor hasta que se produce un equilibrio entre el nmero de molculas vaporizadas y condesadas (presin de vapor saturada). La vaporizacin es un fenmeno de superficie independiente de la presin atmosfrica y dependiente en forma directa de la temperatura (a mayor temperatura mayor presin de vapor). Cuando la presin de vapor se iguala a la presin atmosfrica se produce la ebullicin del lquido. La temperatura de ebullicin es dependiente de la presin atmosfrica (a menor presin atmosfrica menor temperatura de ebullicin). La Tabla 1 muestra la influencia de la presin atmosfrica en la temperatura de ebullicin de diversos lquidos anestsicos. Los agentes anestsicos ms voltiles tienen una presin de vapor ms elevada y, consecuentemente, una temperatura de ebullicin ms baja (Tabla 2). El proceso de vaporizacin consume energa (al contrario que el proceso de condensacin que la genera) por lo que la temperatura del lquido anestsico disminuye progresivamente durante el proceso de evaporacin en ausencia de una fuente externa de energa. La disminucin de la temperatura origina una disminucin de la vaporizacin del lquido restante y secundariamente de la presin vapor del anestsico en el gas portador. Para evitar este efecto, los vaporizadores se fabrican con metales que poseen un calor especfico y una conductividad trmica elevadas, lo que permite mantener el lquido anestsico a una temperatura uniforme. Cmara de cortocircuito A temperatura ambiental (20 C), los agentes anestsicos voltiles generan una presin vapor mucho mayor que la requerida para la prctica de la anestesia (Tabla 2). Por esta razn, los vaporizadores disponen de un sistema de regulacin de la presin de vapor del agente anestsico en el gas de salida basado en el denominado sistema de cortocircuito. Este consiste en un sistema de derivacin del flujo de gas a la entrada del vaporizador que evita el paso del gas portador por la cmara de vaporizacin. Habitualmente ms del 80%

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del flujo del gas portador pasa por la cmara de cortocircuito hacia la salida del vaporizador mientras que el 20% restante se dirige hacia la cmara de vaporizacin. Al objeto de facilitar la superficie de contacto entre el gas portador y el lquido anestsico (la vaporizacin es un proceso dependiente de la amplitud de contacto entre el gas portador y el lquido anestsico), los vaporizadores contienen mechas que se empapan de lquido anestsico y que aumentan la interface lquido-gas. Al pasar por la cmara de vaporizacin el gas portador arrastra vapor anestsico rompiendo la situacin de equilibrio existente entre vaporizacin y condensacin lo que favorece el paso continuo de molculas de lquido anestsico al estado de vapor siempre que la temperatura se mantenga constante y exista lquido anestsico en la cmara de vaporizacin. Tras pasar por la cmara de vaporizacin, el gas portador conteniendo el anestsico vaporizado se mezcla con el gas procedente de la cmara de cortocircuito para obtener finalmente la mezcla anestsica deseada. La mezcla final del gas resultante ser conducida por el circuito anestsico hasta el espacio alveolar. A este nivel, la presin total es de 760 mm Hg (1 atmsfera) que se corresponde con la suma de las presiones parciales de los distintos gases que componen la mezcla gaseosa. En condiciones habituales y respirando aire ambiente, la proporcin de los distintos gases es nitrgeno 75%, oxgeno 13,5%, CO2 5,2% y vapor de agua 6,3%. Para calcular la presin parcial de cada gas solo hay que trasladar el porcentaje respectivo a la presin total de 760 mm Hg obtenindose 570, 103, 40 y 47 mm Hg, respectivamente. Durante la anestesia, se utiliza habitualmente una mezcla de oxgeno y xido nitroso (aproximadamente 30%:70%) que acta como gas portador del anestsico inhalatorio vaporizado, el cual se mezcla con el gas portador alcanzando el porcentaje determinado por el dial del vaporizador (ejemplo 0,6% para sevoflurano). Siguiendo el razonamiento anterior, si trasladamos cada porcentaje a la presin total de 760 mm Hg obtenemos las distintas presiones parciales de cada agente. Por la Ley de Boyle sabemos que todo gas tiende a expandirse ocupando completamente el recipiente que lo contiene y este hecho origina un curioso fenmeno fsico denominado efecto del segundo gas. Se produce gracia a la extraordinaria difusin del N2O a travs de la membrana alveolar que es muy superior a la del oxgeno (la densidad relativa del N2O es prcticamente la mitad del oxgeno). El rpido del N2O al torrente sanguneo origina una cada de su presin parcial alveolar que se compensa con el incremento de la presin parcial de los otros gases alveolares (oxgeno y agente anestsico) al expandir su volumen. El aumento de la presin parcial origina un consecuente incremento del gradiente alveolo-sangre para estos gases que acelera el equilibrio entre la fraccin alveolar y sanguneo, lo que se traduce por un incremento en la rapidez de instauracin de la anestesia. Los vaporizadores construidos bajo este diseo reciben el nombre de vaporizadores de concentracin calibrada o de cortocircuito variable y constituyen la mayora de los vaporizadores utilizados en la actualidad. A este tipo pertenecen los modelos Ohmeda TEC4 y TEC5, Ohio, Drger Vapor 19, Blease Datum o Penlon PPV Sigma. Existen otros dos modelos de vaporizador (Siemens Servo 900D, Aladin 2222) que estn construidos bajo el mismo fundamento (sistema de cortocircuito variable) pero con notables modificaciones respecto a los anteriores por lo que sern tratados de forma especfica al final del captulo conjuntamente con el vaporizador Ohmeda TEC 6 especfico para desflurano. Dial de control de concentracin Consiste en un restrictor de flujo que puede estar localizado en la cmara de cortocircuito o en la salida de la cmara de vaporizacin. Este restrictor est calibrado para ofrecer diversas concentraciones (en vol %) de un agente anestsico especfico por lo que los vaporizadores estn diseados para ser utilizados con un lquido anestsico concreto. Factores que influyen en el rendimiento El rendimiento de un vaporizador puede modificarse por el efecto de diversos factores entre los que destacan (6):

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Velocidad de flujo del gas portador En modelos de vaporizadores de cortocircuito ms antiguos la concentracin del agente anestsico a la salida del vaporizador era dependiente de la velocidad de flujo del gas portador. Con estos aparatos se obtena una concentracin de salida menor a la fijada tanto con velocidades de flujo bajas (< 250 L min-1 ) como muy elevadas (> 15 L min-1). Este hecho se debe a la presencia de una mezcla y saturacin incompletas en la cmara de vaporizacin. Por el contrario, los vaporizadores ms modernos (Ohmeda Tec 4, 5 6, Drger Vapor serie 19, Datum, etc.) muestran una curva de comportamiento de concentracin de salida del vapor anestsico estable a diferentes velocidades del flujo de gas portador. Este hecho se debe a la presencia en su diseo de sistemas de amplificacin de la superficie de contacto gas portador-lquido anestsico consistente en mechas y pantallas. La figura 10 muestra las curvas de comportamiento de salida de dos vaporizadores a distinta velocidad de flujo. Temperatura La presin de vapor de un anestsico inhalatorio depende de la temperatura ambiental. As, por ejemplo la presin vapor de isoflurano a 20 C es de 238 mm Hg mientras que a 35 C es prcticamente el doble (450 mm Hg). Este hecho originara un incremento en la concentracin de salida del agente anestsico de forma proporcional. Para evitar este efecto los vaporizadores disponen de sistemas compensadores de temperatura acoplados a una vlvula reguladora del flujo de gas portador a travs de la cmara de cortocircuito. Cuando se produce un incremento de la temperatura ambiente se incrementa proporcionalmente el flujo de gas portador por la cmara de cortocircuito compensando el incremento de la presin vapor del anestsico. Estos sistemas compensadores de temperatura varan en su diseo segn los modelos. Las figuras 11 y 12 muestran los sistemas utilizados por los vaporizadores Ohmeda Tec 4 y Drger Vapor 19.1. Estos vaporizadores muestran unas curvas de comportamiento de la concentracin de salida del vapor anestsico bastante estable en un rango de temperatura de 20 a 35 C (Figura 13). Presin retrgrada intermitente La ventilacin a presin positiva o la compresin de la bolsa reservorio origina pulsos de presin retrgrada intermitente que producen una concentracin de salida del vaporizador mayor de la prefijada. Este fenmeno se conoce como efecto de bombeo. El mecanismo propuesto consiste en que durante la fase inspiratoria de la ventilacin a presin positiva se transmite una onda de presin retrgrada hacia el vaporizador que comprime las molculas de gas tanto en la cmara de vaporizacin como en la de cortocircuito. Cuando se inicia la fase espiratoria, la presin retrgrada cesa bruscamente y el vapor anestsico sale de la cmara de vaporizacin a travs de su salida habitual y tambin a travs de la cmara de cortocircuito debido a su baja resistencia respecto a la salida de la cmara de vaporizacin (Figura 14). El efecto de bombeo es ms acusado a bajos flujos, a concentraciones prefijadas bajas o con nivel bajo de lquido anestsico en la cmara de vaporizacin. Tambin se incrementa obviamente con todas aquellas circunstancias que incrementan la intensidad o frecuencia de la onda de presin retrgrada (frecuencia respiratoria y presin pico inspiratorio elevados) o bien favorecen la entrada de vapor anestsico en la cmara de cortocircuito (cada rpida de la presin en la va area al comienzo de la espiracin). Los vaporizadores ms modernos (Ohmeda Tec 4 y posteriores y Drger Vapor 19.1) estn exentos en gran medida de este inconveniente debido a mejoras tcnicas en su

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diseo. El Ohmeda Tec 4 incorpora un sistema deflector en la cmara de vaporizacin y una vlvula de seguridad unidireccional en la salida comn mientras que el Drger Vapor 19.1 posee un largo tubo espiral que sirve de entrada del gas portador a la cmara de vaporizacin. Cuando se produce la descompresin de la cmara de vaporizacin al inicio de la espiracin, parte del vapor entra en el tubo espiral pero no en la cmara de derivacin debido a su gran longitud (Figuras 11 y 12). Composicin del gas transportador La composicin del gas portador influye en el rendimiento del vaporizador. Estos aparatos son calibrados con oxgeno al 100% (Ohmeda Tec 4 y 5 y Blease Datum) o aire (Drger Vapor 19). Al utilizar la mezcla habitual de xido nitroso:oxgeno (70:30 % vol), la concentracin de salida puede oscilar un 5-10% sobre el valor prefijado, lo que no tiene una repercusin clnica manifiesta. El efecto ms notable se observa al sustituir el oxgeno al 100% como gas portador por xido nitroso al 100%. En este caso se produce una disminucin rpida y transitoria de la concentracin de salida del agente anestsico seguida por un posterior aumento progresivo hacia un nuevo valor de estado de equilibrio estacionario. La disminucin transitoria se debe a que el xido nitroso es ms soluble que el oxgeno en el lquido anestsico y necesita saturar completamente el lquido anestsico para que vuelva a incrementar la cantidad de gas que sale de la cmara de vaporizacin. Presin atmosfrica En los vaporizadores de cortocircuito variable, la presin parcial del agente anestsico obtenida es independiente de los cambios de la presin atmosfrica. Este hecho garantiza un funcionamiento correcto incluso con cambios de presin de 700 a 1100 hPa debidos a la altitud. No obstante, los cambios de presin atmosfrica modifican la densidad del gas portador causando ms (presin elevada) o menos (presin atmosfrica baja) resistencia al paso del gas por la cmara de vaporizacin originando cambios en la velocidad de salida del gas. Esto produce discretos cambios en el volumen % prefijado y en menor medidad en la presin parcial. Adems, se recomienda evitar su uso en condiciones de presin atmosfrica y temperatura donde comience la ebullicin del anestsico (Tabla 1). Peligros Los vaporizadores ms modernos han sido diseados para evitar la mayora de los riesgos asociados a la utilizacin de aparatos con cortocircuito variable, aunque es preciso seguir tomando algunas precauciones (6,7). Uso de un agente anestsico incorrecto Este hecho es infrecuente si se utilizan sistemas especficos de llenado para cada agente anestsico (Figura 9). Sin embargo, puede producirse fcilmente si se utiliza un sistema de llenado de cubeta presente en modelos ms antiguos (Figura 15). Este sistema favorece el llenado de un vaporizador con otro agente anestsico diferente al indicado. Si ocurre esto, la concentracin de salida del agente anestsico introducido puede ser notablemente diferente a la cantidad prefijada lo que puede ser potencialmente peligroso cuando un vaporizador diseado para un agente poco potente es rellenado con un agente potente.

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Inclinacin Al igual que en el caso anterior, la inclinacin de un vaporizador es un hecho poco frecuente con los actuales sistemas de fijacin del vaporizador a la mquina de anestesia. En caso de producirse, especialmente en situaciones de transporte o manipulacin incorrecta, el lquido anestsico puede entrar en la cmara de cortocircuito pudiendo producir una concentracin de salida anormalmente elevada. En estos casos el vaporizador no debe utilizarse hasta que se haya purgado durante 20-30 minutos con un flujo de gas portador a elevada velocidad y con el dial ajustado a una concentracin baja para asegurar una evaporacin de todo el lquido anestsico extravasado. Sobrellenado Si el vaporizador es sobrellenado de lquido anestsico, ste puede entrar en la cmara de cortocircuito y suministrar hasta 10 veces la concentracin de anestsico prefijada. Los vaporizadores modernos disponen de sistemas de proteccin contra el exceso de carga como el mostrado en la figura 16. Administracin simultnea de varios anestsicos inhalatorios Esta posibilidad se ha evitado en gran parte mediante la adopcin de sistemas de utilizacin selectiva de un vaporizador en aparatos de anestesia provistos de varios. El ms conocido consiste en el sistema interlock en equipos de anestesia que contienen dos vaporizadores de forma que solo puede utilizarse uno de ellos mientras que el otro se mantiene bloqueado (Figuras 17 y 18). Fugas La causa ms frecuente de fugas consiste en un tapn de llenado flojo o a nivel de la unin entre el vaporizador y su colector. El mtodo de comprobacin de fugas debe realizarse con el vaporizador en posicin abierta y vara segn el modelo de vaporizador: en el modelo Drger Vapor 19 puede detectarse una fuga mediante la aplicacin de una presin positiva. Sin embargo, los modelos Ohmeda estn provistos de una vlvula de seguridad en la salida del aparato por lo que se recomienda la utilizacin de un dispositivo de comprobacin de fugas a presin negativa. Otros vaporizadores especficos Ohmeda Tec 6 Este vaporizador ha sido diseado para uso exclusivo con desflurano. Este gas posee unas propiedades muy peculiares respecto al resto de lquidos anestsicos voltiles utilizados habitualmente (punto de ebullicin ms bajo, presin de vapor 3-4 veces superior y valor CAM entre 5-7 veces superior). Estas caractersticas determinan que los vaporizadores de cortocircuito tradicionales no puedan ser utilizados para desflurano. As, por ejemplo, debido a su elevada presin de vapor sera preciso un flujo de casi 90 L min-1 de gas portador por la cmara de cortocircuito para poder reducir la concentracin de vapor anestsico a la salida al 1%. Adems, debido a su baja potencia se precisa evaporar una cantidad absoluta de agente anestsico por unidad de tiempo notablemente superior a la de otros agentes anestsicos, lo que producira un enfriamiento excesivo del lquido anestsico que sera imposible de compensar con los dispositivos termoreguladores mecnicos tradicionales. El vaporizador Ohmeda Tec 6 (Figura 19) compensa estos inconvenientes calentando de forma elctrica la cmara de vaporizacin hasta 39 C (precisa por tanto una fuente de energa elctrica externa), lo que eleva la presin de vapor de desflurano hasta 1500 mm

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Hg absolutos. Este vapor es conducido por un circuito especfico controlado por una vlvula de presin dirigida por un sistema neumtico-electrnico. Posteriormente el circuito posee un restrictor variable acoplado al dial de control de concentracin del gas anestsico en la mezcla de salida del vaporizador (R2). El gas fresco entra en el vaporizador a travs de un circuito independiente al de vapor. El circuito de gas fresco posee un restrictor fijo (R1) y posteriormente se une al circuito de gas en la salida comn del vaporizador. La presencia del restrictor fijo produce una presin retrgrada en el circuito de gas fresco determinada por un sistema de transduccin que detectan cambios de la presin en el circuito de gas fresco en respuesta a modificaciones del flujo. As, si se incrementa el flujo de gas fresco, el transductor cuantifica el incremento de presin correspondiente y mediante un sistema electrnico acoplado se produce una apertura de la vlvula de regulacin de la presin que incrementa la presin de vapor del agente anestsico de forma proporcional al incremento de flujo con el objetivo de mantener constante la proporcin de anestsico en la mezcla. El rendimiento de este vaporizador se modifica con los cambios de presin atmosfrica y de la composicin del gas portador. A diferencia de los vaporizadores de cortocircuito tradicionales, el rendimiento de este vaporizador se afecta por la accin de los cambios de presin atmosfrica observandose una disminucin progresiva de la presin parcial del gas anestsico proporcional al descenso de la presin atmosfrica, lo que lgicamente conduce a una disminucin de la presin parcial alveolar. Para obviar este inconveniente se recomienda realizar incrementos en la concentracin del dial (que pueden ser hasta del 30% a 2.000 m de altitud). As mismo, cuando se sustituye el gas portador desde oxgeno al 100% a una mezcla de oxgeno:xido nitroso (30:70), se observa una reduccin de hasta el 20% en la concentracin del vapor anestsico a la salida del vaporizador respecto al valor prefijado. Vaporizador Siemens para SERVO 900D Bsicamente consiste en un vaporizador de cortocircuito variable que, a diferencia de los modelos anteriores, no est provisto de compensador de temperatura y utiliza un sistema de inyeccin del lquido anstesico en el gas portador (Figura 20). El esquema muestra el mecanismo por el que el gas portador, al entrar en la cmara de vaporizacin, La presin ejercida por este gas propulsa el lquido anestsico por la punta del inyector vaporizandolo. Vaporizador Aladin 2222 Al igual que los vaporizadores tradicionales, es de cortocircuito variable, arrastre por gas y con termocompensacin (Figura 21). Se diferencia de los anteriores en que fsicamente est dividido en dos partes: una unidad de vaporizacin especfica para cada agente anestsico que es fcilmente intercambiable introducindola en una rendija de la mquina de anestesia. Esta unidad puede movilizarse sin las precauciones de los vaporizadores tradicionales. En segundo lugar, un sistema electrnico contenido en la mquina de anestesia que regula la concentracin del anestsico en el gas portador analizando la informacin suministrada por los sensores de presin, temperatura y flujo de que dispone el circuito.

CIRCUITOS ANESTSICOS Definicin

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El circuito anestsico (tambin llamado sistema anestsico, sistema respiratorio o circuito respiratorio) constituye el conjunto de elementos utilizados para la conduccin de la mezcla de gas fresco hasta el paciente (rama inspiratoria) y posterior recuperacin de la fraccin espirada (rama espiratoria) para su reutilizacin o eliminacin.

Tradicionalmente, las mquinas de anestesia contienen dos circuitos: un circuito cerrado (ver concepto ms adelante) (Fig. 22) conectado a un ventilador o

respirador que impulsa un volumen concreto de gas fresco de forma peridica permitiendo la ventilacin automtica. Este circuito incluye un sistema de depuracin del CO2 lo que permite reutilizar parte de los gases espirados. Adems, contiene sensores tanto en la rama inspiratoria como espiratoria que permiten medir el gas circulante tanto en volumen flujo como en composicin.

Un circuito abierto que no permite reutilizar los gases espirados (Fig. 23). Tambin se le denomina circuito auxiliar y se utiliza para la ventilacin espontnea o manual y cuya forma se comentar ms adelante. Habitualmente se usa para ventilar a los pacientes durante las maniobras de intubacin extubacin y en las intervenciones de escasa duracin. Tan solo las mquinas ms modernas contienen sensores de monitorizacin en el circuito auxiliar. Independientemente del tipo de circuito utilizado, los gases utilizados en anestesia estn sometidos a las

leyes de los gases. La Ley de Boyle-Mariotte establece que, a temperatura constante, el volumen de un gas vara en proporcin directa a la presin a la que se le somete o lo que es lo mismo, a mayor presin menor volumen (PxV=K). Al mismo tiempo, cuando un gas se somete a un volumen constante, su presin aumenta de forma proporcional a su temperatura (Ley de Gay Lussac). Aunando ambos conceptos se obtiene la ecuacin general de los gases (PxV=Kt). En la prctica anestsica, es habitual que el volumen de distribucin del gas permanezca relativamente constante (circuito anestsico, capacidad residual funcional del paciente, etc., por lo que las relaciones ms frecuentes se derivan del efecto del cambio de temperatura sobre la presin de los gases. Un ejemplo demostrativo lo constituye la presin de insuflacin del globo de neumotaponamiento. Habitualmente se realiza con un volumen de aire (aproximadamente 5 cm) a temperatura ambiente. Al calentarse hasta temperatura corporal se producir un incremento de la presin del globo de neumotaponamiento Componentes estructurales bsicos

La mayora de los sistemas anestsicos muestran los siguientes componentes comunes:

Bolsa reservorio

Tambin llamada bolsa de respiracin o bolsa de reinspiracin (Fig. 24). Consiste en un dispositivo fabricado en caucho o ltex, polietileno o silicona con forma elipsoidal para permitir su manipulacin fcilmente con una mano. Es recomendable siempre disponer de un repuesto a mano (riesgo de ruptura o prdida de gas).

El tamao idneo est determinado por las caractersticas del paciente, el sistema de respiracin y las preferencias del usuario. El tamao habitual en adultos es de 3 litros. Si es excesivamente grande puede dificultar su compresin e impedir su uso como medida de monitorizacin de la respiracin espontnea del paciente, mientras que si es muy pequea producir menos seguridad para controlar las altas presiones y puede no proporcionar una reserva suficiente. Cumple diversas funciones: - Reservorio de alta complianza, con una elasticidad superior a la del resto del sistema. Debe ser capaz de almacenar como mnimo el equivalente al volumen corriente sin distenderse por encima de su capacidad. Durante la espiracin recoge el flujo de gases frescos que se aporta en forma continua al circuito y una fraccin ms o menos importante de los gases espirados. Debe responder inmediatamente a la demanda inspiratoria, que alcanza su mximo nivel al comienzo de la inspiracin (el flujo puede llegar a 500-1000 mL/s, es decir, 30-60 L/m). De esta forma se garantiza la unin entre un flujo

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unidireccional continuo (la entrada de gases frescos) y un flujo bidireccional alternativo (la ventilacin espontnea o manual). - Permite la reinhalacin de los gases espirados (durante la espiracin se produce un acumulo de gas que constituye una reserva disponible para la siguiente inspiracin), permitiendo un uso ms eficiente de los gases anestsicos al ahorrar gases y vapor. - Permite la ventilacin espontnea y asistida bajo control manual. - Ofrece informacin sobre la ventilacin que realiza el paciente y su grado de relajacin muscular en funcin de la observacin visual y tctil de las variaciones que se producen en el volumen del baln. - Por su gran complianza permite absorber los cambios de presin en el circuito protegiendo al paciente de un exceso de presin al amortiguar los incrementos de la misma. Es, por tanto, un mecanismo de seguridad muy importante contra los aumentos excesivos de presin y el barotruma (la presin de distensin es de 0.25 a 3 cm H2O. A partir de este punto hay que aumentar la presin para poder distenderlo, llegando a una meseta alrededor de los 30-50 cm H2O segn el baln. Pueden alcanzarse volmenes de 50-60 litros sin aumento adicional de la presin hasta la rotura del baln que no se produce hasta que la distensin supere los 100 litros. Los estndares establecidos sobre presiones que pueden alcanzar estos balones establecen que para bolsas de 1.5 litros o menos la presin no debera ser menor de 30 cm H2O o mayor de 50 cm H20 cuando se expande a 4 veces su capacidad. Conectores y adaptadores:

Los conectores son piezas de plstico y/o metal que unen entre si los distintos componentes (dos o ms) del circuito anestsico y del mismo con el paciente, siendo esos componentes compatibles entre si (Fig. 25). Pueden tener un dimetro de 15 22 mm, generalmente son cnicos con un extremo macho y otro hembra. Los adaptadores son conectores especiales que establecen una continuidad funcional entre dos componentes distintos entre si, incompatibles (de distinto calibre).

Los conectores y adaptadores pueden distinguirse por su forma, tamao y tipo de pieza final (dimetro final de 15 22 mm, macho o hembra). Puede ser rectos, acodados, de ngulo recto o codo, en forma de T o de Y. Todos los sistemas de anestesia terminan en el puesto de conexin al paciente o pieza que permite la unin del sistema con el conector del tubo traqueal, mascarilla facial, mascarilla laringea o cualquier otro mecanismo que permita la ventilacin del paciente.

Ambas piezas (conectores y adaptadores) pueden ser usadas para: aumentar la distancia entre el paciente y el sistema de respiracin (uso

especialmente importante en pacientes sometidos a ciruga de cabeza y cuello cuando la presencia del sistema de respiracin cerca de la cabeza puede hacerlo inaccesible al anestesilogo o bien interferir en el campo quirrgico.

cambiar el ngulo de conexin entre el paciente y el circuito. permitir mayor flexibilidad en la conexin paciente-circuito. aumentar el espacio muerto. A la hora de realizar la eleccin del tipo de conector o adaptador que se va a

utilizar se deben tener en cuenta unos principios bsicos tales como que: o la resistencia aumenta con los ngulos cerrados y con las paredes rugosas y

speras. o el aumento de espacio muerto que producimos puede no ser muy

significativo en adultos pero puede ser excesivo en nios. o cuanta mas piezas de conexin usemos mayor ser el riesgo de desconexin

accidental (este constituye realmente el principal riesgo de este tipo de

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piezas del sistema). Con el fin de evitar este riesgo se pueden usar conectores de rosca (del tipo luer-lock) o de enganche.

Tubos corrugados: Suelen ser de caucho negro antiesttico o polietileno o silicona (Fig. 26). Funcionan como conductos que transportan gases al enfermo y desde el enfermo proporcionando una conexin de bajo peso, baja resistencia y flexible entre las distintas partes del sistema, y a veces como depsitos de reserva.

En adultos tienen un dimetro interior de 22 mm (15 mm en los peditricos) y una capacidad de 400 a 450 ml por cada 100 cm de longitud (dicha capacidad varia si su interior es liso u ondulado con anillos huecos). Suelen tener una longitud de 110 a 130 cm para que posean una capacidad que sea equivalente al volumen corriente medio de un adulto. Debido a su calibre apenas oponen resistencia al flujo de gases (esa resistencia es menor a 0.15 cm H2O por cada 100 cm de longitud para un flujo de gas de 30 L/m). Son flexibles y anillados lo que impide que se obstruyan o se acoden.

La tubuladura constituye una extensin de la va respiratoria del paciente por lo que importante que ofrezca una baja resistencia al paso del gas tanto inspiratoria (incrementando el trabajo respiratorio en ventilacin espontnea) como espiratoria (dificultando la eliminacin de CO2). Segn la ley de Poiseuille para flujos laminares (flujo= volumen/tiempo), la resistencia al paso del gas en un conducto es directamente proporcional a la longitud del mismo e inversamente a la cuarta potencia del radio (resistencia=longuitud/radio4). En la prctica, si se duplica la longitud de la tubuladura se duplica la resistencia o si se reduce el radio a la mitad se incrementa la resistencia 16 veces. Este hecho nos aconseja reducir la longitud de la tubuladura al mximo y utilizar el tubo orotraqueal de mayor dimetro posible.

Los fabricados en caucho tienen una elasticidad de 1 a 4 mL/cm H2O, aumentando este valor con el uso. Si se van a usar presiones de ventilacin muy altas conviene usar tubos rgidos. Hoy en da apenas se usan los de caucho antiesttico ya que conducen la electricidad y pueden producir. Los tubos de caucho, al igual que los de plstico y sobre todo los de elastmero de silicona, absorben los anestsico inhalatorios durante la induccin y los devuelven al terminar la anestesia. Este hecho es importante en caso de alergia o sensibilidad a estos agentes ya que obliga a cambiar las tubuladuras o someterlas a un intensivo lavado con gas fresco.

Los de polietileno o polivinilo tienen una elasticidad de 0.3 a 0.8 ml / cm H20. Son desechables, traslcidos, de menor peso y ejercen menos traccin sobre las conexiones y el tubo endotraqueal. Absorben menos los anestsicos fluorados que los anteriores pero se doblan y se perforan ms fcilmente. Se deslizan mejor en los puntos de conexin por lo que aumenta el riesgo de desconexin. No se pueden esterilizar en autoclave.

Todo circuito anestsico (especialmente en los tubos corrugados) acumula dentro un volumen de gas determinado. Su cuanta depende de la presin positiva alcanzada, de la distensibilidad de los componentes y de la capacidad total del mismo. Un tubo corrugado de 120 cm de largo y 22 cm de dimetro tiene un volumen de aproximadamente 500ml que puede estar sometido a compresin en un circuito de baja elasticidad (por ejemplo, polietileno) cuando se trabaja a alta presin. Es lo que se conoce como volumen perdido, comprimido, acumulado espacio muerto por compresin. Segn la ley de Boyle el volumen se reduce en 1 mL/L por cada cm de H2O de incremento de presin

PV = PV, de donde V= (PV)/P As, en un circuito de 500 ml que trabaje a 10 cm de H2O: P= presin atmosfrica (1013 cm H2O), P=

1013 + 10 cm de H2O, V= 500 ml y V= 495 ml. A pesar de ser un valor poco apreciable en la ventilacin de adultos puede tener importancia e la

ventilacin de nios pequeos, por lo que las mquinas de anestesia modernas calculan, durante el chequeo, la elasticidad del circuito (complianza) y suministran de forma automtica un volumen de gas extra que se corresponde con el volumen perdido Vlvula de ajuste de limitacin de presin (vlvula de Heidbrink o de Waters, vlvula de sobrepresin, de sobreflujo, espiratoria....).

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Vlvula ajustable por el usuario que libera gases a la atmsfera o a un sistema de anticontaminacin, estando destinada a proporcionar un control de la presin en el sistema (deja salir del circuito una parte de la mezcla gaseosa cuando la presin de la misma supera un valor previamente regulado denominado presin de apertura) (Fig. 27). Cuando la vlvula esta completamente abierta opone poca resistencia al paso de los gases de escape (habitualmente entre 0.5 y 3 cm H2O para un flujo de gas de 0,3 l/min y de 1 a 5 cm H2O para un flujo de 30 L/m) permitiendo la salida de gases al exterior durante la espiracin. La presencia de la vlvula impone una presin espiratoria positiva residual que es equivalente a una PEEP. Esta vlvula posee dos posiciones: espontanea-manual/automtica que habr que seleccionar dependiendo del tipo de ventilacin y un sistema giratorio que permite seleccionar en una escala el nivel de resistencia a la salida del gas (va desde abierta a cerrada). En ventilacin espontnea: vlvula en posicin espontanea-manual y completamente

abierta. Debera cerrarse ligeramente solo si la bolsa reservorio se colapsa, cuando se mantiene parcialmente cerrada se produce una presin positiva al final de la espiracin. El excedente de gases se escapa al final de la espiracin, cuando la presin supera la presin de apertura de la vlvula.

En ventilacin manual: vlvula en posicin espontanea-manual y parcialmente cerrada. Durante la inspiracin, la bolsa es presionada y la presin aumenta hasta que la presin supera el lmite impuesto por la vlvula espiratoria. Antes de esto el paciente recibe todo el gas procedente de la bolsa, menos una pequea cantidad debida a la compresin de los gases y expansin de los tubos. Se deben hacer frecuente ajuste de la vlvula en funcin de los movimientos torcicos del paciente y de la medida del volumen exhalado, para conseguir mantener el nivel deseado de ventilacin y un adecuado llenado de la bolsa. Si la complianza disminuye o la resistencia aumenta, la vlvula se ajustar para mantener el volumen tidal deseado. Generalmente es posible regular la presin de abertura de la vlvula entre 2 y 80 cm H2O, ajustndola en funcin del volumen corriente de las resistencias y de la elasticidad toraco-pulmonar.

En ventilacin automtica: vlvula en posicin automtica . En esta segunda posicin la vlvula se abre con una presin fija de dos cm H2O, necesitando esta ligera presin positiva para poder llenar previamente el baln o el fuelle de del ventilador. Si no se dispone de este mecanismo de seleccin la vlvula debe estar completamente cerrada por que los gases deben ser expulsados durante la espiracin. Si se deja abierta los gases se eliminan del sistema durante la inspiracin.

Filtros.

Protegen al paciente frente a microorganismos y partculas del ambiente, al equipo de anestesia y al ambiente de contaminantes exhalados y regulan el intercambio de calor y humedad (Fig. 28). Existen filtros con ms del 99 % de eficiencia en su capacidad de bloquear la transmisin de bacterias y virus. Existen de dos tipos, filtros con una membrana fibrosa compacta con pequeos poros y un rea de gran superficie y filtros que utilizan un material semejante al fieltro que ha sido sometido a un campo electromagntico que le proporciona una polaridad elctrica permanente. Absorbedor de CO2

La utilizacin de un circuito circular o cerrado implica la necesidad de eliminar el CO2 del gas espirado mediante una tcnica de neutralizacin (Fig. 29). El CO2 en presencia de agua se hidrata formando cido carbnico (CO2 + H2O =CO3H2) que, al reaccionar con un

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hidrxido (cal sodada o baritada), produce agua, carbonato y calor. Ambos tipo de hidrxidos se encuentran en el interior de grnulos cubiertos de una superficie porosa compuesta por una base fuerte (NaOH y KOH) y agua. El fenmeno de neutralizacin se produce dentro de un recipiente (canister) transparente insertado en el circuito que contiene los grnulos del absorbente y un colorante (habitualmente violeta de etilo) que vira a violeta a medida que los grnulos pierden su propiedad absorbente indicando su agotamiento. Su reposicin se puede realizar de forma manual (eliminando los grnulos saturados y reponindolos) o reemplazando totalmente el recipiente por otro desechable. Esta maniobra interrumpe la hermeticidad del circuito por lo que debe realizarse durante el chequeo y la inadecuada colocacin del canister es una frecuente fuente de fuga inadvertida del circuito. Adems, la utilizacin de sevoflurano en flujos bajos de gas fresco (< 2 l/min) produce un producto de degradacin (compuesto A) con propiedades nefrotxicas en la rata (aunque ese efecto no se ha demostrado en el ser humano) e induce (al igual que con desflurano e isoflurano) la produccin de CO. Ambos efectos son motivados por la presencia de las bases fuertes ya que con la utilizacin de un absorbente de CO2 sin estos lcalis (Amsorb) no se observan.

Descripcin de los circuitos anestsicos Existen diferentes formas de clasificar los circuitos anestsicos. Una forma muy utilizada se basa en su capacidad de generar reinhalacin de CO2, distinguindose tres sistemas (clasificacin de Miller): Sistemas sin reinhalacin de gases espirados. Sistemas con reinhalacin y sin absorcin de CO2. Sistemas con reinhalacin y absorcin de CO2.

Independientemente del sistema, todo circuito debiera cumplir con los siguientes requerimientos: Espacio muerto mnimo. Resistencias inspiratorias, espiratorias y complianza reducidas. Reinhalacin nula de los gases espirados no depurados de CO2. Coeficiente de aprovechamiento de los gases frescos muy alto (El coeficiente de

aprovechamiento es el cociente entre el volumen de gas fresco que entra en los pulmones y el que entra en el sistema. Cuando es igual a 1 quiere decir que todo el gas fresco que se suministra al sistema finalmente llega al paciente).

Posibilidad de usar ventilacin espontnea, asistida o controlada. Sistemas sin reinhalacin de gases espirados.-

Incorporan una vlvula de no reinhalacin que dirige los gases frescos hacia las vas respiratorias y expulsa los gases espirados hacia la atmsfera (Fig. 30). Estas vlvulas de no reinhalacin o vlvulas antiretorno o vlvulas de no reinspiracin presentan tres segmentos en forma de T, un segmento inspiratorio, un segmento paciente (comn a gases inspirados y espirados que constituye el espacio muerto de la vlvula) y segmento espiratorio. Obligan por un sistema de valvas a la movilizacin de gas en un solo sentido: gases frescos paciente aire atmosfrico. Idealmente debe ser : Presiones bajas de abertura y cierre de valvas, sin fugas, oponer baja resistencia, tener espacio muerto mnimo, ser ligero, transparente y fcil de limpiar y esterilizar.

Estos sistemas permiten ventilacin mecnica, espontnea o asistida y pueden usarse en anestesia y reanimacin.

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Existen diferentes tipos de vlvulas de no reinhalacin: vlvula Ambu, vlvula Rubens, vlvula de Digby-Leigh (usado en anestesia peditrica), vlvula Laerdal, etc, cada una con sus propias caractersticas. Estos sistemas con vlvula de no reinhalacin son sencillos, livianos, poco voluminosos, de fcil mantenimiento y bastante baratos. Su ventaja principal radica en la posibilidad de inhalar o insuflar una mezcla gaseosa que no contenga gases espirados, y por tanto, con una composicin constante y conocida ya que es la misma de los gases frescos. Sus inconvenientes principales son el elevado consumo de gases frescos, la administracin de gases secos con la consiguiente perdida de calor y agua y la contaminacin ambiental.

Algunos de estos sistemas son: Sistema de baln normal: el ms sencillo. Consta de vlvula de no reinhalacin, baln

normal conectado al sistema inspiratorio de la vlvula y una entrada de gases frescos en su extremo distal (Fig. 31).

Sistema de baln autoinflable: presenta en lugar del baln normal uno autoinflable, con una vlvula de entrada de aire. Permite ventilar con aire atmosfrico que se puede enriquecer con gases medicinales o anestsicos (prototipo Ambu tradicional).

Sistema de baln autoinflable y vaporizador. Consta de una vlvula de no reinalacin mas baln autoinflable mas tubos corrugados mas uno o dos vaporizadosres de tipo draw-over. Los dos dispositivos mas conocidos son : Triservice anaesthesic apparetus de Penlon y PAC Range portable anaesthesia system de Ohmeda.

Sistema con ventilador: Un ventilador puede insuflar una mezcla de gases y vapores anestsicos en un segmento inspiratorio que termine en una vlvula de no reinhalacin. Sistema anestsico con ventilacin automtica ms sencilla.

Sistema con reinhalacin de gases espirados y sin absorcin de anhdrido carbnico.

Constituyen los sistemas semiabiertos. Entran en la clasificacin de Mapleson que incluye 5 sistemas (de A a E) (Fig 33), a los que posteriormente se ha aadido un sexto sistema (F) que corresponde segn la posicin del orificio de salida de los gases al sistema de Jackson-Rees o al de Kuhn (especialmente diseados para pacientes peditricos).

Son sistemas en lnea con un mecanismo de vaivn y desprovistos de absorbedor de CO2, de vlvulas unidireccionales y de no reinhalacin. Debido a la falta de separacin entre gases inspirados y espirados, se puede producir una reinhalacin cuando el flujo inspiratorio excede el flujo de gas fresco, dependiendo la magnitud de la reinhalacin, de la anatoma del sistema, de la ventilacin minuto, de la frecuencia respiratoria y del conciente I/E, del flujo de gases frescos y del tipo de ventilacin. Al no tener sistema de absorcin de CO2, el flujo de gas fresco tiene que lavar el CO2 fuera del circuito. Sistema A y derivados:

Comprende el sistema Magill y derivados (figura 33): La diferencia de este con otros sistemas de Mapleson viene dado porque el flujo de gas fresco (FGF) no entra al sistema cerca de la conexin del paciente sino en el otro extremo final del sistema. Un tubo corrugado conecta la bolsa a la vlvula de escape y al paciente. El esquema es: entrada de gases frescos baln tubos corrugados de unin vlvula de escape paciente.

Para prevenir la reinhalacin durante la ventilacin espontnea hay que administrar un flujo de gases frescos que equivalga como mnimo al 80-90 % de la ventilacin minuto. En ventilacin controlada, en la que existe mayor riesgo de reinhalacin, hay que usar un flujo de gases frescos de 20 L/m o ms. Por todo esto se considera que este sistema de Magill es, dentro de los sistemas de Mapleson, el ms indicado para la ventilacin espontnea y el menos para la ventilacin controlada.

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Una modificacin de este es el sistema de Lack que consiste en un sistema coaxial en el que el tubo espiratorio va concntricamente dentro del inspiratorio, con una longitud de 150 cm. El tubo central presenta un dimetro interior de 14 mm para facilitar el paso de los gases espirados hacia la vlvula de escape. El tubo exterior, que comunica con la entrada de gases frescos y el baln, tiene un dimetro interior de 28 mm. Existe una versin mas reciente el sistema paralelo (Lack 2) en el que el tubo espiratorio esta fuera del inspiratorio. Con respecto al de Magill, el sistema de Lack presenta la ventaja de un mejor acceso a la vlvula de escape y una evacuacin ms fcil de los gases sobrantes hacia un sistema anticontaminacin, con el inconveniente de aumentar ligeramente el trabajo de la respiracin. Sistema B de Mapleson.

La diferencia con el sistema A es que en este caso el suministro de gases frescos se realiza muy cerca del paciente (figura 33).

Durante la ventilacin espontnea, la mezcla de gases frescos y espirados penetra en el tubo corrugado y el baln durante la espiracin. La vlvula de escape se abre al alcanzar una presin preestablecida, dejando salir una mezcla rica en gases frescos. Durante la inspiracin, la vlvula de escape permanece cerrada, de tal forma que al paciente van a llegar la mezcla anterior, enriquecida con un suplemento de gases frescos. En este caso para evitar la reinhalacin es necesario que el flujo de gases frescos sea igual o superior al doble de la ventilacin minuto.

Durante la ventilacin asistida el estado de los gases es similar al anterior, siendo necesario en este caso un flujo de gases frescos que evite la reinhalacion de al menos dos veces el volumen minuto. Sistema C de Mapleson:

Se diferencia del sistema B por la ausencia de tubo corrugado, con una unin directa entre el baln y la entrada de gases frescos ((figura 33). En este caso, los gases espirados entran masivamente en el baln durante la espiracin por lo que para prevenir la reinhalacin el flujo de gases frescos debe ser mayor del doble o incluso el triple del volumen minuto. Se le conoce tambin como Sistema de Water sin absorbedor. Sistema D de Mapleson.

Se diferencia del sistema A en que el suministro de gases frescos se realiza cerca del paciente y en que la vlvula de escape se sita en el extremo contrario, cerca del baln. Esto facilita el ajuste de la vlvula y el uso de un sistema de anticontaminacin (dos de las dificultades que planteaba el sistema A) (Fig. 33).

En ventilacin espontnea se produce una mezcla de gases espirados y gases frescos en el tubo corrugado y en el baln, durante la pausa espiratoria el baln se rellena con gases frescos y se expulsa parte de la mezcla cuando se alcanza la presin de abertura de la vlvula de escape, para posteriormente durante la inspiracin llegar el resto de la mezcla al paciente. La composicin de esta mezcla va a depender del flujo de gases frescos (a mayor flujo, mayor purgado y expulsin de gases por la vlvula de escape, aproximadamente con tres veces el volumen minuto se asegura la no reinhalacin de C02), de la duracin de la pausa espiratoria (cuanto mas larga, mejor purgado) y del volumen corriente (cuanto mayor sea, mayor ser la fraccin de gas reinhalado).

En ventilacin asistida o controlada, permite insuflar la prctica totalidad de gases frescos tras haber expulsado los gases espirados a la vlvula de escape. De los sistemas de Mapleson es el ms indicado para ventilacin controlada y el menos para ventilacin espontnea.

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Un derivado de este sistema D, es el sistema de Bain, un sistema coaxial en el que el tubo de suministro de gases frescos est en el interior del sistema. Este sistema requiere mayor flujo de gas fresco para evitar la reinhalacin (> 3 veces volumen minuto 100-300 ml/Kg/minuto. Es un sistema de mxima utilidad en las intervenciones en las que es difcil acceder a la cabeza del paciente. Sistema E de Mapleson.

Presenta la pieza en T o tubo de Ayre. Opone mnima resistencia y tiene un espacio muerto muy reducido. Es el ms simple ya que en su forma original no incluye ni baln ni vlvula espiratoria. Para la asistencia ventilatoria es necesario acoplar un baln al segmento espiratorio. Consume muchos gases frescos y contamina bastante. Presenta el riesgo de sobreinflado y barotrauma. Se usa en anestesia peditrica. (Fig. 33) Sistema F de Mapleson

Fue aadido por Willis a la clasificacin original de Mapleson (Fig. 33).. Equivale a un sistema E al que se le ha aadido un baln a su extremo distal. Existen dos tipos segn como sea la salida de gases sobrantes en el balon: sistema de Jackson-Rees: usado en la anestesia de nios menores de 20 Kg y Sistema de Khun. Sistemas con reinhalacion de los gases espirados y absorcin del anhdrido carbnico: circuitos circular.

Se basan en la readministracin de los anestsicos espirados despus de absorber el anhdrido carbnico producido y reponer el oxgeno y los anestsicos consumidos. Permiten la anestesia con un flujo reducido de gases frescos, en circuito semicerrado o cerrado (Fig. 34). Este tipo de sistemas se compone de: una entrada de gases frescos. Una o dos vlvulas de escape regulables para la salida de gases sobrantes. Una pieza de conexin al paciente en forma de T o de Y Dos vlvulas unidireccionales, una inspiratoria y otra espiratoria. Un baln de depsito, con una capacidad superior al volumen corriente y que se puede

sustituir por un ventilador. Un absorbedor de CO2. Tubos corrugados espiratorio e inspiratorio.

Entre sus ventajas destaca: (i) El ahorro de oxido nitroso y de anestsico halogenado, siendo mayor cuanto ms se prolonga la anestesia. (ii) Disminucin de la contaminacin, calentamiento y humidificacin de la mezcla gaseosa. (iii) Control de la FiO2 mediante un analizador de O2 de respuesta lenta (ms barato que uno de respuesta rpida) (iiii) Mejor control del paciente y medicin de distintos parmetros.

Entre sus inconvenientes: es complejo, caro, voluminoso, mayor riesgo de averas, fugas, desconexiones y obstrucciones, presenta una constante de tiempo elevada por lo que la composicin de la mezcla gaseosa suministrada cambia lentamente en relacin con la de la mezcla de gases frescos, es necesario la utilizacin de analizadores de O2 y de vapor anestsico, presenta una elevada complianza por lo que durante la ventilacin controlada se pierde una fraccin considerable del volumen corriente (ver antes concepto de volumen perdido o comprimido). Otro problema importante lo constituye su elevada constante de tiempo. Este concepto hace referencia al tiempo (expresado en minutos) necesario para que se equilibre la composicin del gas fresco con el contenido en el circuito. El proceso de

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mezcla de ambos gases sigue un proceso exponencial por lo que pasadas 3 constantes de tiempo se habr equilibrado el 95% de ambos.

La constante de tiempo de un circuito depende directamente del volumen de distribucin (es decir, de la suma de la capacidad del circuito + la capacidad residual funcional) e inversamente del flujo de gas fresco. As, cuanto mayor sea el volumen de distribucin o menor el flujo de gas fresco mayor ser el tiempo empleado para alcanzar el equilibrio. En la prctica anestsica una forma de disminuir la constante de tiempo consiste en aumentar, durante los primeros minutos de la anestesia, el flujo de gas fresco para reducirlo una vez alcanzado el equilibrio.

VENTILACIN MECNICA Un ventilador (o respirador) permite sustituir la funcin ventilatoria del paciente

aportando de forma peridica un flujo prefijado de gas fresco de forma activa (fase inspiratoria) y permitiendo pasivamente la evacuacin del gas espirado (fase espiratoria). La evolucin tecnolgica de los ventiladores se ha favorecido por el notable desarrollo de la informtica mdica que permite que los actuales ventiladores interaccionen con el paciente, analicen sus caractersticas y necesidades y adecuen el sistema ventilatorio a sus peculiaridades. Fundamento

En su concepcin mas sencilla el ventilador administra un volumen predeterminado (Vt) con una frecuencia conocida (FR) a una FiO2 variable (desde 0,21 a 1). Este tipo de ventiladores se denominan Volumtricos porque siempre aseguran la entrega del Vt predeterminado aunque en pacientes con resistencia bronquial aumentada o disminucin de la complianza alveolar esto implique alcanzar presiones elevadas en la va area. Precisamente, para evitar la posibilidad de barotruma, estos aparatos disponen de sensores de presin en la va inspiratoria que interrumpen la fase inspiratoria cuando esta alcanza un nivel prefijado (presin inspiratoria mxima, Pmax) lo que evita dao pero conduce a hipoventilacin. En un nivel mayor de progreso, los ventiladores modernos son capaces de modificar el flujo de entrada del gas durante la fase inspiratoria (aumentandolo o disminuyendolo) para evitar sobrepasar la Pmax asegurando la entrega del Vt y evitando el barotrauma.

Tipos de Ventilacin

Se observa, por tanto, que claramente se pueden diferenciar dos formas de ventilacin: Ventilacin Controlada por Volumen.

o En este modo se debe seleccionar el valor de Vt, FR, FiO2 y Pmax (habitualmente 700 ml, 10 rpm, 0.4, 25 cm H20). Lo que quiere decir que el paciente recibir 700 ml de la mezcla gaseosa de oxgeno al 40% diez veces por minuto y con un lmite mximo de presin de 25 cm H2O).

o Cada ciclo respiratorio (inspiracin + espiracin) dura 6 segundos y lo habitual es que la inspiracin (I) consuma 2 segundos y la espiracin (E) 4 segundos (relacin I/E habitual 1:2).

o En pacientes sin patologa bronquial o parenquimatosa (baja resistencia y elevada complianza) normalmente no se alcanza la Pmax (presin habitual 12-18 cm H2O) por lo que casi siempre se asegura el Vt prefijado.

o Es el modo ventilatorio mas utilizado durante la aplicacin de la anestesia general o traslado de enfermo crtico y requiere sedacin y conexin del ventilador a un dispositivo de control de va area (TE, MLA)

Ventilacin Controlada por Presin.

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o En este modo se selecciona el valor de FR, FiO2 y Pmax (habitualmente 10 rpm, 0.4, 20 cm H20). En este caso el Vt no se prefija ya que cada paciente tendr su propio Vt dependiendo de la resistencia bronquial y complianza pulmonar. En este modo ventilatorio la presin inspiratoria sube desde el primer momento al valor prefijado (en este caso 20 cm H2O) estableciendose un flujo de gas desde el ventilador hasta el alveolo que es mximo al principio de la inspiracin y va disminuyendo de forma progresiva hasta que se igualan las presiones ventilador-alveolo o concluye el tiempo inspiratorio.

o Al igual que en el caso anterior la relacin I/E es 1:2 o En pacientes sin patologa bronquial o parenquimatosa (baja resistencia y

elevada complianza) se puede alcanzar un elevado Vt (superior a 1500 ml) por lo que la Pmax debe ser ajustada de forma individual para alcanzar el Vt deseado.

o Este modo ventilatorio se utiliza habitualmente en pacientes con patologa bronquial o parenquimatosa para asegurar un mnimo Vt con la menor presin inspiratoria posible

Concepto de Peep, CPAP y asistencia ventilatoria

Estos modos ventilatorios citados anteriormente admiten tcnicas y dispositivos complementarios que permiten mejorar la ventilacin, la hipoxemia, el grado de acoplamiento del paciente al ventilador o disminuir el trabajo respiratorio del paciente:

Presin positiva al final de la espiracin (Peep)

En condiciones normales de ventilacin mecnica, en cada ciclo respiratorio la presin en la va area alcanza un valor cero al final de la espiracin igualandose la presin alveolar con la presin atmosfrica. Sin embargo, en determinadas circunstancias patolgicas (edema alveolar cardiognico o edema agudo de pulmn, edema alveolar no cardiognico o SDRA) que cursan con disminucin de la Capacidad Residual Funcional (CRF) conviene que la presin al final de la espiracin se mantenga positiva lo que previene el colapso alveolar aumentando el nmero de alveolos que intervienen en el proceso de difusin gaseosa alveolo-capilar.

La Peep produce efectos beneficiosos y tambin perjudiciales: Beneficiosos:

o Aumento de la Capacidad Residual Funcional (CRF) La CRF consiste en el volumen de aire que permanece en el pulmn

despus de una espiracin normal. Su valor disminuye en determinadas patologas hasta alcanzar un valor mnimo (denominado Volumen de Cierre) por debajo del cual se produce cierre precoz de la va area y colapso alveolar, lo que produce hipoxemia.

La aplicacin de PEEP, al aumentar el volumen pulmonar, permite situar la CRF > Volumen de Cierre, reclutando alveolos colapsados y mejorando la ventilacin.

Esto produce mejora de la complianza pulmonar y disminucin del cortocircuito. Este efecto es mas manifiesto en pulmones con V/Q bajo (mal ventilados y bien perfundidos, que no responden a altas Fi02)

o Redistribucin del agua extravascular Facilita el movimiento del H20 extravascular desde el espacio menos

distensible (entre el endotelio y el alveolo) hasta el espacio mas distensible (espacio peribronquial y perihiliar) donde no interfiere con el proceso de difusin gaseosa.

Inconvenientes:

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o Incremento de la presin intratorcica con disminucin del retorno venoso (disminucin de la precarga del ventrculo derecho) y aumento de la resistencia vascular pulmonar ( aumento de la postcarga del ventrculo derecho)

o Estos efectos hemodinmicas puede conducir a una reduccin del gasto cardiaco e hipotensin.

Ventilacin espontnea con presin positiva continua (CPAP)

Es el efecto equivalente a la Peep en el paciente que est ventilando espontneamente. Tiene sus mismos efectos beneficiosos y perjudiciales. El paciente respira mediante una mascarilla orofacial, conectada al ventilador mediante un circuito, que se ajusta completamente a la cara para evitar la prdida de presin positiva en la va area por lo que no siempre es bien tolerada. Asistencia ventilatoria En la mayora de los casos, los pacientes anestesiados con anestesia general son desconectados de la ventilacin mecnica al final de la intervencin, una vez que ha desaparecido el efecto del frmaco hipntico y del relajante muscular, lo que permite la extubacin de forma rpida. Sin embargo, en pacientes que han estado conectados durante largo tiempo a ventilacin mecnica (das o semanas) el proceso de desconexin es lento y progresivo. Este hecho se produce por varias razones (acumulacin de frmacos hipnticos en compartimentos perifricos profundos del que se libera lentamente, atrofia de musculatura respiratoria, acumulacin de secreciones en parnquima pulmonar, etc.). En estos casos el proceso requiere que el ventilador reconozca los esfuerzos inspiratorios del paciente para hacerlo coincidir con la fase inspiratoria del ciclo respiratorio. Esta sincronizacin se realiza porque el ventilador consta de un sensor de presin o de flujo que detecta un esfuerzo inspiratorio mnimo establecido (trigger) para evitar la interferencia de movimientos no respiratorios. Tras alcanzar el esfuerzo inspiratorio trigger el ventilador inicia un ciclo respiratorio Indicaciones - Apnea

o Paciente anestesiado o Paciente paralizado (farmacolgico o neurolgico)

- Insuficiencia ventilatoria establecida o Hipoxemia (pO2 < 50 mm Hg) no corregible con FiO2 de 0,5

Valoracin de la hipoxemia - Indice Pa02/Fi02:

Normal > 300 Leve 225-200 Moderada 175-2225 Grave 100-175 Muy grave < 100

o Hipercapnia (pCO2 > 55 mm Hg) aguda o Acidosis respiratoria aguda (pH < 7,2) o Frecuencia respiratoria > 35 rpm o Capacidad vital < 15 ml/kg

- Fracaso ventilatorio inminente o Fatiga respiratoria multifactorial:

Fracaso cardiaco

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Fracaso respiratorio (atelectasia, neumona, asma, inestabilidad pared torcica)

Agitacin, falta de colaboracin, necesidad de sedacin, mal estado general

Fracaso o disfuncin multiorgnica

MODOS DE VENTILACIN La administracin de ventilacin mecnica exige unos conocimientos bsicos sobre los

diversos modos ventilatorios (caractersticas, indicaciones y efectos adversos). La eleccin de una u otra modalidad depender de las caractersticas del paciente y del nivel de familiaridad del mdico con el mtodo ventilatorio elegido. Ventilacin con presin positiva intermitente (IPPV) o ventilacion mecnica controlada (CMV)

Constituye un modo ventilatorio con sustitucin total de la ventilacin espontnea del paciente. Se corresponde con el tipo Ventilacin Controlada por Volumen (VCV) por lo que es preciso fijar parmetros como Vt, FR, Fi02 y Pmax. Genera, por tanto, inspiraciones con presin positiva a intervalos fijos de tiempo (fijado por la FR), de forma automtica e independientemente de los esfuerzos inspiratorios del paciente (posibilidad de falta de acoplamiento entre paciente y ventilador) por lo que habitualmente requiere sedacin (o incluso relajacin muscular) cuando se realiza fuera del contexto de la anestesia general (UCIs y Unidades de Reanimacin).

Es el modo ventilatorio que se administra habitualmente durante la anestesia general o en pacientes sin patologa bronquial o parenquimatosa en los que normalmente no se general presiones elevadas en la va area (inferiores a 20 cm H20) Ventilacin mandatoria intermitente sincronizada (SIMV) + soporte de presin (SP)

Modo ventilatorio utilizado habitualmente durante la fase de desconexin progresiva de la ventilacin mecnica prolongada. Consiste en la combinacin de un nmero predeterminado de respiraciones mecnicas mandatarias (Vt fijo) aportadas por el ventilador (desencadenadas y coincidentes con el esfuerzo inspiratorio del paciente) con la posibilidad de respiraciones espontneas entre ciclos respiratorios que son ayudadas parcialmente por el ventilador (Soporte de presin, SP). En caso de apnea (durante un tiempo prejijado) el ventilador se autoprograma a CMV con una FR prefijada para evitar la hipoventilacin. Los parmetros a predeterminar son los mismos que en IPPV (Vt, FR, FiO2, Pmax) mas el nivel de trigger y el nivel de presin de soporte.

El SP consiste en un ciclo de Ventilacin Controlada por Presin (VCP) extra al prefijado por la FR que se produce en respuesta a un estmulo respiratorio del paciente superior al trigger. Se establece un flujo inspiratorio de gas entre el ventilador y el espacio alveolar que se mantendr hasta que se igualen ambas presiones. El volumen de aire obtenido en cada ciclo de SP variar de un momento a otro dependiendo de diversos factores (complianza, esfuerzo inspiratorio del paciente, etc.)

Este modo ventilatorio presenta varias ventajas ya que permite al paciente autorregular el volumen minuto a sus necesidades al tiempo que ejercita la musculatura respiratoria con vistas a la desconexin definitiva. Adems, aporta la seguridad de la VMC a un modo ventilatorio basado en la demanda del paciente.

Se utiliza como sistema de desconexin progresiva, reduciendo progresivamente la FR mandataria y el nivel de PS en las respiraciones espontneas, lo que sirve como entrenamiento de la musculatura respiratoria.

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Ventilacin con presin bifsica en la va area (BIPAP)

Consiste en un modo ventilatorio que administra un nmero prefijado de ciclos mandatarios de Ventilacin Controlada por Presin (VCP) en presencia de un nivel de peep. Entre los ciclos, el sistema permite ciclos de SP. En este caso, los parmetros prefijados del ciclo mandatario son Pmax, FR, Fi02 y para el SP el nivel de trigger y nivel de SP.

Es un modo ventilatorio especialmente indicado para pacientes con patologa parenquimatosa que no permite administrar el modo IPPV (por ejemplo, por elevada presin en la va area secundaria a baja complianza). El modo BIPAP limita la Pmax adaptando el flujo inspiratorio a la impedancia del sistema por lo que el Vt vara de un ciclo a otro. Adems, la administracin de peep favorece el reclutamiento alveolar mejorando el cociente V/Q. Este modo ventilatorio se mueve, por tanto, entre dos lmites de presin: superior: la Pmax y el inferior: la peep. La posibilidad de ciclos respiratorios espontneos apoyados por el SP facilita su administracin a pacientes en fase de desconexin.

Ventilacin con soporte de presin (PSV)

Modo ventilatorio totalmente asistido, sin ciclos respiratorios mandatarios, en el que cada apoyo inspiratorio del ventilador ha de ser desencadenada por el paciente y ayudado por el SP del ventilador. Es, por tanto, un mtodo ventilatorio para pacientes estables en fase avanzada de desconexin.

En este modo ventilatorio los nicos parmetros a prefijar son el nivel de SP (habitualmente entre 15-20 cm H2O) y la FiO2. La mayora de los ventiladores llevan acoplados, como mecanismo de seguridad, un sistema de retorno a IPPV (con parmetros prefijados estndar) en caso de apnea prolongada para evitar hipoventilacin.

Su principal ventaja es que mejora notablemente la interaccin paciente-ventilador ya que el paciente elige su propio flujo inspiratorio (frecuencia e intensidad). El trabajo respiratorio es proporcional al nivel de SP (a mayor nivel de SP se entrega mayor flujo y se consigue mayor Vt) por lo que disminuyendo de forma progresiva el SP se favorece el entrenamiento de la musculatura respiratoria. Como desventaja principal se destaca la falta de control sobre el Vt y volumen minuto (VM) (como se mencion anteriormente es fuertemente dependiente de la impedancia del sistema respiratorio) por lo que los ventiladores que utilizan este sistema disponen de sistemas de medida de estos parmetros (Vt y VM) y si el objetivo no se cumple (nivel mnimo prefijado) alertan o incluso pueden cambiar automticamente el modo ventilatorio (a IPPV por ejemplo).

Ventilacin de alta frecuencia

Consiste en la administracin de un pequeo Vt (1-3 ml/Kg) a alta FR ( > 60 rpm). Su mecanismo de accin no es conocido ya que el Vt suministrado es inferior al volumen del espacio muerto del rbol bronquial (150 ml). Permite una oxigenacin mnima suficiente para la prctica de la anestesia en algunas circunstancias especficas en las que no se puede intubar al paciente (ciruga de trquea) o para la ventilacin pulmonar en pacientes con fstulas areas (broncopleural, traqueo-esofgica) que empeoraran con la ventilacin mecnica tradicional. Es de gran complejidad tcnica y precisa mucha experiencia. Ventilacion con ratio i/e invertido

En condiciones normales, la ventilacin mediante IPPV o BIPAP se realiza con una relacin I/E 1:2. Esta relacin de tiempos asegura que la espiracin pasiva dure lo suficiente para eliminar el CO2 alveolar. Sin embargo, en pacientes con graves lesiones parenquimatosas (SDRA) en los que la oxigenacin est comprometida incluso con

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regmenes ventilatorios muy agresivos (Pmax, peep y FiO2 muy elevados), uno de los ltimos recursos consiste en igualar (1:1) o incluso invertir la relacin I/E (2:1) al objeto de favorecer al mximo la difusin del gas inspirado por el espacio alveolar. Al acortar el tiempo espiratorio existe la posibilidad de que parte del volumen inspiratorio no sea espirado lo que origina atrapamiento areo y presin positiva en la va area durante la espiracin con un efecto sobre la CRF similar al producido por la peep. Como principal inconveniente produce retencin de CO2 que puede incluso a superar 50 mm Hg y producir acidosis respiratoria en mayor o menor grado. En estos casos se acepta esta complicacin como mal menor (hipercapnia permisiva).

Mtodos de valoracin de la ventilacin mecnica (controles durante la ventilacion mecanica)

La aplicacin correcta de la ventilacin mecnica exige la realizacin de controles peridicos para optimizar resultados y evitar efectos adversos. Analizando los resultados de estos controles se ajustan los parmetros ventilatorios con la finalidad de mejorarlos (por ejemplo, incrementando FiO2, aplicando peep, aumentando Vt en CVC o Pmax en VCP, etc. Estos controles incluyen la monitorizacin de presiones y volmenes, de la oxigenacin y de la ventilacin.

Presiones y volmenes:

La mayora de los ventiladores modernos suministran informacin en tiempo real de los siguientes parmetros respiratorios: Presin pico en la va area , media y plateau (alveolar) en modo VCV ( en el modo VCP

este valor est prefijado) FR prefijada y espontnea Volumen tidal y volumen minuto espirado tanto mandatario como espontneo Relacin presin/volumen (permite realizar curvas) Concentracin de gases inspirados y espirados ( O2, CO2, N2O, AI) Resistencia y Complianza ( solo en ventiladores de ltima generacin) Oxigenacin La monitorizacin de la oxigenacin desde lo ms simple a lo ms complejo incluye: SaO2 medida mediante pulsioximetra. Mide en tiempo real la proporcin de Hgb

oxigenada (Ver fundamento en tema 8). Su valor habitual es 98-99% a Fi02 de 0,21 (ambiente).

PaO2 determinada mediante gasometra arterial. Su valor habitual es de 100-110 mm Hg a Fi02 de 0,21 (ambiente). La presin parcial de oxgeno se determina mediante anlisis en un gasmetro. Requiere una muestra de sangre fresca heparinizada que puede proceder de arteria (generalmente radial), vena pulmonar (sangre venosa mixta, valor aproximado 40 mm Hg) o vena perifrica (40-45 mm Hg). La gasometra informa adems de la pCO2, concentracin de CO3HNa (concentracin normal 24 mmol/L) y Sa02 (este ltimo valor lo infiere del valor de PO2).

Balance de oxgeno El balance de oxgeno se realiza para conocer si el aporte de oxgeno a los tejidos es suficiente para cubrir las necesidades metablicas. En ausencia de patologa o de demandas extraordinarias, el organismo solo utiliza (Consumo o VO2) el 25% del oxgeno que llega a los capilares (Aporte o Transporte DO2), por lo que la sangre venosa que llega a los pulmones contiene el 75% (Retorno o RO2) de la arterial. El oxgeno circula por la sangre bajo dos formas: unido a la Hgb (99,7%) y disuelto en el plasma (0,3% a presin de 1 atmsfera) por lo que a efectos prcticos en los clculos

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solo se utiliza el O2 unido a la Hgb. El Contenido arterial de O2 medido en ml en 100 ml de sangre arterial (CaO2) se determina mediante la ecuacin CaO2 = (Hb x SaO2 x 1,39)/100 (1,39 = Constante que representa la capacidad de 1 g de Hb para transportar O2). El clculo del DO2 se realiza relacionando CaO2 e ndice cardiaco en L/min (IC) mediante la ecuacin DO2 (ml/min m2) = IC x CaO2 x 10 (10 es un factor de transformacin ml a L). Para un paciente estndar (IC cercano a 3 L/m2, Hgb 13-14 g/dL y SaO2 de 99% el DO2 es aproximadamente 600 ml/min m2. El mismo razonamiento se realiza para el clculo del RO2 solo que utilizando el Contenido venoso mixto de oxgeno (CvmO2) = (Hb x SvmO2 x 1,39)/100. La SvmO2 se obtiene realizando una gasometra de una muestra de sangre procedente de la arteria pulmonar, su valor suele oscilar alrededor del 75%. Para el mismo paciente anterior el RO2 es aproximadamente 450 ml/min m2. El clculo del VO2 es entonces fcil ya que es la diferencia entre DO2 y RO2 que en el paciente hipottico es de 150 ml/min m2 o lo que es lo mismo el 25% del DO2. El VO2 se incrementa en situaciones de estrs metablico (infecciones, traumatismos, intervenciones quirrgicas, etc.) por lo que es necesario asegurar un DO2 que asegure la demanda y para ello solo se puede actuar a nivel de los tres elementos que participan en el aporte (asegurar una buena funcin cardiaca, evitar la anemia y asegurar una adecuada saturacin de la Hgb evitando la hipoxemia). En temas siguientes se analizarn los mtodos farmacolgicos y no farmacolgicos para incrementar el IC y para la prctica transfusional. En el tema que nos ocupa, actuaramos sobre la hipoxemia mediante las medidas que ya conocemos (oxigenoterapia, ventilacin mecnica, eleccin del modo ventilatorio apropiado, aplicacin de peep correcta, etc.)

Ventilacin La monitorizacin de la ventilacin se realiza mediante determinaciones por gasometra de la paCO2 (valor normal 40 mm Hg). Una opcin alternativa es la determinacin del CO2 espirado (Ver tema 8) mediante Capnografa. El CO2 guarda una estrecha relacin con el CO2 arterial aunque no coinciden totalmente ya que el CO2 espirado est diluido por la presencia de vapor de agua en el gas espirado (lo que origina una disminucin de su presin parcial). En caso de hipercapnia las medidas a tomar deben conducir a un incremento de la ventilacin (volumen minuto) lo que se puede conseguir aumentando FR, Vt (en VCV), Pmax (en VCP), evitar (en lo posible) relacin I/E invertida, etc. La hipercapnia puede ser uno de los primeros signos de intubacin selectiva (conjuntamente con el aumento de presin en la va area).

Complicaciones de la ventilacion mecanica La VM es un soporte vital pero puede originar complicaciones agudas de origen muy diverso. Las ms frecuentes y graves se derivan de la falta de conocimientos. Si no se conoce un fundamento mnimo sobre ventilacin (ajuste de parmetros, etc.) es preferible ventilar manualmente con Amb en espera de la intervencin de una persona experta. Las complicaciones ms frecuentes son: Complicaciones tcnicas:

o Desconexin de tubos o Avera del respirador o Error de montaje o Fallo suministro de gases

Realizar chequeo del respirador antes de conectar al paciente.

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Atelectasias: Frecuente tras ventilacin mecnica prolongada. Se producen entre otras razones a que la distribucin de la ventilacin no es uniforme, presencia de secreciones bronquiales, desnitrogenacin por FiO2 > 0,6, etc. La profilaxis incluye medidas como:

o Humidificacin adecuada o Aspiracin secreciones o Cambios posturales o Fisioterapia respiratoria

Barotrauma: Existen dos formas de dao por presiones elevadas ( > 40 cm H2O). Una forma aguda (de aparicin inmediata) y otra subaguda (aparece tras vario das de ventilacin). La forma aguda se manifiesta bajo diversas formas: enfisema intersticial, y subcutaneo, neumomediastino, neumopericardio y neumotorax. La forma subaguda se produce por la presencia en el parnquima pulmonar de infiltrados granulociticos, membrana hialina, aumento de la permeabilidad y mas tardamente infiltrado de fibroblastos originando un cuadro clnico similar al SDRA denominado VILLAR (ventilatory induced lung liquid and alveolar ruptura). Los modernos respiradores han diminuido de forma considerable la frecuencia de complicaciones agudas ya que disponen de sistema de control que evitan incrementos sbitos de la presin en va area (por ejemplo porque el paciente est con sedacin insuficiente y no est acoplado al ventilador). Sin embargo, la prevencin del VILLAR es ms difcil debido a que en circunstancias crticas mantener la vida del paciente exige aplicar medidas extremas (Pmax cercana a 40 cm H2O, FiO2 prxima a 1, IE invertida, peep elevada, etc..

Infecciones: La ventilacin mecnica predispone a infecciones respiratorias producidas generalmente por bacilos G- y Estafilococos. Se ha propuesto como posible mecanismo la posibilidad de microaspiraciones de contenido gstrico y farngeo a travs del espacio entre el neumotaponamiento y la trquea. Toxicidad por Oxgeno:

La ventilacin prolongada con alta Fi02 (FiO2 1 no txico tiempo < 12 h) origina dao tisular y contribuye a la aparicin de VILLAR. Como existe una relacin directa entre Fi02 y dao tisular, la reduccin por debajo de 0,6 puede disminuir de forma notable el efecto toxico.

Disminucin del gasto cardiaco La ventilacin mecnica mejora el equilibrio V02/D02, pero al mismo tiempo

empeora el GC por alterar las condiciones de carga del corazn debido al aumento de la presin intrapleural que se transmite al corazn. Otras complicaciones:

o Disfuncin renal secundaria a la disfuncin cardiaca o Disminucin de la motilidad gastrointestinal o Incremento de la presin intracraneal (PIC) con riesgo de hipertensin

endocraneal

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Bibliografa (lectura recomendada)

Andrews JJ. Sistemas de administracin de los anestsicos inhalatorios. En RD Miller 2 ed. Anestesia Vol I. Doyma SA Barcelona 1993; 155-202.

Dorsch, J.A., Dorsch,S.E. Breathing systems II. In understanding anaesthesia equipment. 4nd ed. 1999. Williams & Wilkin

Otteni, J.C., Steib A., Galani M., Freys G. Appareils d`anesthesie: systemes anesthesiques. Encyclop. Med. Chir. (Elsevier, Paris-France). Anesthesie-Reanimation, 36-100-B-30. 1994.

Gilsanz F. Vaporizadores. V Jornadas de Anestesiologa y Monitorizacin. Zahara de los Atunes 1996;45-96.

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Dorsch JA, Dorsch SE. Vaporizers. En Dorsch JA, Dorsch SE. Understanding anesthesia equipment 4th ed. Williams & Wilkins, Maryland, 1999; 121-181.

Weiskopf RB, Sampson D, Moore MA. The desflurane (TEC 6) vaporizer: design, design considerations and performance evaluation. Br J Anaesth 1994;72:474-479.

IntroduccinPrincipios bsicos de diseoSistema de llenadoCmara de vaporizacinCmara de cortocircuito

Dial de control de concentracinFactores que influyen en el rendimiento

Velocidad de flujo del gas portadorTemperaturaPresin retrgrada intermitenteComposicin del gas transportadorPresin atmosfricaPeligros

Uso de un agente anestsico incorrectoInclinacinSobrellenadoAdministracin simultnea de varios anestsicos inhalatoriosFugasOhmeda Tec 6Vaporizador Siemens para SERVO 900DVaporizador Aladin 2222

Bolsa reservorioDescripcin de los circuitos anestsicos