Generadores/Ventiladores

Este tipo de ventilador aseguraba la ventilación a una determinada presión, cesando la inspiración cuando se alcanza la presión previamente determinada en las vías aéreas. 

                Hoy en día forman parte de la nueva generación de ventiladores como un modo de ventilación.

                El conocimiento de forma de trabajo de estos ventiladores, nos van a poner en condiciones de comprender mejor la mecánica y neumática de los respiradores más modernos de uso hoy en día.

                 Los sistemas de generar presión pueden ser muy simples, pudiendo asimilarse al efecto que produciría una determinada fuerza que actuase sobre un reservorio elástico, de esta forma la presión del gas dentro del reservorio sería siempre constante.

                 Al conectar este sistema a un paciente, debido al gradiente de presión, se generaría un flujo de gas en dirección a las vías aéreas del paciente, que cesará en el momento de igualarse las presiones entre el paciente y el generador.

                 En los primeros momentos la velocidad del flujo es alta, para ir descendiendo a medida que desciende el gradiente de presión como consecuencia del aumento de presión en las vías aéreas del paciente.

                La curva de flujo es la representación gráfica de la velocidad del flujo en la unidad de tiempo. En los modernos ventiladores, esta curva es susceptible de ser modificada para adaptarla mejor a las necesidades ventilatorias del paciente, condicionadas en muchas ocasiones a la capacidad elástica del pulmón, lo que en la clínica se denomina complianza pulmonar.

Analizaremos a continuación qué ocurre durante la insuflación:

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                En los ventiladores de uso actual –volumétricos-, no disponemos de un mando especial para el ajuste de la presión. No obstante algunos respiradores -Serie SERVO 900 de Siemens- poseen una válvula por la cual regula la PRESION DE TRABAJO DEL VENTILADOR. Esta válvula que generalmente se encuentra regulada a 60 cm de H2O, no debe ser variada salvo por expresa orden del clínico en aquellos casos que así lo requieran. Esta válvula impedirá que se alcancen presiones por encima de 60 cm H2O en el árbol respiratorio, siendo ésta una válvula de seguridad.

                La monitorización de las presiones que se alcanzan en las vías aéreas es indispensable para el cuidado del paciente bajo la VM, cualquier modelo de ventilador va a disponer de manómetro encargado de medir estas presiones, y un lugar en el cuadro de mandos donde se nos indicará en todo momento la presión que se está ejerciendo en las vías aéreas del paciente. Junto a esta monitorización disponemos de una ALARMA DE PRESIÓN MÁXIMA (visual y acústica), previamente a la conexión del paciente al ventilador, tendremos que ajustar el límite de presión que le vamos permitir alcanzar, y se activará esta alarma cuando se superen las presiones  indicadas dentro de las vías aéreas.

                Hoy día se dispone de ventiladores que son capaces de modular el flujo de gas durante el momento inspiratorio de forma que no se alcancen las presiones ajustadas en la alarma, salvando así el obstáculo que podría suponer un parénquima pulmonar con poca capacidad elástica.

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            Con ellos se asegura ventilar a un determinado volumen, cesando la inspiración cuando termina el tiempo inspiratorio momento en el que ya se ha introducido en las vías aéreas el volumen preestablecido.             

                Son estos ventiladores volumétricos los usados hoy día, los cuales poseen gran cantidad de aplicaciones en cuanto a la forma de suministrar el volumen de gas al paciente. En estos equipos el factor determinante es volumen prefijado por el operador. Este volumen inspiratorio a su vez está relacionado con el regulador del flujo inspiratorio, con la frecuencia respiratoria y el tiempo dedicado a la inspiración.

                Debido al peligro de generar grandes presiones inspiratorias...

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              También disponemos de mandos para ajustar la frecuencia respiratoria que queremos que el ventilador le proporcione al paciente. Así disponemos de un mando para graduar la frecuencia respiratoria, dependiendo del modelo de respirador podremos ajustar desde dos hasta sesenta respiraciones por minuto.

                En algunos ventiladores esta frecuencia se ajustará en mandos independientes(como ocurre en el ventilador  EVITA, de Dräger) en función del modo ventilatorio que deseemos usar, así podemos encontrarnos con un mando para ajustar la frecuencia respiratoria en el modo "controlado" (f Ippv), y otro mando para el ajuste de la frecuencia  en  modo   "ventilación mandatoria intermitente"  (f IMV ).

                En otros ventiladores (Serie SERVO VENTILATOR 900B de Siemens) nos podemos encontrar un mando que nos sirve para la conexión al modo mandatorio intermitente, y a su vez mediante una escala de fracciones, podremos optar por el tipo de IMV que deseemos, o lo que es igual, nos asegurará la frecuencia respiratoria fija que el ventilador proporcionará al paciente (f IMV), estas posiciones son f/2, donde el respirador suministrará la mitad de las respiraciones programadas en el mando de "resp/min", ósea las que suministraría en caso de ventilación controlada; en caso de ajustar la IMV en f/5 , la frecuencia respiratoria que el ventilador suministrará de forma mandatoria intermitente será la establecida en resp/min , dividida por cinco, y de igual forma operaríamos en la IMV en f/10. 

                Otra posición de la IMV en este tipo de ventilador es la "0", en este caso el ventilador...

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 El ventilador puede iniciar la insuflación de dos formas diferentes:

• Puede permitir el ciclado tras un esfuerzo inspiratorio iniciado por el paciente, que siendo detectado por la máquina en relación a un nivel de sensibilidad programado, originará el inicio de la insuflación. Este mecanismo se denomina "Disparo" o " Trigger", y podemos regular su sensibilidad en distintos grados de esfuerzo inspiratorio. Esto se consigue mediante unos sensores generalmente de presión (en algunos ventiladores de última generación estos sensores se fundamentan en diferencias de flujo), los cuales van a captar una presión negativa provocada por el movimiento inspiratorio del paciente y cuando esta presión sea igual a la previamente ajustada (entre -0,5 y -10 cm H2O, siendo lo más prudente ajustarla a las presiones negativas más bajas) se abrirá la válvula inspiratoria y comenzará la insuflación.            
• Pero también pueden ser ciclados únicamente en razón a la frecuencia respiratoria regulada y los tiempos inspiratorios y espiratorios programados. En este caso la máquina independientemente del esfuerzo inspiratorio que pudiese iniciar el paciente, le suministrará el aporte de volumen de forma cíclica coincidiendo con los tiempos inspiratorios.
• Antes de conectar a un paciente a un ventilador, y dependiendo del modo ventilatorio de elección, se tendrán que ajustar una serie de parámetros susceptibles de ser modificados, y que detallamos a continuación:

Fracción inspirada de oxígeno

Volúmenes

Presiones

Frecuencia respiratoria

Mandos de encendido

Humectador

Presión positiva espiratoria final (PEEP) 

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      En la mayoría de los ventiladores, el mando del encendido se encuentra en la parte posterior del mismo, de fácil acceso para la conexión, pero con algún tipo de dificultad para la desconexión, de forma tal que no se pueda desconectar de forma involuntaria, así como la conexión del fluido eléctrico al ventilador está provista de sujeción de seguridad.

     También en esta parte trasera se encuentran los conectores para los diferentes periféricos que se le puedan acoplar, como pueden ser monitores, analizadores de CO2, etc.

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   La Fracción inspirada de oxígeno, es la proporción en que se encuentra el  oxígeno que suministramos dentro del volumen inspiratorio. Como vimos en el tema de fisiología respiratoria, la FO2 a nivel del mar es del 20,95%, pues bien en los ventiladores disponemos ...

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               Como su propio nombre indica, es el encargado de mantener el gas que se introduce en las vías aéreas del paciente cargado con cierto grado de humedad y temperatura, supliendo en parte la función que realizan la mucosa de las fosas nasales. Se trata de un recipiente estanco donde se deposita agua estéril, este agua es atravesada por el volumen de gas que posteriormente se dirige hacia las vías aéreas del paciente. Este recipiente es transparente, con el fin de visualizar el contenido del líquido, y dispone de dos líneas señalizadoras del volumen máximo y mínimo en que se debe encontrar el agua depositada en el mismo. Asimismo dispone de un calentador y un termostato que va a ser que se mantenga la temperatura dentro del límite que marcaremos en el propio humectador.

                Estos humectadores, son denominados de varias formas en función del fabricante y en función de la idiosincrasia del equipo que los usa, así tenemos denominaciones como  aquapar, cascada, etc.

                También disponemos en el otro tipo de humectador, que no es más que una conexión provista de un filtro que acapara el vapor de agua procedente del propio sistema bronquial del paciente, y es este mismo vapor de agua el encargado de humidificar y calentar el nuevo gas que durante la inspiración pasará a ocupar las vías aéreas del paciente.

                En el caso de usar el humectador tipo cascada, se hace necesario incorporar a los tubos que conectan el respirador con el paciente unos departamentos donde se deposite el agua condensada procedente del propio vapor de agua, los cuales se deberán vigilar y drenar antes que queden cubiertos totalmente por el agua. Estos depósitos denominados "trampas de agua" deberán acoplarse tanto en el tubo que dirige el flujo hacia el paciente, como en el tubo de la espiración, y ambos deberán estar colocados en el lugar más bajo de todo el sistema tubular, con el fin de facilitar dicho drenaje.

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             La misión del ventilador, es la de insuflar un determinado volumen al paciente. Este volumen lo podemos ajustar en un mando disponible a tal efecto, y dependiendo del ventilador, podremos ajustar el VOLUMEN CORRIENTE (Vc), que es aquel volumen que suministramos en cada insuflación. En otros ventiladores usaremos el VOLUMEN MINUTO (Vm) que es el volumen que queremos insuflar en la unidad de tiempo, que será igual al volumen corriente multiplicado por la frecuencia respiratoria.

            Para la ventilación mecánica el volumen suele estar determinado por el peso del paciente. Así podremos usar como regla nemotécnica:

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              La presión positiva espiratoria final ( PEEP ) consiste en el mantenimiento de una presión positiva al final de la espiración.         

              Como vimos en el capítulo de fisiología respiratoria, en condiciones normales, se interrumpe la espiración en el momento en que se igualan las presiones del árbol respiratorio  con las presiones atmosférica (lo que se denomina presión cero), por encima de esta presión cero, tendremos una presión positiva y por debajo obtendremos una presión negativa o subatmosférica. 

                En el año 1938  BARACH   aplica por primera vez la PEEP como tratamiento del Edema Agudo de Pulmón.  Previamente BUNNELL en 1912 utilizó una técnica de presurización de las vías aéreas al final de la espiración mediante una mascarilla facial en las toracotomías. En 1957 FRUNIN documentó que una PEEP de +5 cm H2O mejoraba la saturación del O2 arterial en humanos mecánicamente ventilados y paralizados. En 1971 GREGORY comunicó una supervivencia del 70 al 80% en el S.D.R.I., en el que la mortalidad en esta época estaba en el 70%. GREGORY utilizó el término CPAP (Continous Positive Airway Pressure), refiriéndose al tratamiento administrado a niños con respiración espontánea con aparatos que creaban una presión positiva a través de todo el ciclo respiratorio. La PEEP se ha utilizado desde entonces tanto en pacientes con intubación orotraqueal como en pacientes con  mascarilla facial ajustada. Cuando se utiliza conjuntamente con la ventilación mecánica controlada, se le denomina  "PEEP". Cuando el paciente se encuentra con respiración espontánea, conectado o no a un ventilador, se le denomina CPAP.

DISPOSITIVOS FÍSICOS QUE PRODUCEN LA PEEP

               Existen varios dispositivos capaces de proporcionar una PEEP, y básicamente todos trabajan proporcionando un cierto grado de resistencia al flujo espiratorio. Estas resistencias son constantes y con "umbral". Ello quiere decir que ejerce una fuerza cuantificable y constante a la salida del tubo espiratorio, de forma tal que cuando la presión que ejerce  el aire al salir de las vías aéreas del paciente, es incapaz de salvar esta resistencia, cesará la espiración, quedando el paciente con una presión en vías aéreas que previamente hemos ajustado en el mando adecuado dependiendo del modelo de ventilador.

                Los dispositivos empleados para conseguir una resistencia son muy variados. De manera didáctica podríamos conseguir....

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