L’EFICÀCIA DELS CIRCUITS ANESTÈSICS: UN NOU SISTEMA D’ANESTESIA

Roque Company Teuler

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L’EFICACIA DELS CIRCUITS ANESTESICS: UN NOU SISTEMA D’ANESTESIA Roque Company Teuler

INTRODUCCIÓN

Se denomina genéricamente mesa, máquina, aparato, equipo o sistema de anestesia, al

conjunto de elementos que sirven para administrar los gases medicinales y anestésicos al paciente

durante la anestesia, tanto en ventilación espontánea como controlada1. En los quirófanos de nuestro

entorno se distinguen dos tipos de aparatos de anestesia: Por un lado están lo que podríamos llamar

Ventiladores o Respiradores adaptados a anestesia, de características básicas similares a los

utilizados en Reanimación y Cuidados Críticos, cuyo circuito de ventilación no permite la

reinhalación de los gases espirados, por lo que se denominan circuitos abiertos; y por otro, las

denominadas mesas de anestesia con circuitos circulares con absorbedor de CO2 que permiten la

reutilización de los gases espirados. En todos ellos podemos encontrar una estructura común, que

comprende los siguientes elementos:

- Sistema de aporte de gases frescos.

- Circuito anestésico.

- Ventilador (generador de presión positiva)

Básicamente, las ventajas e inconvenientes atribuidos a ambos sistemas se exponen en la

(tabla I) 2-25.

No obstante, en sus aspectos mas importantes, los inconvenientes básicos encontrados en los

circuitos circulares son los derivados de sus características funcionales2.

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Tabla I. Ventajas e inconvenientes de los circuitos anestésicos: circuito abierto y circuito circular 2-25.

Ventajas Inconvenientes Circuito Abierto ? Volumen compresible mínimo.

? Composición homogénea de la mezcla anestésica.

? Rápida constante de tiempo ? Riesgo mínimo de fugas ? Nula acumulación de CO2 y

gases extraños. ? Simplicidad de mantenimiento ? Ergonomía

? No reutilización de gases anestésicos espirados.

? Mayor contaminación atmosférica por agentes inhalatorios, lo que hace necesaria la utilización de sistemas antipolutivos.

Circuito Circular ? Reutilización de gases anestésicos espirados.

? Menor contaminación atmosférica por agentes inhalatorios.

? Continua evaluación fisiológica en el circuito cerrado total.

? Humidificación y calentamiento de gases

? Gran volumen del sistema. ? Elevada compliancia interna. ? Elevadas constantes de tiempo. ? Dilución del FGF en el gas

reinhalado. ? Disminución de la eficacia ? Riesgo potencial de hipoxia ? Riesgo potencial de hipercapnia ? Compuestos derivados de las

reacciones de la cal sodada.

Ventajas de los circuitos de no reinhalación.

A los circuitos abiertos se les han atribuido las siguientes ventajas:

- Volumen compresible mínimo. Los circuitos anestésicos de no reinhalación garantizan el

aporte al paciente del volumen corriente preseleccionado ya que poseen un volumen compresible

inferior a 1 ml/cm H20 de presión inspiratoria generada .

- Composición de la mezcla anestésica homogénea y rápida constante de tiempo. Dado que

cada volumen corriente ofrecido al paciente está compuesto en su totalidad por gas fresco, se

garantiza que la composición de la mezcla anestésica se mantenga constante a los valores

predeterminados para la misma. Por las mismas razones, cualquier variación en la composición del

flujo de gas fresco tendrá un efecto inmediato sobre la composición del gas anestésico ofrecido al

paciente.

- Riesgo mínimo de fugas. Por la simplicidad y estanqueidad de su estructura, el riesgo de

fugas de gas anestésico es mínimo y exclusivamente referido a la existencia de las mismas en los

tubos anillados del circuito.

- Nula acumulación de C02 o gases extraños. La eliminación de cada volumen espirado y el

aporte de volúmenes corrientes inspiratorios siempre formados por nueva mezcla gaseosa

imposibilita la acumulación en el circuito de C02. La acumulación pulmonar de C02 depende de la

aplicación de criterios adecuados de ventilación mecánica, especialmente en términos de ventilación

alveolar: volumen corriente y frecuencia respiratoria. La inexistencia de cal sodada en el circuito

asegura la ausencia de producción de gases y metabolitos tóxicos derivados de la reacción de la

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misma con los anestésicos halogenados: CO (en casos de cal sodada deshidratada), 2-bromo-2-

cloro-1-1-difluoroetileno (metabolito del halotano), compuestos A, B, X e Y (metabolitos de

sevoflurano).

- Riesgo mínimo de foco de contaminación. Por el riesgo de que el gas recirculante sufra

contaminación bacteriana favorecida por la producción de agua y calor generados por la reacción

de la cal sodada con el CO2 y los gases anestésicos.

- Simplicidad de mantenimiento. La simplicidad de su estructura asegura un mantenimiento

de dichos aparatos en óptimas condiciones de utilización con protocolos sencillos de mantenimiento

preventivo. Por las mismas razones, la utilización de circuitos ventilatorios de no reinhalación en

lugares remotos a los bloques quirúrgicos, reúne criterios de seguridad.

- Ergonomía. La referida sencillez del sistema, confiere una mayor ergonomía al circuito

abierto.

Inconvenientes de los circuitos de no reinhalación.

Los inconvenientes atribuidos a los circuitos de no reinhalación son: Lo antieconómico que

puede suponer la no reutilización del agente anestésico inhalatorio, y la contaminación atmosférica

derivada de la eliminación a la atmósfera de estos gases.

Ventajas atribuidas a los circuitos circulares.

Las principales ventajas atribuibles a los circuitos de circulares son: La continua evaluación

fisiológica respiratoria, hemodinámica y farmacocinética, los criterios de economía y de ecología

- Ventajas fisiológicas. En opinión de Lowe, la razón mas importante en el uso del circuito

cerrado es que el anestesiólogo tiene bajo su control un laboratorio de función cardiovascular y

respiratoria a la cabeza de la mesa operatoria. Además, con las ecuaciones de Lowe y los trabajos

de Pallarés, Brody y Fisherova, se pueden valorar la captación de O2, la producción de CO2, la

ventilación alveolar y total y la captación de anestésico. Cambios en la captación de O2 pueden

indicar cambios en el gasto cardíaco y variaciones del shunt. Se debe tener en cuenta que cuando

Lowe realizó sus trabajos no se disponía de una monitorización de gases y agentes halogenados

como la utilizada actualmente de forma habitual en el quirófano, la cual permite esa valoración

tanto en circuito abierto como en bajos flujos, sin necesidad de realizar un circuito cerrado para

obtener esa información.

- Ventajas económicas. Parece lógico que el uso de sistemas de bajos flujos en anestesia,

reduce el gasto de agentes anestésicos, y por tanto disminuye el coste en medicamentos.

- Ventajas ecológicas. El circuito circular resulta menos contaminante que el circuito abierto.

Esto parece evidente ya que si los gases son empleados en menores cantidades, lógicamente

contaminarán menos. No obstante, hay que considerar que el sistema de eliminación de gases está

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en la actualidad relativamente resuelto en los circuitos abiertos, donde el gas proveniente de la rama

espiratoria es aspirado por sistemas sencillos y eficaces, mientras que en los circuitos circulares,

debido a su mayor número de componentes, existen más fugas en el circuito que contaminan el

quirófano. Con respecto a la contaminación atmosférica, en el caso de los agentes volátiles clorados

(halotano e isofluorano) es del 0,01% respecto del resto de agentes volátiles, mientras que el

desfluorano y sevofluorano que no contienen cloro en su molécula, no se han observado efectos

indeseables sobre el medio ambiente.

Respecto a la contaminación por N2O, el óxido nitroso reacciona con la vitamina Bl2. En

esta reacción, el óxido nitroso se transforma en nitrógeno y agua y el cobalto de la vitamina B12 se

oxida, inactivando irreversiblemente este cofactor. También se ha podido observar esta reacción en

las bacterias intestinales. En los mamíferos ocasiona la inactivación de la metionina sintetasa, la

enzima que cataliza la síntesis de metionina. Este déficit enzimático conlleva un aumento de la

concentración de folatos, una reducción de la de metionina y, sobre todo, una depleción de

proveedores de átomos de carbono en la síntesis de timidina a partir de la desoxipurina. De este

modo, el óxido nitroso interfiere en la síntesis de ADN. Este déficit de la síntesis de ADN se puede

relacionar con anemia megaloblástica, leucopenia, esclerosis medular combinada, fetopatías, todas

ellas alteraciones descritas con el óxido nitroso, al menos de forma experimental. Por ello, aunque

clínicamente se admite que se puede administrar sin peligro durante menos de 24-48 horas,

actualmente se acepta que la exposición crónica al óxido nitroso en concentraciones elevadas puede

provocar yatrogenia

- Humidificación y calentamiento de gases. La eficacia de estas características es muy

relativa, ya que aunque la reacción entre el CO2 y la cal sodada es exotérmica y causa que el gas

que atraviesa el cánister incremente su temperatura, sin embargo, el calor específico del gas es tan

bajo que hace que el gas inspiratorio vuelva a la temperatura ambiente antes de llegar al paciente.

No obstante, esta pérdida de calor está afectada por el valor de la temperatura ambiente del

quirófano, por la longitud y la naturaleza del material del tubo inspiratorio que se utilice, por las

válvulas y por la posición del cánister de cal sodada en el circuito.

Inconvenientes de los circuitos circulares

Los inconvenientes encontrados en los circuitos circulares son:

Derivados de sus características funcionales:

- Variación del VT entregado a los pulmones, debido al gran volumen del sistema, y / o a la

elevada compliancia interna del circuito.

El volumen total de un circuito circular es determinante de la velocidad con la que se

mezclan los gases frescos con el gas espirado; es decir, la velocidad con la que se alcanza una

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composición estable del gas inspirado (mezcla) cuando se modifica la composición del gas fresco.

Este proceso de mezcla del gas espirado con el gas fresco se ha visto que es exponencial. En

general, los procesos exponenciales, se caracterizan por reducir su velocidad inicial a medida que

avanza el proceso. La constante de tiempo (CT), es el indicador de esta velocidad y se trata del

tiempo que tardaría en completarse el proceso si no variara su velocidad inicia l. Así mismo, en

función de las ecuaciones que rigen los procesos exponenciales, una constante de tiempo equivale al

tiempo necesario para que transcurra el 66,3% del proceso.

En los circuitos circulares, el fenómeno de la mezcla del gas fresco en el gas espirado que

ocupa el volumen del circuito es exponencial, y por tanto, se rige por los principios de los procesos

exponenciales. El tiempo total que tarda en conseguirse cualquier variación que se realice en la

composición del gas fresco, es equivalente a 3 veces la constante de tiempo del circuito. Esta, se

calcula dividiendo el Volumen total del sistema (volumen del circuito más capacidad residual

funcional del paciente) por el flujo de gas fresco (FGF) aportado, al que se descuenta el consumo

del paciente y las fugas del sistema.

Por el contrario, en los respiradores adaptados a anestesia, el volumen interno está práctica-

mente reducido al de los tubos anillados y no tienen constante de tiempo, puesto que el gas

insuflado es gas fresco, ya que el espirado se elimina totalmente. Por este motivo, los cambios

producidos en la mezcla de gases inspirada, son instantáneos.

Además en el circuito circular, el aumento de presión, que se produce en ventilación

mecánica durante la inspiración, comprime en el circuito del respirador parte del volumen corriente

insuflado que, por tanto, no llega a los pulmones del paciente. Sin embargo, al descomprimirse en la

espiración, este volumen (junto al que sale de los pulmones) es medido por el espirómetro que

habitualmente está colocado al final de la rama espiratoria en el interior del aparato, pasando desa-

percibida la pérdida de volumen corriente. La compliancia del circuito es el parámetro que

caracteriza su relación Volumen/Presión y por tanto, indica el volumen que se comprime en su

interior por cada cmH2O de aumento de presión; por eso se le denomina también, compresibilidad.

El efecto neto es que, a mayor compliancia interna o mayor presión al final de la inspiración, mayor

es el volumen que queda retenido en el sistema y por consiguiente no es entregado al paciente,

generando una pérdida descontrolada de volumen corriente que puede determinar hipoventilación3.

En el caso de pacientes pediátricos el efecto de pérdida de VT por compresión es muy

notable, ya que las presiones teleinspiratorias son mucho más elevadas y los volúmenes ajustados

muchísimo más bajos, pudiendo producir fácilmente hipoventilación. Lo mismo ocurriría en

pacientes con reducción de la compliancia torácica o pulmonar (obesidad mórbida, escoliosis,

cirugía laparoscópica, ARDS4).

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En las mesas de anestesia más modernas, se ha incorporado un mecanismo que han llamado

de compensación de la compliancia interna. En síntesis, el aparato mide automáticamente su

compliancia interna y según las presiones alcanzadas durante la ventilación, aumenta el volumen

entregado, de modo que llegue al paciente el volumen corriente programado. Esta compensación,

obviamente, no modifica el volumen interno de los circuitos y por tanto, no afecta a la constante de

tiempo. Además, respecto a la compensación de la compliancia, en realidad los circuitos circulares

no compensan la compliancia (el volumen interno), lo que hacen es compensar la pérdida de

volumen ocasionada por esa compliancia. También, se ha demostrado en la práctica que esta

compensación del volumen tiene sus limitaciones, debido a que el cálculo del incremento del

volumen de compensación se obtiene del producto de la compliancia interna y la presión del

sistema, de tal forma que se debe fijar un valor máximo de esta presión (usualmente, 30 cm H2O)

para evitar que durante una presión elevada, no motivada por la presión pulmonar sino, por ejemplo,

por una obstrucción, la máquina calcularía un volumen de compensación incorrectamente elevado y

entregaría un volumen tidal elevado (ya que el volumen tidal que entrega la máquina es el ajustado

más el de compensación). Por otro lado, cuando existen fugas en el sistema la presión del sistema

disminuye y, por tanto, también el volumen de compensación, lo que puede provocar la

hipoventilación del paciente. Para solucionar estas situaciones, las máquinas suelen utilizar un

sistema similar al que utilizó Engström-Norlander consistente en realizar siempre una

compensación fija, independientemente de la presión del sistema. Es decir, toman una presión

teórica de 20 cmH2O y la multiplican por la compliancia interna y añaden este volumen de

compensación al volumen tidal ajustado en la máquina, con lo que toda desviación por debajo o por

encima de los 20 cmH2O provoca la hiper o la hipoventilación del paciente, según se aleje la

presión del sistema de los 20 cm H2O con que se realizó el cálculo teórico. Este método de

compensación es aceptable para pacientes sin patología, pero no es efectivo para pacientes con

patologías pulmonares. Lo ideal es que los respiradores no posean compliancia interna, como

sucede con los respiradores de reanimación.

- Dilución del FGF con el gas reinhalado. Las diferentes captaciones de gases por el

organismo, producen variación de la composición del gas en el circuito y pueden reducir la

concentración de oxígeno, sobre todo con FGF bajo.

La composición de la mezcla gaseosa que contiene un circuito puede ser idéntica a la de la

mezcla gaseosa entregada por el sistema de aporte de gas fresco o puede ser notablemente diferente.

Son cinco los factores que intervienen en su composición: flujo y composición del gas fresco,

reinhalación, absorción de los anestésicos inhalatorios por los elementos de caucho o plástico del

circuito anestésico, salida de gas por una fuga y en ventilación espontánea, la entrada de aire

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ambiente15,16. En general, el gas fresco se diluye en el gas reinhalado, por lo que de todos los

factores referidos, la cantidad de FGF y la reinhalación correspondiente, son los que juegan el papel

determinante. Así, a mayor FGF, menor reinhalación, por lo que la composición del gas inspirado

se asemeja más al gas fresco, y al contrario, con bajo FGF, mayor reinhalación, con lo que el gas

inspirado se asemeja más al gas reinhalado. Este efecto, depende de la eficacia del circuito para

utilizar el gas fresco.

Se define por coeficiente de utilización del gas fresco de un circuito a la relación entre el

volumen de gas fresco que entra a los pulmones respecto del volumen total de gas fresco que entra

en el circuito. La eficacia sería la expresión en porcentaje de ese coeficiente. En un circuito con una

eficacia del 100%, todo el gas fresco aportado (FGF) llegaría íntegramente a los pulmones y el

sobrexceso de gas (diferencia entre el volumen minuto espirado y el FGF) que es eliminado a través

de la válvula de sobreflujo, sería sólo gas espirado.

Los factores que afectan a la eficacia son, principalmente, el punto de entrada del FGF

(sistema de aporte de gases) en el circuito y la colocación y funcionamiento de la válvula de

sobreflujo. En los circuitos circulares de los modernos aparatos, la eficacia depende de la magnitud

del FGF. Así, la mayoría tienen eficacias superiores al 95% (coef. utilización de gas fresco: 0.95)

cuando se utilizan con un FGF de 1 L/min. Sin embargo con un FGF de 6 l/min, el porcentaje de

FGF que llega a los pulmones puede llegar a reducirse hasta el 50% según los aparatos .

En los respiradores con circuito de no reinhalación, no se produce el efecto de dilución del

gas fresco con el gas espirado, como sucede con los circuitos circulares. No hay, por tanto,

variaciones de la composición del gas inspirado.

- Riesgo potencial de hipoxia. La captación de O2 durante la anestesia es relativamente

constante: 10 x peso 3/4 (Brody), o en términos prácticos de 3,5 ml x Kg/min, sin embargo, la

captación de N2O decrece con el tiempo siguiendo una función exponencial: N2O = 1000 . t-0,5

(Severinhaus).

Es por esto que si se mantiene un flujo inicial de N2O constante, se producirá una

disminución progresiva de la FiO2 que será mayor cuanto menor sea el flujo de gas empleado, y si

no es detectada puede ocurrir que el paciente inhale una mezcla de gas hipóxica. Este riesgo está

presente siempre que se ventile al paciente con flujos mínimos de O2 y se produzca una

acumulación en el sistema de gases que sea capaz de diluir el oxígeno a fracciones hipóxicas.

- Riesgo potencial de hipercapnia. Se produciría en el caso de agotamiento de la cal sodada,

o en el caso de hipoventilación alveolar en relación a la eliminación de CO2, por excesiva

eliminación de la misma (neumoperitoneo en la cirugía laparoscópica), o por excesiva compresión

del gas en un sistema muy compliante que generase una hipoventilación alveolar.

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- Inconvenientes de la cal sodada. La necesidad de tener que eliminar el CO2 producido en la

respiración celular para evitar que sea reinhalado, obliga a la utilización de depósitos de cal sodada

o cal baritada.

El CO2 reacciona con dicha cal liberando calor y agua. Pero además se pueden generar una

serie de productos resultantes de la reacción de los agentes anestésicos con dicha cal que pueden

resultar tóxicos: en particular CO y compuesto A .

La cal sodada ejerce un potente efecto bactericida derivado del medio alcalino generado por

los hidróxidos de calcio, sodio y potasio (33). No obstante la cal sodada ejerce su efecto citolítico,

únicamente cuando hay contacto de los microorganismos con los gránulos de cal. Sin embargo, la

producción de agua derivada de la reacción con el CO2 y la temperatura de la misma, pueden

componer un caldo de cultivo donde aniden los gérmenes. Por ello, para evitar infecciones

cruzadas, será necesario la utilización de filtros antibacterianos y la esterilización de los

componentes.

El compuesto A es un producto resultante de la reacción del Sevofluorane con la cal sodada,

que se ha asociado con nefrotoxicidad en ratas. Aunque no parece que genere nefrotoxicidad ni

hepatotoxicidad humana, se siguen investigando métodos para evitar que se produzcan estas

sustancias.

- Monóxido de carbono (CO). Moon en 1993, publicó tres casos de intoxicación

intraoperatoria por CO con el uso de enflurano, hallando picos de HbCO de hasta 29% (normal <

1.5%). En 1999, Bonhome y cols describen incrementos de carboxihemoglobina en cerdos

anestesiados con Desfluorano e Isofluorano empleando bajos flujos de gas.

Otro problema derivado del empleo de cal sodada, consiste en la liberación de polvo de cal.

Este polvo alcalino es muy corrosivo y además de alterar el correcto funcionamiento de las válvulas

y de obstruir los catéteres de toma de gases de los monitores, puede resultar lesivo para la vía aérea.

Por esto, se recomienda la utilización de filtros que impidan el paso de este polvo a la vía aérea.

Por lo ya expuesto, siendo imprescindibles las medidas de la Fi02, del VT y de las

concentraciones de anestésicos (sobre todo con los flujos más bajos y el circuito cerrado, puesto que

no existe una correlación lineal entre la concentración del halogenado en el gas fresco y la de la

mezcla inspiratoria), se impone la necesidad de un elevado nivel de monitorización.

De la relación de ventajas e inconvenientes encontrados en ambos circuitos, ya se pueden

extraer unas primeras conclusiones:

1. El circuito de no reinhalación es mucho mas seguro que el circuito circular, sobre todo si el

nivel de monitorización no es elevado o ante una posible avería de la monitorización, ya que

permite un mejor control del patrón ventilatorio programado.

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2. El circuito circular permite el ahorro de agente anestésico inhalatorio y es mas ecológico que

el circuito de no reinhalación.

Por todo esto, además de las contraindicaciones clínicas, relativas a la utilización del circuito

circular con bajos flujos: técnicas que no garanticen el neumotaponamiento de las vías respiratorias

(broncoscopias con broncoscopio rígido), intoxicación por humo o gases, hipertermia maligna,

septicemia., broncoespasmo grave agudo, intervenciones de corta duración etc., el empleo de bajos

flujos, no parece adecuado en las técnicas de anestesia general total intravenosa (TIVA), ya que

además de los inconvenientes inherentes al circuito circular no hay compensación alguna respecto

al ahorro y ecología.

Por ello, cuando sale un respirador nuevo al mercado hay que pedirle las siguientes

condiciones:

1. Que sea versátil, es decir, no obligue a ventilar con un único circuito ventilatorio a todo

tipo de pacientes y en todas las circunstancias.

2. Que intente mejorar las deficiencias estructurales y funcionales que hasta ahora han

caracterizado los circuitos.

3. Que incluya la monitorización necesaria para garantizar la seguridad en la ventilación.

Con la aparición en el mercado del Sistema de Anestesia TEMEL Supra, en su evaluación

funcional y clínica, parece imperativo comprobar el grado que presenta de cumplimiento de las

condiciones de idoneidad citadas, así como las ventajas que aporta a la ventilación del paciente

anestesiado.

El Sistema de Anestesia Supra es un equipo para uso hospitalario, destinado a quirófanos.

Incorpora las modalidades de ventilación Manual, Espontánea y Automático. En Automático es

posible la ventilación de Adultos-Niños o de Recién Nacidos. En Adultos-Niños permite la

ventilación en las modalidades de Controlada Volumen VCV y Controlada Presión PCV. En su

versión Supra-GA incorpora además un analizador de CO2, N20 y agentes anestésicos. Por último,

adicionalmente puede incorporar la pantalla de gráficos Supra-Graf. Existe otra versión,

denominada CM, en la cual tanto la pantalla de gráficos como el control del equipo se realizan

mediante una única pantalla a color.

La estación de anestesia Supra - GA de TEMEL. Descripción.

La estación de anestesia Supra - GA de TEMEL (figura 1) cumple con todos las

características descritas en la norma europea EN 740 /9826.

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En la base del equipo están ubicados los caudalímetros de O2, N2O y Aire, así como la

válvula de O2+ y el vaporizador, elementos que configuran el control de la anestesia. A

continuación se halla la parte de control de la ventilación, con las técnicas de adultos-niños (VCV y

PCV) y de recién nacidos (generador de flujo continuo), y la selección del circuito anestésico

(abierto, cerrado, bajos flujos) con un solo mando. En la parte superior se realiza la monitorización

del EtCO2, FiO2, Vt, agente anestésico y presión mínima, disponiendo de un completo cuadro de

alarmas con indicación del parámetro vigilado. Así mismo, se puede seleccionar entre las técnicas

de ventilación manual, espontánea y automática y realizar los tests de calibración de O2, CO2 y

agente anestésico, y de fugas.)

Estructura Funcional. Básicamente, el equipo (Figura 2) está formado por un generador de

membrana sin compliancia interna donde existe una cámara secundaria en la que se acumulan los

gases y agentes anestésicos para ser enviados al paciente periódicamente según la frecuencia y

relación I:E elegida y una cámara primaria que impulsa los gases acumulados en la secundaria con

un flujo ajustable en el equipo.

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Figura 2. Estructura funcional

Este generador de volumen-tiempo se encuentra unido a un circuito circular en el que existen

dos válvulas unidireccionales, un cánister de cal sodada y una válvula selectora gobernada

electrónicamente que hace posible el control electrónico del flujo espirado por el paciente. Esta

válvula está controlada por un mando situado en el panel frontal del equipo, que permite utilizar

cualquier circuito de anestesia (abierto, bajos flujos y cerrado).

En circuito abierto la válvula selectora evita que el gas espirado atraviese el cánister de cal

sodada y todos los gases irán al exterior (Figura 3).

Figura 3. Comportamiento funcional

En circuito de bajos flujos (figura 3). la válvula selectora condiciona que una parte del gas espirado

atraviese el cánister de cal sodada y vuelva al generador para unirse a los gases frescos y participar

de nuevo en la ventilación del paciente mientras que otra parte del gas espirado, cuando conmute

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esta válvula, saldrá al exterior del equipo. La cantidad de gas reinhalado y eliminado al exterior es

cuantificable por el usuario según se desplace el mando desde la posición de circuito abierto a la de

circuito cerrado, de tal forma que según se aproxime a la posición de circuito cerrado más cantidad

de gas procedente del flujo espirado atravesará el cánister y menos será eliminado al exterior. Y

viceversa, más cantidad de gas espirado será eliminado a medida que el mando sea ajustado más

próximo a la posición de circuito abierto. El equipo controla tanto el volumen reinhalado como el

eliminado, según el ajuste del mando efectuado por el usuario. Por último, si se sitúa el mando de

control en la posición de circuito cerrado el flujo total espirado por el paciente atravesará el cánister

y no se perderá nada de gas al exterior, lo que permitirá realizar anestesias cuantitativas.

Mecanismos de seguridad. El número de alarmas redundantes está constituido por: La caída

de la FiO2 por debajo de los límites establecidos, con laimposibilidad de FiO 2 menor del 25%. La

ventilación: La alarma de presión mínima, caída del VT , y caída del ETCO2.. La hipoventilación:

aumento del ETCO2 y caída del VT . Hiperventilación: disminución del ETCO2 e incrementos del

VT . Incremento de la Paw: el límite de presión y otro límite a 20 cmH2O superior al primero y

válvula de sobrepresión. Desconexiones: Alarmas de presión mínima y caída del ETCO2.

Con el fin de eliminar el riesgo de administración al paciente de una sobredosis de agente

anestésico se ha incorporado un mecanismo de protección que consiste en el corte del suministro de

vapor, impidiendo que se supere la cifra máxima fijada por el usuario.

Lo mas importante a considerar es la forma en que se programa el patrón ventilatorio. En la

estación de anestesia Supra, al igual que ocurría en el Temel VT-3 y posteriormente en el

Ergotronic-3S, no se programa un volumen corriente constante y una frecuencia respiratoria fijas de

lo que resultaría el volumen minuto; sino que, por el contrario, se ponen fijos el volumen minuto y

la frecuencia respiratoria, y de su relación VM/FR resultaría el volumen corriente.

Esto hay que tenerlo muy en cuenta cuando se utiliza circuito circular con bajos flujos. Al

emplear esta técnica ventilatoria, tanto el flujo de gas que va a ser reinhalado, como el que va a ser

derivado por la rama espiratoria hacia el sistema anticontaminación son programables y

cuantificables; pero además, el circuito circular no tiene sistema de fuga. Ello es positivo por

cuanto, en todo momento, son controlados cuantitativamente los flujos de reinhalación y de

expulsión a la rama espiratoria. Además, al no haber fugas, no se contamina el quirófano; y el hecho

de que se elimine la última parte de la espiración, (salvo en el circuito cerrado que se reinhala todo

el gas espirado), hace que salga al exterior el gas espirado que contiene mayor concentración de

carbónico, por lo que al no pasar por el cánister, determina un menor consumo de la cal sodada, y

evita la formación de los productos de la reacción de ésta con los agentes anestésicos.

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Por todo esto, cuando en este sistema de anestesia se elige el empleo del circuito circular

con bajos flujos, se debe comenzar por fijar en los caudalímetros el flujo de gases frescos con que

se quiere trabajar, y a continuación fijar la frecuencia respiratoria y el volumen tidal (este último

mediante el mando que controla el volumen reinhalado). De tal forma que si, por ejemplo, se ha

elegido trabajar con un FGF de 2 l/m, una frecuencia de 12 cpm y se ha ajustado con el mando de

volumen reinhalado un VT de 500 ml, la ventilación total resultante será de 6 l/m (500x12), y estará

formada por el 100% de los gases frescos ajustados (2 l/m) más 4 l/m de volumen reinhalado. Es

decir, como se puede observar en los resultados, en la utilización de bajos flujos el Vtotal es igual a la

suma del volumen ajustado en los caudalímetros y el volumen de gas reinhalado, por lo que cuando

el usuario reduce el volumen de gas fresco en una magnitud dada, pero desea mantener constante el

VT , deberá aumentar en la misma magnitud el volumen reinhalado.

En el caso de utilizar circuito cerrado metabólico, donde todo el gas espirado se reinhala,

hay que tomar la precaución de administrar, como gas fresco, únicamente el consumo de oxígeno,

ya que si se administrara un volumen superior o inferior, paulatinamente el VT aumentaría o

disminuiría, y sonaría la alarma que vigila dicho parámetro.

En otros equipos de anestesia, la existencia de una válvula de escape, además de

contaminar de una manera desapercibida el quirófano, hace que se produzca una fuga no

cuantificada y por tanto se pierda el control de que el volumen programado equivalga a volumen

administrado. Por tanto el que no exista una válvula de escape en el Supra-GA, además de conferir

una mayor exactitud al sistema, no implica una merma en su seguridad, ya que si se aprecia que hay

un incremento excesivo de volumen minuto, con el mando de los bajos flujos, se puede derivar el

exceso de gas al circuito de evacuación de gases, de una manera controlada y cuantificada.

Además, la válvula de sobrepresión y el sistema de alarmas confiere seguridad al

funcionamiento del aparato

Respecto a la fuga de gas, además de detectarla para poder suprimirla (generalmente es

debida a un deficiente sellado del neumotaponamiento, a conexiones incorrectas o a un incorrecto

posicionamiento del vaporizador), es de gran importancia su cuantificación , ya que el flujo de fuga,

afectará disminuyendo al volumen minuto total programado al paciente, y por otro lado, actuará

prolongando la constante de tiempo, y por consiguiente, el tiempo que taradará en alcanzarse el

equilibrio de gases en el sistema constituido por el respirador y el paciente. En este estudio nos ha

resultado muy útil que el aparato dispusiera de la cuantificación de las fugas con el paciente

conectado, ya que nos ha permitido resolverlas y trabajar mejor tanto en circuito cerrado como en

bajos flujos y circuito abierto.

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Considerando estas premisas, la programación del patrón ventilatorio es sencilla, y el VT =

VM/FR.

El hecho de emplear como base el VM (l/min) en vez del VT (ml), se debe al criterio de

homogeneizar la nomenclatura en la ventilación, ya que tanto la ventilación alveolar, como el

consumo de oxígeno, como la producción de carbónico, se expresan en volúmenes por minuto.

El incluir en el mismo sistema de anestesia, además de los circuitos de manual y espontánea

que ya figuran en el resto de los respiradores, la posibilidad de emplear circuito abierto, bajos flujos

de gas fresco y circuito cerrado, y además incluir el circuito de flujo continuo para la ventilación del

recién nacidos y lactantes, le da una versatilidad que permite que un mismo aparato sirva para todo

tipo de pacientes.

Además, las características funcionales del aparato, contrastadas con los resultados

obtenidos, ofrecen una serie de ventajas en relación con los circuitos circulares clásicos, que es

importante constatar.

La introducción de los gases frescos en el propio generador, determina que no exista

pérdida de los mismos durante el ciclo espiratorio y, por tanto, que la eficacia del circuito sea del

100%

La independencia del circuito abierto respecto al circular determina, que al emplear el

circuito abierto, los gases espirados no pasen por el cánister. Ello condiciona, además de un ahorro

considerable en cal sodada ya que esta no se consume neutralizando el CO2 espiratorio, el que no se

reseque la misma, evitando así un riesgo importante de favorecer la formación de CO.

Respecto al comportamiento de los circuitos de ventilación manual y espontánea, estos se

pueden considerar muy satisfactorios teniendo en cuenta que con el volumen de gas fresco

equivalente al volumen minuto del paciente, y dadas las bajas resistencias inspiratoria y espiratoria

de estos circuitos, se evita el trabajo adicional tanto del propio paciente en ventilación espontánea

como al ventilarle manualmente.

La prácticamente nula compliancia interna del respirador repercute en que no quede gas

atrapado en el circuito durante la insuflación, garantizando que todo el volumen de gas programado

va a circular en la dirección de los pulmones del paciente

El bajo volumen interno del respirador mas circuito, nos parece fundamental. Por un lado

condicionan una menor dilución del flujo de gas fresco y por consiguiente, repercute en una menor

constante de tiempo, es decir, en una mayor rapidez en alcanzarse la estabilidad de las

concentraciones gaseosas alveolares en respuesta a una variación en la programación de los gases y

vapores anestésicos. Pero sobre todo, un elevado volumen interno va a afectar el patrón ventilatorio

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programado ya que, de alguna manera, el generador tiene que ventilar al circuito antes que al

paciente.

La utilización de un generador de alta presión y baja conpliancia, permite mantener un flujo

constante durante la inspiración en la ventilación controlada por volumen, en el que se puede

programar su magnitud. Este flujo debe utilizarse en niveles mínimos (20 – 30 l/min) siempre y

cuando permita mantener un adecuado plató inspiratorio. En los casos en que las impedancias

pulmonares exijan un mayor flujo inspiratorio para introducir el VT programado en el tiempo

pautado, se irá elevando la magnitud del flujo inspiratorio, hasta que permita mantener este plató. El

utilizar flujos inspiratorios injustificadamente altos, lo único que consigue es elevar la resistencia

inspiratoria, aumentar la presión máxima y atrapar un mayor volumen de gas en el circuito. No

obstante, si no se dispone de la posibilidad de poder elevar el flujo inspiratorio, este puede ser

insuficiente para ventilar, en el tiempo programado, pacientes con elevadas impedancias

respiratorias, lo que conduciría a un patrón ventilatorio real distinto al programado. Además, el

flujo de morfología rectangular permite monitorizar, de una manera sencilla las resistencias

inspiratorias del paciente, según la relación entre la diferencia entre la presión máxima y la presión

de plató con respecto al flujo inspiratorio (RI = (Pmáx – Ppt)/Fi.

Además, durante la ventilación controlada por presión, aunque el flujo, lógicamente sea

descendente, permite mantener un nivel de plató, que garantiza una mejor distribución del gas

inspirado.

El correcto sistema de alarmas confiere seguridad al sistema

La monitorización de los consumos de gases ofrece una información muy valiosa con

respecto al metabolismo y la farmacocinética del paciente.

El consumo de vapor anestésico sigue un sistema compatible con el modelo

farmacocinético: un aumento del consumo inicial y una posterior estabilización, una vez saturados

los distintos compartimentos.

El consumo de N2O sigue un modelo exponencial decreciente muy compatible con el

descrito por Severighaus en el que a los 10´ aproximadamente el consumo desciende a niveles

mínimos. Por ello, un aporte excesivo podría llevar a una hipoxia por dilución del oxígeno en la

mezcla de gas.

La producción de carbónico nos parece muy interesante, no solo como índice metabólico,

sino por la posibilidad que ofrece de monitorizar la ventilación alveolar real:

VA = Producción CO2 x100 / FA CO2 en %

siendo la FA CO2 = PA CO2 x 100 / (760 – 47) por la ley de Dalton. Si consideramos 100 / (760 –

47) = 0,14 una constante, y dada la correlación de la PA CO2 con la PaCO2

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VA = (Producción CO2 x100) /(0,14 x PaCO2)

De manera semejante se puede evaluar el espacio muerto fisiológico, calculando el volumen

minuto necesario para la ventilación alveolar y el volumen minuto real necesario para mantener una

concentración alveolar determinada de CO2. La diferencia será el espacio muerto fisiológico.

Si lo que queremos es conocer la ventilación necesaria para alcanzar un ETCO2

determinado, el volumen minuto necesario será: VM = VA + VD. Si consideramos, que en el paciente

intubado, en condiciones normales de espacio muerto fisiológico, el VD = 1,2 x Peso para alcanzar

el % CO2 deseado tenemos:

VM = Producción de CO2 X 100 / % de CO2 + 1,2 x Peso del paciente

Siendo % de CO2 = ETCO2 x 100 / (760 – 47) = ETCO2 x 0,14

CONCLUSIONES

De los objetivos propuestos en la evaluación de la estación de anestesia Supra - GA de

TEMEL, permite deducir las siguientes conclusiones:

1. Es un equipo versátil que cubre las necesidades anestésicas de cualquier tipo de cirugía.

2. La posibilidad de emplear circuito abierto, bajos flujos y circuito cerrado, sin necesidad

de tener que cambiar de aparato ni realizar modificaciones en el mismo, hace que pueda aplicarse la

técnica mas adecuada a cada paciente y permita utilizar las ventajas de cada circuito sin sufrir los

inconvenientes de los mismos.

3. Los aspectos mas destacables de su análisis funcional son: la eficacia del circuito que es

del 100%, la compliancia interna despreciable que repercute en la mínima compresión interna del

volumen de gas y por tanto determina que el volumen programado equivalga al entregado, el bajo

volumen interno que influye en una constante de tiempo mas baja y hace que el patrón ventilatorio

programado no se vea alterado por un excesivo volumen interno, así como el control del volumen

reinhalado y las fugas.

4. La monitorización y los sistemas de seguridad confieren al aparato las máximas garantías

en la ventilación del paciente

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