ES www.wilamed.com Humidificación del gas respiratorio: Fundamentos y práctica ¿Qué es la humidificación del gas respiratorio? Indice ¿Qué es la humidificación del gas respiratorio? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 2 ¿Cómo funciona el acondicionamiento natural del gas respiratorio?.. . . . . . . . . . . .... 1. Calentamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 2. Humidificación.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 3. Purificación.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... Aclaramiento mucociliar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 3 3 4 5 5 ¿Cuándo está dañado el acondiciona­miento del gas fresco?.............................................6 Principio de funcionamiento del humidificador AIRcon.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 8 Ventajas del humidificador AIRcon frente a los HME’s.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 9 Accesorios para la humidificación activa .. 10 Cámara de humidificación.. . . . . . . . . . . . . . . . . ... 10 Sistemas de mangueras.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 10 Dispositivos de soporte.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 10 Referencias .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 11 2 Humidificación del gas respiratorio es un método de calentamiento y humidificación artificial del gas fresco en pacientes con respiración artificial mecánica. El concepto de acondicionamiento del gas fresco incluye tanto el calentamiento y la humidificación como también la purificación del gas. Estas tres funciones esenciales del acondicionamiento del gas respiratorio sirven para preparar el gas inspirado para los pulmones sensibles. De no haber humidificación natural del gas respirado, esto puede traer como consecuencia infecciones pulmonares y daño del tejido pulmonar. ¿Cómo funciona el acondicionamiento natural del gas respiratorio? El acondicionamiento del gas respiratorio en personas sanas tiene lugar en un 75% en las vías respiratorias superiores (espacio naso/ faríngeo) (imagen 1). El restante 25% lo hace la tráquea.1 Diariamente, las vías respiratorias superiores calientan, humidifican y purifican entre 1.000 y 21.000 litros de gas respiratorio según el tamaño corporal y la potencia física. 2 1. Calentamiento El calentamiento del aire respirado se realiza por medio de muchos vasos sanguíneos pequeños que cubren la mucosa nasal y bucal en forma de red. Impulsos nerviosos regulan la cantidad de sangre fluye como si fuera un sistema de calefacción propio del cuerpo. Así, los vasos son irrigados en mayor medida si hay presencia de aire frío (calentamiento del gas respiratorio) y en menor medida si hay presencia de aire cálido. 3 Faringe Vías aéreas superiores Tráquea Árbol bronquial Vías aéreas inferiores Alvéolos Imagen 1: Tracto respiratorio – Esquema 3 2. Humidificación La mucosa del interior nasal y de la boca bien irrigada entrega durante la inspiración, humedad al flujo del aire respiratorio. De esta forma, se evaporan por día entre 200 y 300 ml de agua en un adulto sano. Durante la inspiración a través de la nariz o la boca se enfrían las mucosas. Este enfriamiento hace que, al exhalar una parte de la humedad del aire que proviene del pulmón (100% de humedad a 37°C) se condense en las mucosas. Con ello, vuelven a humedecerse las mucosas. En el camino hacia las vías respiratorias inferiores se sigue climatizando el gas respiratorio ya humedecido en el espacio naso/faríngeo hasta que se alcanza el límite de saturación isotérmica. Se entiende por límite de saturación isotérmica la máxima humedad posible a una temperatura dada. Esto corresponde, para un calor corporal central de 37°, a una humedad relativa del 100% o 44mg/l de humedad absoluta. En personas sanas respirando con tranquilidad, este equilibrio se regula, si se hace respiración nasal, en la bifurcación traqueal. Así se asegura que llegue al interior los alvéolos únicamente aire a temperatura corporal (imagen 2). 4,5 Límite de saturación isotérmica 37°C 100% 44 mg/l 4 32°C 100% 34mg/l Imagen 2: Acondicionamiento del gas respiratorio con respiración nasal EXPIRACIÓN INSPIRACIÓN 22°C 50% 10 mg/l 37°C 100% 44 mg/l 3. Purificación Mientras que en las vías respiratorias superiores se eliminan las partículas inhaladas especialmente tosiendo y estornudando (aclaramiento por tos), en las vías respiratorias más profundas es más relevante el aclaramiento mucociliar. Es el mecanismo de purificación más importante de los bronquios. Aclaramiento mucociliar Los bronquios principales están recubiertos hasta los alvéolos con un epitelio respiratorio. Sobre él hay células ciliadas que poseen en su superficie estructuras con forma de pelos (cilios). Los cilios están rodeados por una capa de mucosidad muy fluida. Encima hay una segunda capa de mucosidad muy fluida en la que permanecen adheridos microorganismos y partículas extrañas. Epitelio respiratorio FARINGE Cilios Bacterias 0,02–10 Micras Virus 0,017–0,3 Micras Capa de mucosidad muy espesa Capa de mucosidad muy fluida Los cilios realizan movimientos dentro de la capa de mucosidad muy fluida de forma coordinada en dirección a la faringe. De esta manera es transportada la capa de mucosidad espesa en dirección a la boca, donde es tragada o esputada. El funcionamiento óptimo del aclaramiento mucociliar supone una temperatura de 37ºC y una humedad absoluta de 44 mg/l, correspondiente a una humedad relativa del 100%. En caso que hubiera calor y humedad insuficientes en las vías respiratorias inferiores, las células ciliadas detienen su funcionamiento de transporte después de un breve tiempo. En estas condiciones se facilita el poblamiento bacterial. 6, 7, 8 5 ¿Cuándo está dañado el acondicionamiento del gas fresco? A través de la respiración artificial mecánica, en especial con gases secos y fríos, se limita el acondicionamiento natural del gas fresco y se lo evita en parte. En el caso de la respiración artificial no invasiva (por ej. mascarillas de ventilación), con frecuencia se administra un flujo continuamente positivo (por ej. CPAP). El resultado de la respiración bucal condicionada de este modo puede provocar síntomas no deseados. A largo plazo, las vías respiratorias superiores se resecan debido al permanente suministro de gases respiratorio fríos. Las consecuencias son mucosas nasales y bucales inflamadas y dolientes, como también bloqueos de las vías aéreas y retención de secreción en el aparato respiratorio. Sobre todo, las fugas en la mascarilla de ventilación pueden favorecer el resecamiento de la mucosa nasal. Un suministro continuo de gases frescos cálidos contribuye a un alivio sustancial de este cuadro patológico. 9 En el caso de la respiración artificial invasiva (intubación o traqueotomía) se evitan las vías respiratorias superiores y ya no pueden cumplir su función natural. El acondicionamiento de gas fresco se traslada exclusivamente a la tráquea, la cual, no obstante, no puede realizar por sí sola la humidificación, calentamiento y purificación que se necesitan. 6 Los resultados en la ventilación no-invasiva e invasiva son: ○ ○ Insuficiente calentamiento. En los pulmones entra un gas fresco que no ha sido suficientemente calentado. ○ ○ Insuficiente humidificación. Debido al límite de saturación isotérmica, el aire que no ha sido calentado suficientemente no puede transportar la cantidad necesaria de humedad. ○ ○ Purificación limitada de las vías respiratorias. En pacientes intubados o traqueotomizados, la acción purificadora del aclaramiento por tos no tiene lugar o está fuertemente limitada. En estos pacientes, la eliminación mecánica de cuerpos extraños y gérmenes debe ser llevada a cabo exclusivamente por el aclaramiento mucociliar, pero éste sólo funciona si se dispone de suficiente humedad. Una respiración artificial con gases frescos demasiado fríos y secos provoca en un brevísimo tiempo un aumento de la viscosidad en la mucosidad del epitelio respiratorio, lo cual perjudica el funcionamiento de las células ciliadas. La frecuencia de batido de los cilios se relentiza hasta llegar finalmente a detenerse (después de 35 minutos para <30% de saturación de vapor de agua). Después de no más de una hora, se verifican daños en el frotis celular. Esto puede traer consecuencias graves:1, 10 ○ ○ Perjuicio del funcionamiento de los cilios debido a la mucosidad viscosa y a las mucosas que se hinchan. ○ ○ Aumento de la resistencia de las vías respiratorias y disminución de la distensibilidad por un aumento en la retención de secreción e incrustaciones. ○ ○ Peligro de atelectasia debido a la reducida actividad surfactante. ○ ○ Complicación del intercambio de gases en el pulmón. ○ ○ Mayor susceptibilidad a infecciones pulmonares. Estas complicaciones amenazan especialmente a los prematuros. Si bien a partir de la semana 24 de embarazo son capaces de sobrevivir, sus pulmones, el árbol bronquial y el aclaramiento mucociliar están aún extremadamente poco desarrollados. Además, tienen que adaptarse de inmediato a un entorno más frío y más seco. Incluso después del nacimiento, el desarrollo ontogenético no está aún concluido. Para prevenir un resecamiento o endurecimiento del pulmón se necesita sin falta una humidificación óptima del gas fresco en prematuros y recién nacidos con respiración artificial.11 7 Principio de funcionamiento del humidificador AIRcon Para evitar las complicaciones antes mencionadas, es imperativo tomar medidas para compensar la pérdida de calor y humedad si el paciente está en ventilación mecánica durante un largo período. Entonces, el aire de inspiración condicionado es transportado al paciente. Un cable de calentamiento incluido en el circuito de paciente mantiene la temperatura constante evitando condensación. AIRcon compensa esta pérdida de calor y humedad (fig. 3). El aire inspiratorio seco y frío pasa desde el respirador a la cámara del humidificador. Hay flotadores sobre la superficie del agua que absorben el calor y la humedad en forma de vapor de agua (pasando por alto el procedimiento). Puesto que el vapor de agua no puede transportar gérmenes, el riesgo de contaminación se reduce considerablemente. Por lo tanto, AIRcon mantiene la capa mucosa del epitelio respiratorio y cilios flexible. Las partículas extrañas y microorganismos que pueden conducir a infecciones pulmonares o dañar el tejido pulmonar, pueden ser transportadas con éxito. V V = Respirador 38.8°C 39.0 °C IV EXP. 8 Imagen 3: Humidificador AIRcon en respiración artificial mecánica Ventajas del humidificador AIRcon frente a los HME’s ○ ○ Se llega la temperatura fisiológica de 37°C con una humedad óptima del aire del 100%. ○ ○ Se mantiene el aclaramiento mucociliar por largos períodos de tiempo. ○ ○ El ablandamiento de secreciones reduce el peligro de oclusión de tubos o cánulas. ○ ○ No aumenta el espacio muerto o la resistencia de las vías respiratorias. ○ ○ Puede emplearse también con prematuros de menos de 2.500 g. ○ ○ No hay pérdidas de humedad persistentes durante la succión. ○ ○ Es posible la utilización con circuitos de paciente con y sin calefacción. ○ ○ Gestión inteligente de alarma. ○ ○ Ajuste individual, en función de las necesidades del paciente. 9 Accesorios para la humidificación activa Cámara de humidificación Circuitos de paciente ○ ○ Sistema práctico de autollenado : Un flotador integrado se encarga de que el nivel de llenado de agua se estabilice por sí mismo. ○ ○ Formación reducida la condensación : El hilo calefactor integrado reduce la formación de condensación, causado por el incremento de la resistencia de las vías aéreas, provocando un funcionamento erróneo del ventilador mecánico por el crecimiento de gérmenes. ○ ○ Volumen constante : A través del mecanismo de autollenado regulado se garantiza un volumen invariable dentro de la cámara de humidificación. ○ ○ Materiales de alta calidad : Los circuitos de paciente utilizados están hechos de materiales aprobados médicamente a menos que se indique lo contrario, todos los materiales son libre de látex, PC y DEHP. ○ ○ Modelos económicos : Nuestro surtido incluye cámaras de humidificación desechables (uso hasta 7 días) y cámaras de humidificación reutilizables (autoclavables a 134°C). Dispositivos de soporte ○ ○ Soporte universal : Nuestros dispositivos de soporte son adecuados para carriles normalizados estándares. ○ ○ Sujeción firme : Los dispositivos de soporte están hechos especialmente a la medida del equipo y garantizan una sujeción estable y segura. 10 ○ ○ Requerimientos Individuales: Nuestros circuitos de paciente desechables (utilizables hasta 7 días) y los sistemas reutilizables (autoclavables a 134 ° C) se pueden utilizar para recién nacidos, pediátricos y adultos. Ofrecemos configuraciones a nivel hospitalario y domiciliario independientemente de sistemas para cubrir necesidades individuales. Referencias 1 W. Oczenski, H. Andel und A. Werba: Atmen - Atemhilfen. Thieme, Stuttgart 2003: 274, ISBN 3-13-137696-1. 2 A. Wanner, M. Salathé, T.G. O‘riordan: Mucociliary Clearance in the Airways. In: American journal of respiratory and critical care medicine, 1996, 154 (1), no6: 1868-1902, ISSN 1535-4970. 3 N. Cauna, K.H. 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