Ventilación pulmonar: qué es un ventilador pulmonar o mecánico y cómo funciona

La ventilación pulmonar no es solo un procedimiento que el paciente necesita: el Covid-19 de este año también lo ha convertido en el epítome de cómo y cuánto ha cambiado la intervención sanitaria del reanimador.

Hace exactamente un año, una gran proporción de ambulancia transporta a pacientes traumatizados involucrados, así como transportes intra y extrahospitalarios.

Hoy en día, la ventilación pulmonar juega un papel y es fundamental conocerla, aunque sea brevemente.

Sí, ¿qué es la ventilación pulmonar? ¿Qué papel juega el ventilador pulmonar en la vida diaria de un socorrista o trabajador sanitario?

La ventilación pulmonar, artificial o mecánica reemplaza o apoya la actividad de los músculos inspiratorios, asegurando un volumen de gas adecuado a los pulmones.

Es un proceso mecánico, automático y rítmico, regulado por los centros superiores a través del cual, mediante la contracción y relajación de los músculos esqueléticos del diafragma, abdomen y caja torácica, se promueve el intercambio de aire en los alvéolos.

Durante la inhalación, la presión intraalveolar se vuelve ligeramente negativa en comparación con la presión atmosférica (-1 mmHg), y esto hace que el aire fluya hacia adentro a lo largo de las vías respiratorias.

Por otro lado, durante la exhalación normal, la presión intraalveolar se eleva a alrededor de + 1 mmHg, lo que hace que el aire fluya hacia afuera.

El dispositivo que realiza esta tarea se llama ventilador pulmonar o ventilador mecánico o ventilador artificial.

El ventilador pulmonar reemplaza las funciones mecánicas del sistema respiratorio en su totalidad o en parte cuando el sistema respiratorio se vuelve incapaz de realizar su tarea por sí solo debido a una enfermedad, trauma, defectos congénitos o medicación (por ejemplo, anestésicos durante la cirugía).

El ventilador puede insuflar una especie de mezcla de gas en los pulmones, lo que les permite exhalar con una frecuencia conocida y una presión adecuada.

Para administrar la cantidad necesaria de oxígeno al paciente y eliminar el dióxido de carbono producido, el ventilador debe poder:

- insuflar cantidades controladas de aire o mezclas de gases en los pulmones;

- detener la insuflación;

- dejar escapar los gases exhalados;

- repetir la operación de forma continua.

A diferencia de la ventilación natural, en la ventilación artificial mediante un ventilador pulmonar, la presión es positiva no solo en las vías aéreas superiores sino también intratorácica.

Para expandir los pulmones y la caja torácica, el ventilador debe enviar aire a presión: los pulmones están siempre a presión atmosférica, incluso cuando no hay flujo.

La ventilación mecánica, al estar a presión positiva, conduce a un aumento de los intercambios respiratorios, con la reapertura de áreas mal ventiladas a la ventilación, pero al mismo tiempo puede conducir a una lesión del sistema respiratorio (barotrauma).

La ventilación mecánica se utiliza en casos de:

- enfermedad pulmonar aguda grave

- apnea asociada con paro respiratorio (también por intoxicación);

- asma grave y aguda;

- acidosis respiratoria aguda o crónica;

- hipoxemia moderada / severa;

- trabajo respiratorio excesivo;

- parálisis del diafragma debida al síndrome de Guillain-Barré, miastenia grave, crisis agudas de distrofia muscular o esclerosis lateral amiotrófica, lesión de la médula espinal o efecto de anestésicos o relajantes musculares;

- aumento del trabajo de los músculos respiratorios, evidenciado por taquipnea excesiva, reentrada supraclavicular e intercostal y grandes movimientos de la pared abdominal;

- hipotensión y shock, como en la insuficiencia cardíaca congestiva o la sepsis.

Ventilación pulmonar, tipos de ventiladores pulmonares

Existen diferentes tipos de ventiladores mecánicos:

- ventilador mecánico de presión negativa

- ventilador mecánico de presión positiva

- ventilador mecánico para cuidados intensivos o sub-intensivos (o transporte de emergencia / emergencia médica)

- ventilador mecánico para cuidados intensivos no natales o cuidados subintensivos (o transporte de emergencia / emergencia médica)

Además, los ventiladores mecánicos se dividen en:

- Ventilación invasiva

- Ventilación no invasiva

Ventilador mecánico / artificial de presión negativa

La ventilación mecánica con presión negativa representa la primera generación de ventiladores pulmonares mecánicos, también conocidos como pulmones de acero.

El pulmón de acero, en pocas palabras, simplemente reproduce la mecánica respiratoria registrada en condiciones normales que la miopatía o neuropatía imposibilita por una función insuficiente de los músculos de la caja torácica.

Los sistemas de presión negativa todavía están en uso, principalmente en pacientes con músculos de la caja torácicos insuficientes, como en la poliomielitis.

Ventilador mecánico / artificial de presión positiva (no invasivo)

Estos instrumentos están diseñados para la ventilación no invasiva, incluso en el hogar para el tratamiento de la apnea obstructiva del sueño.

El ventilador funciona insuflando mezclas de gases (generalmente aire y oxígeno) a presión positiva en las vías respiratorias del paciente.

Ventiladores domésticos (fuente de energía electromecánica)

Bomba de pistón o reciprocante: Recoge gases incluso a baja presión, los mezcla y los empuja al circuito externo durante la fase inspiratoria.

Menos eficaz para compensar fugas

Turbina: aspira los gases, los comprime y los envía al paciente a través de una válvula inspiratoria unidireccional.

Pueden controlar la presión por flujo y volumen de suministro.

Ventiladores domésticos (turbina con sistema de suministro de gas a baja presión):

1. CPAP y autoCPAP

  1. Bi-nivel

3. Pressovolumétrico

1. CPAP y autoCPAP (no el modo de ventilación sino el tipo de ventilador)

- se utilizan para el tratamiento de trastornos del sueño;

- CPAP proporciona un nivel predeterminado de igual presión positiva en ambas fases de la respiración que evita el colapso de las vías respiratorias;

- el auto CPAP administra presión positiva en ambas fases de la respiración de acuerdo con las necesidades del paciente en ese momento en particular (se establece un rango de presión).

2. Dos niveles

- máquina de ventilación no invasiva que ofrece dos niveles de presión: IPAP (presión positiva en la fase inspiratoria) y EPAP (presión positiva en la fase espiratoria);

- no permiten la monitorización de los parámetros ventilatorios;

- se utilizan para el tratamiento de los trastornos del sueño;

- cuando la CPAP no corrige la apnea y / o apnea grave o hipoxemia asociada.

3. Ventiladores presuvolumétricos

Estos permiten el uso de modos de ventilación presurizados o volumétricos. Se distinguen por el circuito utilizado.

Ventilación pulmonar en cuidados intensivos (fuente de energía neumática)

Pulmón ventiladores Puede operar en modos de ventilación invasivos y no invasivos, algunas de las características principales son:

- Funcionan con gas comprimido a alta presión (4 BAR)

- Proporcionar estabilidad de FiO2

- Garantizan la entrega de volumen incluso en caso de alta impedancia (paciente obeso)

FiO2 es la fracción inhalada de O2. Es un acrónimo utilizado en medicina para indicar el% de oxígeno (O2) inhalado por un paciente.

La FiO2 se expresa como un número entre 0 y 1 o como un porcentaje. La FiO2 en el aire atmosférico es de 0.21 (21%).

El ventilador pulmonar consta de los siguientes bloques funcionales básicos

- un generador de presión positiva capaz de producir un gradiente de presión entre el entorno de presión atmosférica externa y los alvéolos, determinando la cantidad de flujo de gas a insuflar al paciente.

Esta función se logra generando una fuerza que se aplica a un fuelle que contiene la mezcla de gas de insuflación o reduciendo la presión de los gases del sistema fijo a través de una serie de válvulas en cascada;

- un sistema de medición del volumen actual (VT);

- una serie de cronómetros del ciclo respiratorio que, al abrir y cerrar adecuadamente las válvulas que controlan los flujos inspiratorio y espiratorio, permiten la transición de la inspiración a la espiración y viceversa;

- un circuito del paciente, que comprende todas las partes que conectan el ventilador con el sistema respiratorio del paciente. Pueden existir circuitos abiertos (sin re-respirar), que en cada exhalación descargan los gases exhalados al exterior, o circuitos cerrados con absorbedores de CO2 por medio de los cuales se recupera el gas exhalado del paciente luego de la absorción de CO2;

- elementos resistivos que comprenden todos los conductos interpuestos entre el generador de presión positiva y el sistema respiratorio del paciente que producen una resistencia al avance del gas en ellos.

Ventilación pulmonar: cómo funciona un ventilador

Los ventiladores pulmonares ofrecen diferentes modos de funcionamiento para adaptarse a las necesidades específicas del paciente.

El criterio fundamental en el que el personal médico basa su elección del modelo de ventilación es la capacidad del paciente para respirar de forma independiente.

El modo controlado se elige cuando el paciente no tiene actividad respiratoria espontánea y requiere que el médico ajuste los tiempos de operación (duración de la inspiración, duración de la espiración, duración de la pausa, frecuencia inspiratoria) en el panel de control del ventilador pulmonar.

Hay dos posibilidades para la ventilación controlada: ventilación de flujo constante y ventilación de presión constante, dependiendo de la cantidad elegida (flujo o presión) como parámetro de control del sistema de ventilación.

El modo asistido se utiliza para pacientes con dificultad para respirar que aún pueden iniciar la fase inspiratoria.

El ventilador pulmonar debe ser consciente del intento del paciente de inspirar y ayudar a hacerlo.

Finalmente, el modo sincronizado consta de una fase inicial en la que se ventila al paciente enviando un cierto volumen de aire a los pulmones en un intervalo de tiempo predefinido, en un modo de flujo constante controlado; esto es seguido por un período de respiración espontánea si el paciente ha recuperado la funcionalidad de su sistema respiratorio, o por un período de ventilación asistida en caso de dificultad persistente.

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Fuente:

Ventilatore Polmonare Stephan ® EVE IN per terapia intensiva e trasporto intra-ospedaliero

Approfondimenti tecnici nell'articolo dedicato da EMD 112

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