Leticia Isabel Pérez Pascual Pablo Baltanás Rubio ...
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Leticia Isabel Pérez Pascual Pablo Baltanás Rubio Guillermo Hojas Gascón
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Leticia Isabel Pérez Pascual
Pablo Baltanás Rubio
Guillermo Hojas Gascón
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EN SÍNTESIS
1. El aparato de anestesia ayuda al anestesiólogo a mater al paciente vivo, seguro y
adecuadamente anestesiado, permite administrar mezcla de gases y anestésicos
inhalatorios, manejar la respiración, monitorizar variables del paciente para el control de la
anestesia y controlar el propio funcionamiento de la máquina.
2. El aparato de anestesia comprende un sistema de suministro de gases frescos,
uno o dos sistemas anestésicos, un ventilador y un sistema anticontaminación.
3. El SAGF tiene como función liberar flujo continuo, preciso y regulable de una
mezcla de gases, consta de llegada de gas, manómetros, dispositivos de seguridad de
presión de oxígeno, descompresores, flujómetros, vaporizadores, válvula antirretroceso,
sistema rápido de oxígeno y salida de gases frescos.
4. El sistema anestésico es el conjunto de elementos que permite conducir la mezcla
de gases hasta el paciente y recuperarlos, existen diferentes sistemas según sus
componentes e interconexión de los mismos, lo que determina sus características.
5. Actualmente se usa los sistemas filtro, cuyos componentes principales son los
tubos corrugados, válvulas unidireccionales, bolsa reservorio, válvula APL, conectores en Y
y absorbedor de CO2.
6. El ventilador del aparato de anestesia permite ventilar automáticamente al
paciente, garantizando una ventilación regular adaptada al paciente y dejando las manos
libres al anestesiólogo.
7. Los ventiladores más utilizados son los adaptados a un circuito doble con
concertina ascendente.
8. Por seguridad los gases anestésicos no deben exceder cierto límite en los
quirófanos, para ello el aire de los mismos debe tener una alta tasa de recambio y las
máquinas de anestesia deben estar dotadas de un sistema de aspiración y eliminación al
exterior.
9. El sistema anticontaminación se localiza a continuación del sistema anestésico,
sirve para recoger los gases procedentes del circuito anestésico y evacuar los gases
sobrantes, consta de un colector, un sistema de transferencia, un sistema de recepción, una
manguera de eliminación y un dispositivo de evacuación pasivo o activo.
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INDICE DE CONTENIDOS
1. INTRODUCCIÓN
2. COMPONENTES DEL APARATO DE ANESTESIA
3. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE GASES FRESCOS (SAGF)
4. SISTEMAS ANESTÉSICOS
5. VENTILADOR O RESPIRADOR
6. SISTEMA ANTICONTAMINACIÓN
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1.INTRODUCCIÓN
Uno de los requisitos previos necesarios para el manejo de los aparatos de anestesia
es el conocimiento de los mismos. Un uso inapropiado o un fallo de funcionamiento pueden
causar incidentes graves o incluso mortales durante la anestesia. Familiarizarse con el
aparato de anestesia es una de las labores básicas para el anestesiólogo, siendo ésta su
principal área laboral, a la vez que le permite elegir y combinar gases medidos, vaporizar
cantidades exactas de gases anestésicos y por lo tanto administrar concentraciones
controladas de mezcla de anestésicos a través de las vías respiratorias.
Siendo el área de trabajo más frecuentada por el anestesiólogo deben contemplarse
algunas características en la colocación de monitores, flujómetros, oxímetros, espirómetros,
manómetros, así como en la iluminación, que debe ser indirecta y difusa para que los
indicadores y alarmas sean fácilmente localizados sin grandes desplazamientos de la
cabeza u ojos del anestesiólogo.
El papel de los primeros aparatos de anestesia era proporcionar una mezcla de
gases anestésicos y gases para el mantenimiento de la vida del paciente. Con el paso del
tiempo, los aparatos de anestesia se han ido convirtiendo en un conjunto cada vez más
complejo, llamándose también puesto, estación o lugar de trabajo anestésico, siendo el
objetivo más importante ayudar al anestesiólogo a mantener al paciente vivo, seguro y
adecuadamente anestesiado. Se ha ido complementando añadiendo posibilidades de
monitorización de las variables respiratorias, de los niveles anestésicos en el organismo y de
la hemodinámica del paciente, conformando así una verdadera estación de trabajo que
permite: administrar oxígeno y anestésicos inhalatorios o también un mezcla de oxígeno,
aire y vapor anestésico halogenado, manejar por completo la respiración del paciente y
monitorizar las variables respiratorias (permite la ventilación espontánea, manual y
automática o mecánica), monitorizar el propio funcionamiento de la máquina, incorporar
otras formas de monitorización y control de la anestesia general: hemodinámica, bloqueo
neuromuscular, electroencefalográfico…, incluye dispositivos de control con alarmas,
compartimentos para guardar material y un aspirador reservado para la anestesia y puede
servir de mesa para equipo, accesorios y medicamentos.
Estos aparatos incorporan cada vez un mayor número de componentes electrónicos,
lo que conlleva una mayor seguridad y permite controlar el modo de funcionamiento y las
mediciones efectuadas y conectadas a un ordenador, lo que permite obtener un registro
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automatizado de la anestesia, con datos sobre ajustes y funcionamiento del aparato, los
controles instrumentales del paciente y los agentes administrados.
A pesar de la diversidad de aparatos de anestesia que se fabrican en el mundo, sus
aspectos funcionales son prácticamente similares. La máquina de anestesia completa,
también llamada sistema de anestesia, equipo de anestesia o sistema para la administración
de anestesia, comprende un sistema de suministro de gas fresco, uno o dos sistemas o
circuitos anestésicos, un ventilador y un sistema antipolución/anticontaminación o de
evacuación de gases.
2. COMPONENTES DEL APARATO DE ANESTESIA
La máquina de anestesia o equipo de anestesia comprende:
SISTEMA DE SUMINISTRO DE GASES (SAGF):
- Llegada de gas /sistema de alimentación de gas fresco/ cilindros de gas
comprimido.
- Manómetros
- Dispositivos seguridad de caída de la presión de O2
- Descompresores
- Flujómetros
- Vaporizadores
- Válvula antirretroceso
- 02 100%
- Salida- conexión
SISTEMA ANESTÉSICO/ CIRCUITO ANESTÉSICO:
Existen diferentes tipos de sistemas anestésicos, la mayor parte de ellos poseen unos
elementos comunes, pero también existen algunos componentes que son específicos.
- Tubos corrugados
- Balón o bolsa reservorio
- Válvula de escape regulable (APL)
- Manguitos y conectores
- Válvula de no reinhalación
- Válvulas unidireccionales
- Absorbedor de CO2
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VENTILADORES
SISTEMA DE EXTRACCIÓN DE GASES
3. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE GASES FRESCOS (SAGF)
El sistema de alimentación de gas fresco tiene como función constituir una mezcla de
gases de composición dada y liberarla, con un flujo preciso, en el sistema anestésico situado
a continuación. Denominamos gas fresco a la mezcla de gases medicinales, oxígeno, óxido
nitroso y aire medicinal, aún no administrados al paciente, eventualmente es
complementada con un anestésico halogenado en estado de vapor y cuando atraviesa un
vaporizador para ser enriquecido con vapor anestésico toma el nombre de gas vector.
Actualmente, la mayoría de los SAGF que equipan los aparatos de anestesia liberan
un flujo continuo y regulable de gas fresco al sistema anestésico, comprendido entre 250
ml·min-1 (aproximadamente el consumo basal) y 30 l·min-1.
En el SAGF, es posible diferenciar tres zonas según la presión de los gases que
circulan:
- Zona de alta presión (7-9 bares), entre las fuentes de los gases principales y los
descompresores situados en la red, a la entrada del quirófano, preceden al aparato de
anestesia propiamente dicho.
- Zona de presión intermedia (3,5 bares), entre los descompresores y los flujómetros, en
esta zona se mantiene la presión de oxígeno ligeramente por encima de las
correspondientes al N2O y al aire medicinal con objeto de impedir la penetración de estos
últimos en el circuito de O2.
- Zona de baja presión (inferior a 3,5 bares) que incluyen los flujómetros y la salida de la
mezcla de gas fresco.
- A la salida del SAGF la presión es débil, del orden de algunas decenas de centímetros de
H2O porque alimenta un sistema anestésico posterior muy elástico y dotado de una salida
de gas excedente. El aumento de presión en el sistema anestésico que está a
continuación está en función del flujo de gas fresco, así como de la elasticidad, de las
resistencias del sistema, de la presencia de una bolsa reservorio y del cierre de la válvula
de fuga (APL).
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Una fuga el SAGF puede acarrear una pérdida preferente de oxígeno y por tanto una
hipoxia o bien una pérdida de N2O o vapor anestésico y por lo tanto despertar, siendo los
puntos de fuga más habituales las columnas caudalimétricas (rotura o defecto de juntas), el
vaporizador (tapón mal ajustado) y las conexiones entre los componentes y la derivación.
ELEMENTOS DEL SAGF
El SAGF consta de los siguientes elementos:
- Llegada de gas/ alimentación/ fuente de gas
- Manómetros
- Dispositivos de seguridad de la presión de O2
- Descompresores
- Flujómetros
- Vaporizadores
- Válvula antirretroceso
- Derivación de O2
- Salida de la mezcla de gas fresco
La alimentación del aparato de anestesia puede provenir de dos tipos de fuente, las
fuentes principales o centrales que alimentan una red de distribución que consta de tomas
murales o de techo (la conexión entre la red de distribución y el aparato de anestesia se
realiza con ayuda de tomas rápidas a las que se conectan unos tubos flexibles) y las fuentes
de reserva, al menos de oxígeno, que complementan a las principales consistentes en
bombonas de acero de capacidad reducida, fijadas en la parte posterior del aparato. Cuando
fallan las fuentes anteriores el concentrado o enriquecedor de oxígeno genera partir del aire
ambiente una mezcla enriquecida en oxígeno.
Los manómetros sirven para medir la presión del gas en el equipo de anestesia,
incluyendo un manómetro para cada uno de los gases que lo alimentan. Existen dos tipos, el
calibrador de tubo de Burdon, que se usa en las zonas de alta presión, y el anaeroide, que
se usa para medir la presión en áreas de presión baja como la salida, el circuito respiratorio
y sitios del ventilador.
Los dispositivos de seguridad contra la falta de abastecimiento de O2 advierten
cuando la presión es baja por cualquier motivo. Algunos equipos interrumpen la
administración de N2O y otros tienen una alarma acústica.
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El descompresor, regulador de presión o válvula reductora tiene una doble función:
reducir una presión elevada de entrada hasta una presión menor denominada de servicio,
de utilización o de salida y asegurar la constancia de la misma cualesquiera que sean las
presiones de entrada y los flujos de salida. Permite suministrar al aparato de anestesia
gases a presiones y flujos constantes, indispensables para el correcto funcionamiento de los
flujómetros situados a continuación.
Los flujómetros sirven para medir las cantidades de un gas en movimiento, el flujo de
gas. Podemos encontrar cuatro tipos: rotámetros, de paleta, electrónicos o flujómetros-
mezcladores de flujos de N2O subordinado al de O2.
La mayoría de los aparatos actuales están equipados con flujómetros de flotador,
también llamados rotámetros o de tubo de Thorpe, los cuales están calibrados para un gas
específico, un intervalo de presiones posterior y anterior y una temperatura, teniendo una
precisión de +/- 10%, afectando su funcionamiento los cambios en la presión barométrica y
la temperatura de forma significativa. Pertenecen a la categoría de los flujómetros de orificio
variable y presión constante, están constituidos por un tubo de material transparente
graduado, situado verticalmente, en los que el diámetro interno del tubo aumenta desde la
base hasta la parte superior, el flotador, que tiene forma de bobina, de peonza o de esfera,
es sostenido por la corriente gaseosa circulante de abajo a arriba, y en su base tiene una
llave o válvula de aguja que permite regular el flujo. La lectura del flujo se realiza tomando
como referencia el borde superior de la bobina o de la peonza o bien el ecuador de la
esfera. Los rotámetros suelen tener 2 columnas dispuestas en serie, para corregir el defecto
que tendrían para flujos inferiores a 1 l·min-1.
Un vaporizador es un dispositivo que transforma un anestésico líquido en su
correspondiente vapor y lo libera, en una concentración regulable y precisa, en la mezcla de
gas vector que circula por él, incluso para un flujo de gas vector reducido.
Las máquinas de anestesia están equipadas con uno o más vaporizadores, los más
frecuentemente empleados son los vaporizadores de arrastre o flow over vaporizers, en los
que el gas vector entra en contacto con la superficie del líquido y con mechas embebidas en
éste, y se carga de vapor. Estos vaporizadores funcionan bajo el principio de que una
pequeña proporción de la mezcla gaseosa total suministrada es completamente saturada
con el anestésico antes de ser devuelto al flujo principal. La cantidad de vapor producido
depende del flujo de gas vector, de la superficie y el tiempo de contacto con el líquido y por
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tanto de la capacidad y configuración de la cámara de vaporización. Los vaporizadores de
arrastre también tienen como función diluir el vapor formado en esta cámara a fin de que
vuelva al orden de concentración útil. El ajuste de la concentración de vapor suministrado se
realiza modificando la proporción respectiva de la cantidad de gas vector que pasa por la
derivación y la que pasa por la cámara de vaporización por medio del dial del vaporizador,
así pues, la concentración del anestésico suministrada es proporcional a la cantidad de gas
que pasa a través de la cámara.
Algunos SAGF cuentan entre el vaporizador y la derivación de O2 con una válvula u
obturador antirretroceso cuyo papel es limitar los efectos de las variaciones de la presión
posterior sobre el flujo de vapor de los vaporizadores, así como el flujo de gas de los
flujómetros situados en posición anterior, lo que impide subidas excesivas de presión sobre
el sistema. Son dispositivos para evitar el flujo retrógrado, impidiendo el paso de un cilindro
a otro parcialmente vacío, y que los cambios de presión debidos al ciclo respiratorio, causen
una ventilación retrógrada del ventilador y cambios en la vaporización de los anestésicos
halogenados.
La derivación de O2, válvula de O2 rápida o sistema rápido de O2 tiene la función de
liberar instantáneamente un flujo de al menos 500 ml·s-1 de oxígeno al 100% a la salida del
SAGF, se usan para administrar un flujo alto de O2 directamente del sistema de alta presión
al circuito respiratorio.
Salida de la mezcla de gas fresco hacia el sistema anestésico. Algunos aparatos
están dotados de un selector que permite dirigir la mezcla de gas fresco hacia el sistema
anestésico principal y su ventilador o bien hacia el sistema accesorio destinado a la
oxigenación del paciente al principio y al final de la anestesia o a servir de relevo en caso de
avería del primero.
4. SISTEMAS ANESTÉSICOS
Existen numerosos sistemas anestésicos, pero todos ellos tienen tres componentes
fundamentales, una entrada de gases frescos, una salida de gases sobrantes y un
segmento de conexión al paciente. Se diferencian entre sí por los demás componentes y por
la interconexión entre los mismos.
El sistema anestésico o circuito respiratorio del aparato de anestesia es pues el
conjunto de elementos que permiten conducir la mezcla de gases hasta el sistema
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respiratorio del paciente y recuperarlos, bien para ser reutilizados en la siguiente inspiración
o para evacuar los gases espirados, siendo los componentes principales de los sistemas
actuales los tubos corrugados, válvulas unidireccionales, balón reservorio, válvula de
escape, conectores y el absorbedor de CO2.
Los requisitos principales de un buen sistema anestésico son: un espacio muerto
mínimo, resistencias inspiradoras y espiratorias y compliancia reducidas, reinhalación nula
de los gases no depurados de CO2, un coeficiente de aprovechamiento de los gases frescos
muy alto y la posibilidad de utilizar la ventilación espontánea, asistida y controlada.
Las máquinas de anestesia actuales cuentan con dos circuitos, un circuito principal
accionado por un ventilador y un sistema auxiliar muy sencillo que se emplea para
ventilación espontánea o manual que se emplea durante la inducción y el final de la
anestesia o en intervenciones breves.
CARACTERÍSTICAS
Las características del sistema anestésico dependen del tipo y la interconexión de
sus componentes:
- Capacidad. En general un sistema anestésico rinde mejor cuanto menor es su capacidad.
- Compliancia. Los sistemas anestésicos contienen gases compresibles y son distensibles.
Tienen una compliancia interna (incluyendo el circuito y el ventilador) que determina el
volumen de gas que puede comprimir en su interior a una presión determinada y
determina el volumen de gas que queda en el sistema anestésico al final de la insuflación.
Un sistema anestésico funciona mejor cuanto menor es su compliancia en relación con la
del paciente; cuanto mayor es la presión de insuflación, mayor es el volumen comprimido
y menor es el volumen corriente que realmente recibe el paciente en relación con el
volumen indicado por el ventilador, de modo que para conseguir una ventilación alveolar
adecuada el sistema debe tener siempre una compliancia bastante inferior a la
compliancia toracopulmonar del paciente (influenciada por grado relajación muscular,
posición, compresión de tejidos, separadores y el cirujano), asimismo el uso de PEEP
reduce el volumen corriente que realmente recibe el paciente, al incrementar la parte del
volumen corriente suministrada por el ventilador que se comprime dentro del sistema.
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- Resistencia. Las resistencias a la circulación de los gases deben ser lo más bajas
posibles, sobre todo durante la ventilación espontánea, para reducir el esfuerzo
respiratorio y la amplitud de las oscilaciones de la presión intratorácica. Van a depender
del número y calibre de las conexiones del sistema, el flujo de gases frescos y el grado de
apertura de la válvula de escape (APL). Durante la ventilación espontánea influyen
fundamentalmente las resistencias inspiradoras, mientras que las resistencias espiratorias
pueden tener un efecto PEEP con sus ventajas e inconvenientes.
- Estanqueidad. Los sistemas anestésicos y sus conexiones no son perfectamente
estancos de modo que por encima de una determinada presión de insuflación se
producen fugas, siendo los puntos de fuga más habituales las conexiones, la válvula APL
y el balón del tubo endotraqueal. Esta fuga dependerá del orificio y la presión del sistema
y será tanto mayor al disminuir la compliancia y disminuir el flujo de gas. Una fuga en el
sistema anestésico puede provocar hipoventilación, hipoxia, hipercapnia o despertar
intraoperatorio.
- Reinhalación. Consiste en la reinspiración o reinsuflación de los gases espirados y tiene
una función amortiguadora ya que ralentiza los efectos de las variaciones de flujo o la
composición de la mezcla de gases. La reinhalación de gases espirados sin modificar
tiene efectos desfavorables ya que son ricos en CO2 y pobres en oxígeno y se suele
producir hipercapnia mientras que la hipoxia es menos frecuente ya que se suele prevenir
usando una FiO2 elevada. En los sistemas anestésicos usados actualmente se produce la
reinhalación tras haber pasado por un absorbedor de CO2 y tras haber sido enriquecido
con O2 y anestésico inhalatorio, esto supone algunas ventajas como el ahorro de gases y
vapores anestésicos, ganancia de calor y humedad al pasar por el absorbedor de CO2 y la
pérdida de contaminantes. Existen varios factores que regulan la reinhalación, por un lado
el suministro de gas fresco al sistema, y por otro el espacio muerto del sistema
anestésico. La reinhalación es inversamente proporcional al flujo de gases frescos, de
manera que cuando el flujo de gas fresco es inferior al volumen corriente el paciente
inspira parte del aire espirado para poder alcanzarlo mientras que si supera el volumen
corriente y el aire espirado puede escapar por una válvula no se produce reinhalación. El
espacio muerto del sistema corresponde a la parte del sistema ocupado al mismo tiempo
por gases inspirados y espirados sin modificar, depende del número de componente y
debe ser lo menor posible para evitar la reinhalación; incluye la mascarilla o el tubo
endotraqueal, el segmento paciente de la conexión en Y o T del circuito filtro, la parte
inicial del circuito de Mapelson y el segmento paciente de la válvula de no reinhalación.
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- Composición de la mezcla de gases. Los gases frescos al pasar por el sistema anestésico
sufren cambios en su composición que viene determinada por diferentes factores, la
mezcla de gases frescos, la reinhalación, la adsorción y absorción de los anestésicos
inhalatorios por el sistema, que variará según los materiales que lo componen, la
presencia de fugas y la entrada de aire atmosférico. Si queremos conocer con precisión la
composición de la mezcla que suministramos al paciente podemos, o bien alimentar el
sistema con un suministro de gases frescos elevado, o tener analizadores de gases y
vapores anestésicos. El tiempo que se necesita para que la variación en la mezcla de
gases frescos, la reinhalación o una alteración en el intercambio alveolo-capilar induzca
un cambio análogo en la mezcla de gases en el sistema está determinado por la
constante de tiempo del sistema, cuanto menor es esta constante mejor se puede
controlar la composición de la mezcla de gases, mientras que una constante de tiempo
elevada representa un factor de seguridad en caso de error en los flujómetros.
- Llegada gases frescos. Cuando un sistema anestésico con reinhalación no es
completamente cerrado existe una parte más o menos importante de la mezcla de gases
frescos que no llega al paciente. El coeficiente de uso de los gases frescos es tanto
menor cuanto mayor es el flujo de gases frescos y/o menor es el volumen corriente.
- Temperatura y humedad. Los gases frescos que se suministran al sistema anestésico
están a temperatura ambiente y secos, y el calentamiento y la humificación de los mismos
adquieren más importancia cuanto mayor es la duración de la anestesia o si el paciente
ya llega a quirófano con hipotermia o deshidratación.
- Contaminación bacteriana. La parte exterior de un circuito anestésico se puede
contaminar con la flora bacteriana cutánea, nasal y oral simplemente por contacto,
mientras que la parte interior se puede contaminar por las secreciones de las vías
respiratorias. La cal sodada tiene un efecto bactericida sobre microorganismos no
esporulados y la contaminación cruzada, los microorganismos que pueda haber en el
sistema, no pasan al paciente ya que la mezcla gaseosa está seca además el uso de un
filtro ofrece bastante seguridad contra la contaminación del sistema anestésico por el
paciente y viceversa.
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CLASIFICACIÓN
Podemos clasificar los sistemas anestésicos en tres grandes categorías.
1. Sistemas sin reinhalación
2. Sistemas con reinhalación y sin absorción de CO2, o sistemas semiabiertos. Son los que
entran en la clasificación de Mapelson
3. Sistemas con reinhalación y absorción del CO2. Permiten un flujo de gases frescos
reducido en circuito cerrado o semicerrado, se basa en el principio de la readministración
de los gases espirados después de absorber el CO2 producido y reponer el oxígeno y los
anestésicos consumidos
1. SISTEMAS SIN REINHALACIÓN
Los sistemas sin reinhalación de gases espirados incorporan una válvula de no
reinhalación que dirige los gases frescos hacia el paciente y expulsa los gases espirados a
la atmósfera, obligándolos a circular en un solo sentido. Estas válvulas comprenden tres
segmentos montados en forma de T: un segmento inspiratorio, un segmento paciente
común a los gases inspirados y espirados, que es el espacio muerto de la válvula, y un
segmento espiratorio que evacua los gases espirados a la atmósfera. Lo ideal es que esta
válvula antirretroceso tenga presiones muy bajas de abertura y cierre, que no se produzcan
fugas anterógradas ni retrógradas, que oponga poca resistencia al flujo de gas, tenga un
espacio muerto mínimo y sea ligera, trasparente y fácil de limpiar y esterilizar.
Existen diferentes válvulas de no reinhalación, válvulas Ambu, en diferentes
versiones, de Ruben, de Digby-Leigh o Laerdal.
Estos sistemas son sencillos, livianos y poco voluminosos, su principal ventaja es
que nos permite insuflar una mezcla gaseosa que no contiene gases espirados y su principal
inconveniente es el elevado consumo de gases frescos, gases frescos secos con la
consiguiente pérdida de calor y agua, y que no nos permite conocer la ventilación efectiva
del paciente.
En caso de ventilación espontánea se debe ajustar los flujómetros para evitar que se
colapse el balón, o que se produzca una sobredistensión del balón.
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Existen diferentes sistemas:
- Sistemas de balón normal, el más sencillo. Incorpora una válvula de no
reinhalación, un balón normal conectado al segmento inspiratorio y una entrada de gases
frescos en su extremo distal
- Sistemas de balón autoinflable, con un balón tipo Ambu o Laerdel, con una válvula
de entrada para para el aire que se puede enriquecer con oxígeno, gas o vapor anestésico.
Dispone de dos válvulas, una que permite la salida de gases espirados y otra que deja
entrar el aire atmosférico si el flujo de gases frescos es inferior al volumen minuto. Si es
capaz de captar aire del exterior permite ventilar bajo control manual sin necesidad de gases
comprimidos ni electricidad
- Sistemas de balón autoinflable y vaporizador draw-over
- Sistemas con ventilador
2.SISTEMAS CON REINHALACIÓN Y SIN ABSORCIÓN DE CO2
Los sistemas con reinhalación de gases espirados y sin absorción de CO2, son los
también conocidos como sistemas semiabiertos, los que entran en la clasificación de
Mapleson. Son sistemas en línea, con un mecanismo de vaivén y desprovistos de
absorbedor de CO2, de válvulas unidireccionales y válvulas de no reinhalación.
Los sistemas incluidos en la clasificación de Mapleson son sencillos, ligeros, poco
voluminosos y de fácil mantenimiento, tienen una compliancia, resistencias y constante de
tiempo bastante bajas, pero consumen muchos gases, el doble o triple del volumen minuto
para evitar una reinhalación significativa de CO2, pierden mucho calor y agua y son más
contaminantes. La magnitud de la reinhalación que se produce en estos sistemas, debido a
la falta de separación entre los gases inspirados y espirados, depende de la anatomía del
sistema, de la ventilación minuto, de la frecuencia respiratoria, el cociente I/E, del flujo de
gases frescos y del tipo de ventilación (espontánea o controlada).
Existen diferentes tipos:
- Sistema A y derivados. Comprende el sistema Magill y sus derivados, consta de
una entrada de gases frescos y una bolsa, separados de la válvula de escape y de la
conexión al paciente por un tubo corrugado. La válvula de escape se encuentra próxima al
paciente y la entrada de gases frescos cerca de la bolsa.
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- Sistema B de Mapleson, se diferencia del anterior en que el suministro de gases
frescos se efectúa cerca del paciente. La entradad de gases frescos esta próxima al
paciente pero distal a la bolsa.
Durante la ventilación, la mezcla de gases espirados y gases frescos penetra en el tubo
corrugado y el balón durante la espiración y la válvula de escape se abre cuando se alcanza
una presión preestablecida, mientras que en la inspiración, la válvula permanece cerrada y
el paciente recibe la mezcla de gases presentes en la bolsa y el tubo corrugado enriquecida
con una porción suplementaria de gases frescos. Cuando el volumen corriente supera el del
tubo corrugado, con la adición de los gases frescos liberados durante la inspiración, se
pueden reinhalar los gases procedentes del balón, prevenirla los gases frescos deben tener
un flujo igual o superior al doble de la ventilación minuto.
- Circuito C de Mapleson, se diferencia por la ausencia de tubo corrugado, el balón
va conectado directamente a la entrada de gases frescos, los gases espirados penetran
masivamente en el balón y la proporción de gas alveolar que se reinhala es especialmente
alta, con lo que para prevenirla el flujo de gases frescos debe superar el doble o incluso
triplicar la ventilación minuto.
- Circuito D de Mapleson, el suministro de gases frescos se efectúa cerca del
paciente, mientras que la válvula de escape se encuentra en el extremo contrario, cerca del
balón. En ventilación espontánea, los gases espirados mezclados con gases frescos
penetran en el tubo corrugado y en el balón, de modo que durante la inspiración el paciente
recibe la mezcla más o menos enriquecida con gas fresco según el flujo de gases frescos, la
duración de la pausa espiratoria y el volumen corriente.
En ventilación asistida o controlada el sistema permite insuflar prácticamente la totalidad de
gases frescos habiendo sido expulsados los gases espiratorios por la válvula de escape.
Es el más indicado para ventilación controlada y el menos indicado para ventilación
espontánea, al contrario que el sistema A.
Sistema de Bain, derivado del sistema D de Mapleson que se diferencia porque el tubo de
suministros de gases frescos está en el interior del sistema, encauza la mezcla de gases
espirados y gases frescos que penetran en el sistema durante la espiración hacia el extremo
proximal del sistema donde se encuentra la válvula de escape regulable y el balón mientras
que el tubo interior suministra los gases frescos en el extremo distal.
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-Sistema E de Mapleson. Corresponde a la pieza en T o tubo de Ayre, no incluye ni
balón ni válvula espiratoria y está concebido para la anestesia en niños pequeños y la
neurocirugía, ya que se caracteriza porque opone resistencias mínimas y tiene un espacio
muerto insignificante. No ofrece información sobre la ventilación del paciente, consume
muchos gases y contamina bastante.
- Sistema F, añadido por Willis, equivale a un sistema E al que se le ha acoplado un
balón en su extremo distal.
3. SISTEMAS CON REINHALACIÓN Y ABSORCIÓN DE CO2
El circuito filtro o sistema con reinhalación de gases espirados y absorción de CO2
también conocido como sistema circular, ya que los gases circulan en un único sentido,
salvo en el segmento de conexión al paciente. Estos sistemas se basan en el principio de la
readministración de los gases espirados después de absorber el CO2 y reponer el oxígeno y
los anestésicos consumidos, permitiendo anestesiar con un flujo de gases frescos reducido
en circuito cerrado o semicerrado.
El circuito filtro incluye una entrada continua de gases frescos, dos válvulas
unidireccionales (inspiratoria y espiratoria), una pieza de conexión al paciente en Y o en T,
una válvula de escapa regulable (APL), una bolsa reservorio, un absorbedor de CO2 y los
tubos corrugados inspiratorio y espiratorio dispuestos en círculo (salvo en el segmento de
conexión al paciente).
En ventilación espontánea, durante la espiración la válvula inspiratoria se cierra y la
espiratoria se abre, dejando entrar los gases espirados al balón una vez han atravesado el
absorbedor de CO2, cuando el balón está distendido aumenta la presión en el circuito y los
gases sobrantes escapan al exterior, en la inspiración la válvula inspiratoria se abre y la
espiratoria permanece cerrada, el paciente recibe una mezcla gaseosa formada por gas
proveniente del absorbedor y del balón y gases frescos que penetran en el sistema al mismo
tiempo.
En ventilación controlada los gases siguen un recorrido similar pero el sistema filtro
está accionado por un ventilador. En la espiración la concertina o fuelle del ventilador recibe
parte de los gases espirados, gases procedentes del absorbedor y eventualmente gases
frescos que penetran el sistema, cuando la concertina llega al techo de la cámara o al tope,
la presión en el circuito aumenta y los gases excedentes salen por la válvula APL. Durante
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la insuflación, el gas motor comprime el fuelle y mantiene cerrada la válvula APL, el paciente
recibe una mezcla de gases procedentes del absorbedor y el ventilador y una parte de
gases frescos.
El circuito filtro tiene sus ventajas e inconvenientes. Sus ventajas son más evidentes
cuanto menos es el flujo de gases frescos, supone un ahorro de gases frescos y anestésicos
halogenados, una disminución de la contaminación, calentamiento y humidificación de los
gases eficaz. Como inconvenientes nos encontramos con que es un sistema anestésico
complejo, voluminoso y caro, debido a su complejidad es causa de averías, fugas,
desconexiones y obstrucciones por lo que son necesarios dispositivos para su detección, el
circuito debe disponer de flujómetros y vaporizadores precisos para flujos reducidos y de
analizadores de oxígeno y de vapor anestésico, su constante de tiempo es elevada por lo
que la mezcla gaseosa suministrada cambia lentamente y debido a su elevada compliancia
durante la ventilación controlada se pierde una fracción considerable del volumen corriente,
sin embargo pese a tener numerosos inconvenientes cuentan menos que sus ventajas.
COMPONENTES
La mayoría de los sistemas anestésicos constan de componentes comunes:
-Las tubuladuras de ventilación tienen como función conducir la mezcla de gases,
son tubos corrugados, lo que permite un flujo turbulento que facilita la mezcla de gases y
regulación de la temperatura de los mismos. Se han utilizado diferentes materiales, caucho
negro antiestático, silicona o plástico, los actuales tubos de polietileno tienen una menor
elasticidad, son desechables, translúcidos, más ligeros y ejercen menos tracción sobre las
conexiones y el tubo endotraqueal y absorben menos los anestésicos fluorados, sin
embargo, se doblan y perforan más fácilmente, se deslizan mejor por las zonas de conexión
lo que conlleva un mayor riesgo de desconexión. Los tubos utilizados en pacientes adultos
tienen un diámetro interior de 22 mm y debido a su calibre apenas ofrecen resistencia al flujo
de los gases, y una capacidad de 400 a 450 ml por cada 100 cm de longitud, si bien su
capacidad varía si el interior es liso u ondulado con anillos huecos. Suelen tener una
longitud de 110 a 130 cm para que tengan una capacidad equivalente al volumen corriente
medio de un adulto. Durante la inducción absorben los anestésicos fluorados y los
devuelven al terminar la anestesia.
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-El balón o bolsa reservorio está situada en la rama espiratoria del circuito, entre la
válvula unidireccional espiratoria y el absorbedor. Cumple numerosas funciones. Por un
lado, constituye un depósito con una elasticidad muy superior a la del resto del sistema y es
capaz de almacenar como mínimo el equivalente a un volumen corriente entre inspiraciones
y debe ser capaz de responder inmediatamente a la demanda inspiratoria, en otras palabras
garantiza la unión entre un flujo unidireccional continuo y un flujo bidireccional debido a la
ventilación espontánea o manual. Además, permite la reinhalación de gases espirados con
el consiguiente ahorro de gases y vapor, permite la ventilación espontánea y ayuda en la
asistida, la percepción visual y táctil de las variaciones de volumen nos informa sobre la
ventilación del paciente y amortigua los incrementos de presión en el circuito, lo que
representa un mecanismo de seguridad contra los aumentos excesivos de presión y el
barotrauma. Las bolsas reservorio suelen ser elípticas para una mejor manipulación, de
látex o caucho, no resbaladizas y su capacidad suele puede variar desde 0,5 a 6 litros.
-Válvula de escape regulable o válvula APL (adjustable pressure-limiting valve).
Situada en la rama espiratoria del circuito se utiliza para el control de la presión en el
sistema de respiración y es la salida del exceso de gas. Está válvula deja salir del sistema
anestésico una parte de la mezcla gaseosa cuando la presión supera un valor regulable
denominado presión de abertura. Está formado por un segmento anterior o de entrada, un
segmento posterior o de salida y un segmento de escape que permite la salida de los gases
sobrantes fuera del sistema. Cuando la válvula está abierta opone poca resistencia al paso
de los gases de escape, de modo que en ventilación espontánea ésta se mantiene
completamente abierta y el excedente de gases se escapa hacia el final de la espiración
cuando la presión supera la presión de abertura de la válvula (de 0,5 a 2 cm de H2O); en
ventilación asistida o bajo control manual, el excedente de gases se escapa hacia el final de
la insuflación. El cierre total de la válvula supone una presión máxima de 70 o 75 cm H2O,
por lo que hay que prestar atención a la posición de la válvula ya que en posición parcial o
totalmente cerrada puede suponer presiones peligrosamente altas que den lugar a un
barotrauma y a un compromiso hemodinámico. Existen también válvulas de escape
regulables adaptadas a la ventilación automática que incluyen un selector de dos
posiciones, espontánea/manual y automática, en esta última posición la válvula se abre con
una presión fija de 2 cm H2O.
-Conectores, manguitos y adaptadores son dispositivos de plástico o metal que unen
entre sí los diferentes componentes del sistema anestésico y el sistema con el paciente,
permitiendo la unión estanca de dos componentes compatibles entre sí o de diferente
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calibre. Existen conectores rectos, acodados, en forma de Y o de T y su principal riesgo es
su desconexión accidental.
- Válvula de no reinhalación, presente en los circuitos sin reinhalación de gases
espirados, dirige los gases frescos hacia el paciente y expulsa los gases espirados a la
atmósfera, obligándolos a circular en un solo sentido. Estas válvulas comprenden tres
segmentos montados en forma de T: un segmento inspiratorio, un segmento paciente
común a los gases inspirados y espirados, que es el espacio muerto de la válvula, y un
segmento espiratorio que evacua los gases espirados a la atmósfera. Lo ideal es que esta
válvula antirretroceso tenga presiones muy bajas de abertura y cierre, que no se produzca
fugas anterógradas ni retrógradas, que oponga poca resistencia al flujo de gas, tenga un
espacio muerto mínimo y sea ligera, trasparente y fácil de limpiar y esterilizar.
- Válvulas de flujo unidireccionales, exclusivas del circuito filtro.
Es un dispositivo regulador que garantiza la circulación de una mezcla gaseosa en un único
sentido. Un circuito respiratorio tiene dos válvulas respiratorias idénticas, una en el extremo
inspiratorio y otra en el espiratorio, cuya función es conservar el flujo unidireccional de los
gases dentro del circuito, además agita constantemente la mezcla gaseosa, limita el espacio
muerto, reduce la resistencia a la inspiración, aumenta la temperatura y el porcentaje de
agua gracias a un mejor aprovechamiento de agua del absorbedor de CO2 y reduce la
constante de tiempo del circuito.
En los aparatos modernos estas dos válvulas están colocadas cerca del recipiente de cal
sodada y garantizan que el gas exhalado no es reinhalado sin pasar a través del absorbente
de CO2.
Idealmente deben tener una resistencia baja y capacidad alta, es decir abrirse con poca
presión y cerrarse con rapidez y completamente, las más utilizadas son las de cúpula o de
disco, con un disco móvil de plástico o metal, que se abren o cierran por efecto del gradiente
de presión a ambos lados de la válvula, los gases entran por debajo y levantan el disco
obturador, cuyo recorrido está limitado por una jaula, los gases no pueden retroceder ya que
el disco vuelve a caer produciendo un cierre estanco.
-Absorbedor de CO2. Exclusivo del circuito filtro.
El circuito filtro incorpora un absorbedor de CO2 que consiste en un depósito lleno de
gránulos absorbentes, normalmente cal sodada, que previene la reinhalación del CO2
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espirado permitiendo flujos de gases frescos bajos, lo que conlleva un ahorro del gas
anestésico al mismo tiempo que mantienen la humedad y la temperatura.
La cal sodada contiene aproximadamente un 80% de hidróxido de calcio, un 4% de
hidróxido sódico, un 1% de hidróxido potasio y un 15% de agua, a lo cual se añaden
sustancias inertes de sílice y kieselguhr como endurecedor para prevenir la formación de
polvo.
El proceso de absorción comprende una serie de reacciones de neutralización. El CO2 en
presencia de agua se hidrata formando ácido carbónico, éste reacciona con los hidróxidos
de sodio o de potasio, que actúan como catalizadores para formar carbonatos intermedios,
agua y calor. A continuación, los carbonatos intermedios (carbonatos de sodio y potasio)
reaccionan con el hidróxido de calcio para formar carbonato cálcico e hidróxido sódico o
potásico.
La capacidad de absorción de la cal sodada es de 15 a 20 l de CO2 por cada 100 gr de cal
sodada.
El absorbente tiene la forma de gránulos irregulares, de un tamaño adecuado para que el
gas que pase por ellos tenga poca resistencia y la absorción de CO2 sea máxima (3-6 mm).
Se le añade un indicador que cambia de color con el pH en el momento de formarse la sal,
para proporcionar un control visual del estado del absorbente, el más usado es el violeta de
etilo, que vira de blanco a azul-violeta a medida que se agota la capacidad de absorción.
El absorbedor o canister es el recipiente, tiene un marco metálico, que permite disipar mejor
el calor y la electricidad estática, con los lados de plástico o vidrio transparente para poder
ver el cambio de color y un reservorio en el fondo para recibir el exceso de agua de los
gases espirados con su válvula de evacuación.
Existen tres factores que pueden alterar la eficacia para absorber CO2, el tamaño del
recipiente, composición defectuosa del material o sus características físico químicas y el mal
funcionamiento de las válvulas unidireccionales.
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5.VENTILADOR O RESPIRADOR
El ventilador del aparato de anestesia constituye el elemento central del aparato de
anestesia, se acopla al circuito para la aplicación de la ventilación controlada que permite
ventilar automáticamente al paciente. La ventilación mecánica o automática permite ventilar
al paciente dejando las manos libres al anestesiólogo, garantiza una ventilación regular,
adaptada a cada caso, evitando una ventilación con un volumen de gases y/o unas
presiones en las vías respiratorias excesivos o insuficientes. Suministra una mezcla gaseosa
formada por oxígeno, gas anestésico o una mezcla oxígeno y aire enriquecida con vapor
anestésico. Permite readministrar una parte o la totalidad de los gases espirados, depurados
de CO2 y enriquecidos con gases frescos.
Los ventiladores modernos incorporan diferentes modos ventilatorios, (por ejemplo,
ventilación controlada por presión o ventilación con soporte de presión) información de la
espirometría del paciente (presiones en las vías aéreas, flujos, volúmenes, compliancia) y
ésta información se puede mostrar por ejemplo curvas de presión volumen.
El ventilador consta de dos unidades básicas, el módulo o panel de control y el
ventilador propiamente dicho. El módulo de control tiene una serie de mandos para fijar el
patrón ventilatorio: el volumen corriente (VT), la ventilación minuto (VE), la frecuencia
respiratoria, el cociente duración de la inspiración /duración de la espiración I/E o la presión
positiva al final de la espiración PEEP. El ventilador posee un mecanismo generador de
presión, que insufla gas cíclicamente con los parámetros ajustados en el módulo de control.
Los principales riesgos que conlleva el uso del ventilador son las fugas y
desconexiones accidentales, por lo que todos los ventiladores incluyen elementos de
control, un manómetro conectado al circuito paciente y un espirómetro en el segmento
espiratorio, y posee unas alarmas esenciales que indican una presión baja (desconexión o
fugas), presión pico alta en vías aéreas (sobrepresión u obstrucción), volumen minuto,
concentración de oxígeno inspirado, dióxido de carbono espirado o fallo de fuerza motriz del
ventilador.
CLASES DE VENTILADORES
Los ventiladores pueden clasificarse de varias formas:
- Según la fuente de energía necesaria para su funcionamiento: neumáticos de alta presión
(O2 al 100%), neumáticos Venturi (mezcla de oxígeno y aire) o eléctricos (de pistón).
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- Según diseño del mecanismo impulsor: los ventiladores de circuito doble, los más
utilizados, tienen un circuito primario (circuito motor) constituido por una cámara rígida
hermética y transparente que alberga la concertina o fuelle, y otro secundario (circuito del
paciente) con un sistema de insuflación de aire y recuperación (por ejemplo, concertina o
bolsa). La inyección del gas motor o impulsor está controlada por un mecanismo
electrónico que obedece a la pauta ventilatoria marcada por el anestesiólogo.
- Según el tipo de concertina: de concertina ascendente (asciende durante la fase
espiratoria), el más utilizado en la actualidad, es el más seguro puesto que no se rellena
en caso de desconexión total. El aire del circuito del paciente está dentro del fuelle y el
que lo hace descender está fuera. En los ventiladores de concertina descendente
(colgante), ésta continúa subiendo y bajando a pesar de la desconexión puesto que la
entrada de gas lo sube en la fase inspiratoria y la gravedad lo baja en la fase espiratoria,
estos sistemas deben estar dotados obligatoriamente de una alarma de apnea de dióxido
de carbono.
- Según mecanismos de control: temporizador electrónico o por microprocesador.
- Según la relación con las fases del ciclo respiratorio (mecanismo de ciclado):
- Fase inspiratoria: Generan un volumen tidal produciendo flujo de gas a lo largo de un
gradiente de presión. Pueden ser constantes, si generan una presión o un flujo
constante sin tener en cuenta la mecánica pulmonar, o inconstantes, que generan
presión o flujo inconstante a lo largo del ciclo pero el mismo de una respiración a otra.
La elevación de resistencia de la vía aérea o de la distensiblidad elevaría la presión
pico inspiratoria pero no alteraría la tasa de flujo.
- Transición inspiración/espiración: el ciclado puede realizarse por límite de tiempo
inspiratorio en donde el VT y la presión pico inspiratoria son diferentes según la
compliancia pulmonar, por alcanzar una presión inspiratoria establecida (ventilación
controlada por presión), o por alcanzar un VT predeterminado (ventilación controlada
por volumen). En este caso, el tiempo inspiratorio y la presión pico varían hasta
alcanzar el VT establecido.
- Fase espiratoria: normalmente es pasiva y está determinada por la resistencia de la vía
aérea y la compliancia pulmonar. Retorna la presión de la vía aérea a niveles
atmosféricos o a una PEEP predeterminada.
- Transición espiración/inspiración: regulada por tiempo o por cambio de presión.
En la actualidad los ventiladores más utilizados son los de circuito doble con
concertina ascendente, este tipo de aparatos comprenden un circuito primario que comprime
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un circuito secundario. El circuito primario o motor está formado por un recipiente de
compresión rígido, estanco, normalmente transparente, alimentado con gas motor por un
dispositivo neumático o eléctrico mientras que el circuito secundario consta de un elemento
de recuperación e insuflación.
El circuito doble con concertina ascendente presenta diferentes ventajas e
inconvenientes, por un lado son aparatos sencillos y robustos, permiten readministrar una
parte o la totalidad de los gases espirados y en general son compatibles con todos los
sistemas anestésicos, poseen una concertina que asciende durante la fase espiratoria, lo
que es más seguro puesto que no se rellena en caso de desconexión, tienen una elasticidad
interna elevada lo que conlleva un gran volumen compresible, si no se ajustan
convenientemente un aumento de las resistencias da lugar a una disminución del volumen
corriente efectivo, consumen muchos gases, si el fuelle se pincha puede entrar gas motor y
diluir la mezcla gaseosa destinada al paciente pudiendo generar una mezcla hipóxica o un
despertar, si no se ajustan convenientemente pueden dar lugar a una hiperventilación o un
barotrauma, todos estos inconvenientes se van corrigiendo progresivamente gracias a los
avances en electrónica.
6. SISTEMA ANTICONTAMINACIÓN
El sistema de evacuación de gases, también llamado sistema anticontaminación o
antipolución, se localiza a continuación del sistema anestésico y sirve para recoger la
mezcla gaseosa procedente del circuito anestésico y evacuar los gases sobrantes al
exterior.
Por seguridad los gases anestésicos no deben exceder cierto límite en los
quirófanos, para ello el aire de los mismos debe tener una alta tasa de recambio (15-20
veces por hora) y las máquinas de anestesia deben estar dotadas de un sistema de
aspiración y eliminación al exterior. Con la utilización de extracción de gases aplicada a la
válvula APL, se consiguen niveles de contaminación muy inferiores al valor límite ambiental
de exposición diaria (VLA-ED) y picos de exposición que no superaran los valore límite
ambiental de exposición de corta duración (VLA-EC). En España estos valores, vigentes
desde 2003 son: para el Óxido Nitroso (N2O) 50 ppm, Halotano 50 ppm, Enflurano 75 ppm,
Isoflurano 50 ppm, mientras que para el Sevoflurano y Desflurano no determinan ninguna
cifra, si bien antes era de 0,5 ppm.
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El sistema anticontaminación comprende los siguientes elementos:
- El colector, conduce los gases sobrantes al sistema de transferencia, funciona desde la
válvula APL y desde la válvula espiratorios del ventilador y está formado por un recipiente
de platico que rodea la válvula de escape de los gases excedentes (APL).
- Sistema o tubo de transferencia, comunica el colector con el depósito o sistema de
recepción.
- Depósito o sistema de recepción, es un reservorio que almacena los gases espirados
antes de su evacuación.
- Manguera de eliminación. Existen dos tipos de sistemas anticontaminación dependiendo
de la conexión entre el depósito y el sistema de evacuación. En el tipo abierto la conexión
entre ambos elementos comunica en gran medida con el aire atmosférico, mientras que el
tipo cerrado consta de dos válvulas, una que permite la evacuación de los gases
excedentes y otra que deja entrar el aire exterior, son válvula de sobrepresión positiva y
negativa para mantener la presión en la bolsa dentro de un margen aceptable.
- Sistema de desecho o dispositivo de evacuación propiamente dicho, dirige los gases de
desecho a un sistema no recirculante de gas. Puede ser pasivo, se realiza la evacuación
pasiva al exterior del edificio o activo, la evacuación se realiza a través de un circuito
concebido especialmente para ello que lleva los gases a un conducto de ventilación o está
conectado al sistema de vacío del hospital.
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BIBLIOGRAFÍA
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