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Todo protocolo anestésico, empezando por una mínima sedación, provoca depresión ventilatoria del paciente en mayor o menor medida. Esta depresión ventilatoria pude ir desde una leve disminución del volumen minuto con escaso impacto en la fisiopatología del paciente, hasta una apnea por depresión severa. Por otro lado, hay cirugías que la ventilación mecánica es necesaria por requerimientos propios de estas (cirugía de tórax, por ejemplo) o del cirujano (necesidad de uso de bloqueantes neuromusculares). En todas estas situaciones, los ventiladores mecánicos se hacen necesarios.
Esta ventilación puede ser algo tan simple como la presión sobre el balón o bolsa reservorio del circuito anestésico con el cierre momentáneo de la válvula APL, con mínimos requerimientos técnicos, hasta una ventilación mediante sofisticados ventiladores mecánicos asociados a la máquina de anestesia. En cualquiera de las dos situaciones, el proceso se conoce como ventilación por presión positiva intermitente (siglas VPPI en castellano o IPPV en inglés).
También tienen un papel terapéutico directamente en pacientes con patologías respiratorias en los que la sedación es un medio para realizar la ventilación dentro de protocolos de tratamiento de pacientes con patología pulmonar o intracraneal, por ejemplo. En estas situaciones “fuera de quirófano” los ventiladores mecánicos suelen requerir de funciones especiales. Mismas que no aparecen rutinariamente en los ventiladores anestésicos; aunque cada vez es más frecuente encontrar estaciones de anestesia equipadas con ventiladores de gama alta que pueden dar este servicio.
Desde el punto de vista fisiológico, en la ventilación espontánea, durante la inspiración, el paciente genera presiones intratorácicas negativas al aumentar el volumen torácico gracias a la musculatura respiratoria (principalmente el diafragma y también músculos intercostales).
Terminología básica relacionada con la ventilación mecánica
- Volumen tidal (volumen corriente): es el volumen de aire que circula entre una inspiración y espiración normal. Esto sin realizar un esfuerzo adicional en cada ciclo respiratorio. Depende del paciente, raza y especie. De forma muy general, entre 8 y 15 ml/kg.
- Volumen minuto: es el volumen movilizado por el paciente durante 1 minuto. Por consiguiente, será igual al volumen tidal multiplicado por la frecuencia respiratoria.
- Frecuencia respiratoria: número de veces que se moviliza un volumen determinado por minuto.
- Presión pico: presión máxima que se alcanza en la vía aérea y coincide con la presión alcanzada al final de la insuflación del volumen tidal.
- Presión meseta (presión plateau): es la presión medida al final de la fase inspiratoria, tras la realización de un tiempo de pausa.
- Pausa inspiratoria: tiempo que se mantiene todo el volumen tidal en el pulmón. Durante este periodo, no existe flujo respiratorio y es el tiempo en el que se tiende al equilibrio de presiones entre las diferentes zonas pulmonares.
- Relación I/E: es la relación que se establece entre la duración del tiempo inspiratorio y el tiempo espiratorio. Un ciclo respiratorio está compuesto del tiempo inspiratorio, constituido por el tiempo de insuflación del gas más el tiempo de pausa inspiratoria o plateau. Además del tiempo espiratorio, constituido por el tiempo de vaciado pulmonar más el tiempo, si hay, de pausa espiratoria.
- PEEP (presión positiva al final de la espiración): corresponde con la presión en la vía aérea tras la eliminación del volumen tidal. La corrección de la PEEP en ventilación mecánica evita los fenómenos de atelectasia alveolar.
Tipos de ventiladores mecánicos
Los ventiladores mecánicos se pueden clasificar en función de muchas variables. En los ventiladores más avanzados es posible usar diferentes modos ventilatorios variando la programación; para los más básicos (tipo Hallowell o similares) esto no es posible y generalmente en estos, el modo más común es el ciclado por volumen. En opinión del autor, la forma más común y sencilla es en función del mecanismo de ciclado (o control) por el que el ventilador envía el flujo.
Así, cuando se hable de ventilación controlada por presión o por volumen, no se hablará de modos ventilatorios en sí; sino de la variable a controlar durante la inspiración en un modo ventilatorio concreto. Todos los ventiladores durante la ventilación controlan una única variable, presión, volumen o flujo. Volumen y flujo están relacionados inversamente, por lo que en realidad, se pueden agruparlos únicamente en dos grandes grupos: controlados por volumen o presión.
Hay que tener en cuenta que, matemáticamente, el volumen administrado por un ventilador generará una presión determinada en la vía respiratoria y a la contra. Esa presión dará como resultado un volumen, el mismo volumen sin las condiciones del paciente no han variado (complianza, resistencias, etc.). La única diferencia entre uno y otro será la forma en la que el ventilador entrega ese volumen o presión, es decir, el flujo ventilatorio.
Ciclados por presión (barométricos)
En este modo ventilatorio, el clínico programa la presión inspiratoria máxima en cada ventilación. Así, el ventilador generará un flujo para llegar rápidamente a la presión programada manteniéndola durante todo el tiempo inspiratorio (programable también o no según el tipo de ventilador). Dado que la presión es constante, el flujo inspiratorio, el volumen corriente y por consiguiente, el volumen minuto variarán con los cambios en la mecánica pulmonar o de las vías respiratorias. La “variable independiente” en este modo ventilatorio será la presión, mientras que el volumen será la “variable dependiente”.
En este tipo de ventiladores o cuando se configura este modo para un paciente determinado, es importante asegurar que el flujo llegue a cero con un tiempo inspiratorio suficiente, ya que si no, no se alcanzará el volumen final en el alveolo. Si se fija en las curvas de mecánica ventilatoria, las principales características de este modo ventilatorio es la presencia de una curva presión/tiempo totalmente cuadrada, ya que la presión aumenta rápidamente hasta alcanzar el valor programado y luego se mantiene constante.
Por otro lado, si se fija en la curva de flujo, esta será exponencialmente desacelerada. En este modo, la presión meseta no tiene por qué coincidir con la presión inspiratoria pico. Esto únicamente ocurrirá cuando el flujo administrado llegue a 0, es decir, cuando el tiempo inspiratorio sea suficiente para la entrega total del flujo. En este modo, es importante valorar el volumen total entregado para evitar fenómenos de hipoventilación.
Ciclados por volumen (volumétricos)
El anestesiólogo programará el volumen tidal fijo que entrega al paciente en cada ventilación, independientemente de la distensibilidad, elasticidad, resistencia o cambios en el esfuerzo inspiratorio del paciente, por eso, la “variable control” o “independiente” es el volumen y la presión es la variable “dependiente”. Si se fija en las curvas de mecánica ventilatoria, en la curva de presión/tiempo, la curva aumenta progresivamente en forma de “aleta de tiburón” hasta alcanzar la presión máxima configurada como límite o hasta la entrega del volumen total programado.
En el caso que haya pausa inspiratoria programada, la presión de la vía aérea cae hasta que alcanza la presión meseta, que refleja la presión de retroceso elástico del sistema respiratorio, es decir, el compartimento alveolar. Tradicionalmente se pensaba que en los ventiladores más básicos en veterinaria (volumétricos estrictos, con escasos parámetros a configurar), se podía trabajar en modo volumen, pero bajando el límite de presión para poder ventilar animales muy pequeños.
El problema que se encuentra en estos casos, es lo que se comentó en el apartado anterior del modo presión, si no se alcanza el flujo cero conservando el tiempo de pausa inspiratorio, la entrega del volumen es insuficiente, aunque al alcanzar una presión limite baja se pare el ciclo respiratorio. Por consiguiente, con estas técnicas es muy frecuente hipoventilar al paciente.
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