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Generalidades

Constitucin y componentes de los sistemas anestsicos

Existen innumerables sistemas anestsicos, pero todos ellosincluyen necesariamente tres elementos fundamentales:una entrada de gases frescos, una salida de gases sobrantesy un segmento de conexin al paciente. Se diferencianentre s por los dems componentes y por la interconexinde los mismos. En esta seccin slo se analizarn los com-ponentes comunes a la mayor parte de los sistemas anest-sicos (tubos corrugados, baln, vlvula de escape regulable,manguitos, conectores); de los dems hablaremos en la des-cripcin de los respectivos sistemas.

Tubos corrugados

Los que se utilizan en la mayora de los sistemas anestsicosson de caucho negro antiesttico, de silicona o de plstico.Funcionan como conductos y a veces como depsitos de

reserva. Los tubos utilizados para los adultos tienen un di-metro interior de 22 mm y una capacidad de 400 a 450 mlpor cada 100 cm de longitud. Su capacidad vara si el inte-rior es liso u ondulado con anillos huecos. Suelen tener unalongitud de 110 a 130 cm para que tengan una capacidadequivalente al volumen corriente medio de un adulto.Debido a su calibre, apenas oponen resistencia al flujo delos gases. Dicha resistencia es inferior a 0,15 cm H2O porcada 100 cm de longitud para un flujo de gas de 30 l/min-1.Los tubos corrugados de caucho tienen una elasticidad de1 a 4 ml/cm H2O. Este valor aumenta con el envejecimien-to. Si se van a utilizar presiones de ventilacin muy altasconviene usar tubos rgidos [112].Los tubos de caucho, de plstico y, sobre todo, de elast-mero de silicona absorben los anestsicos fluorados duran-te la induccin y los devuelven al terminar la anestesia.Ya apenas se utilizan los tubos de caucho antiesttico, con-ductor de la electricidad, que eran indispensables para laadministracin de los anestsicos inflamables y explosivospara prevenir las chispas producidas por las descargas deelectricidad esttica. Algunos fabricantes de aparatos deanestesia contraindican su uso, as como las mascarillas decaucho antiesttico, ya que pueden provocar quemaduras,especialmente en la cara, con algunos aparatos generadoresde corrientes de alta frecuencia.Los tubos de polietileno tienen una elasticidad de 0,3 a0,8 ml/cm H2O

-1. Son desechables, traslcidos, ms ligerosy ejercen menos traccin sobre las conexiones y el tubo

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Aparatos de anestesiaSistemas anestsicos

Un sistema, o instalacin o circuito anestsico, es un dispositivo o conjunto de ele-mentos que conduce una mezcla de gases anestsicos hasta el paciente y que tambinpuede recuperar los gases espirados para su medicin (volumen, composicin), reutili-zacin y evacuacin. Est situado despus del sistema de suministro de gases frescosy antes del sistema anticontaminacin que evacua los gases que salen del mismo. Unsistema anestsico completo permite el suministro de oxgeno, gases y vapores anes-tsicos, y la ventilacin espontnea, asistida y controlada, manual y automtica o mec-nica [1, 4, 21, 31, 37, 81, 88]. Por regla general, un aparato de anestesia comprende un sistema anestsico principalaccionado por un ventilador, y adems un sistema auxiliar muy simple, de funciona-miento manual, que se utiliza durante las maniobras de intubacin y extubacin y tam-bin durante las intervenciones ms breves. Tambin puede tratarse de un sistema par-ticular destinado a un tipo de intervencin muy especfico como, por ejemplo, el cir-cuito de Bain.

J. C. Otteni

A. Steib

M. Galani

G. Freys

Jean-Claude OTTENI: Professeur des Universits, praticien hospitalier.Annick STEIB: Matre de confrences des Universits, praticien hospitalier.Mikes GALANI: Praticien hospitalier.Guy FREYS: Praticien hospitalier.Service danesthsie-ranimation chirurgicale, hpitaux universitaires deStrasbourg, hpital de Hautepierre, avenue Molire, 67098 Strasbourgcedex.

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endotraqueal. Absorben menos los anestsicos fluoradosque los de caucho o silicona. Por el contrario, se doblan yperforan ms fcilmente. Se deslizan mejor por las zonas deconexin, lo que conlleva un mayor riesgo de desconexin,y no se pueden esterilizar en el autoclave.

Baln

Cumple numerosas funciones. Constituye un depsito muy elstico, con una elasticidadsuperior a la del resto del sistema. Debe ser capaz de alma-cenar como mnimo el equivalente al volumen corriente sindistenderse por encima de su capacidad nominal. Durantela espiracin recoge el flujo de gases frescos que penetra deforma permanente en el sistema anestsico y una parte mso menos importante de los gases espirados. Debe responderinmediatamente a la demanda inspiratoria, que alcanza sumximo nivel al comienzo de la inspiracin (el flujo puedellegar a 500-1 000 ml/seg-1, es decir, 30-60 l/min-1). En otraspalabras, garantiza la unin entre un flujo unidireccionalcontinuo (es decir, la entrada de gases frescos) y un flujobidireccional alternativo debido a la ventilacin espontneao manual. Permite la reinhalacin de los gases espirados, con elconsiguiente ahorro de gases y vapor. Permite la ventilacin espontnea y asistida o bajo con-trol manual. La percepcin visual y tctil de las variaciones en el volu-men del baln informa sobre la ventilacin del paciente ysu grado de relajacin muscular. Debido a su elevada elasticidad, el baln de caucho amor-tigua los incrementos de la presin en el circuito. Se distien-de fcilmente hasta alcanzar su capacidad nominal. La pre-sin de distensin es de 0,25 a 0,3 cm H2O. A partir de esepunto hay que aumentar la presin para poder distenderlo,pero se llega a una meseta en torno a los 30-50 cm H2O,segn la marca y la capacidad nominal (fig. 1). Se puedenalcanzar unos volmenes de 50 a 60 litros sin aumento adi-cional de la presin hasta la rotura del baln, que puede noproducirse hasta que la distensin supere los 100 l. Estorepresenta un mecanismo de seguridad muy importantecontra los aumentos excesivos de la presin y el barotrau-ma. Este mecanismo no es posible con los balones de pls-tico poco distensible, con los cuales se pueden alcanzar pre-siones muy superiores [63].

Vlvula de escape regulable

La vlvula de escape regulable (o vlvula de Heidbrink o deWaters, vlvula de presin lmite, vlvula de sobrepresin,vlvula espiratoria, Relief valve, overflow valve, pop-off valve,blow-off valve, APL [adjustable pressure-limiting valve]) dejasalir del sistema anestsico una parte de la mezcla gaseosacuando su presin supera un valor regulable, denominadopresin de abertura.Est formada por un segmento anterior o de entrada, unsegmento posterior o de salida y un segmento de escape,que permite la salida de los gases sobrantes fuera del siste-ma (fig. 2). Lleva un disco sujeto a su base por un resortede presin regulable. La presin de abertura puede fijarseen un valor muy bajo para la ventilacin espontnea y msalto para la ventilacin asistida o controlada. Cuando la vl-vula est abierta opone poca resistencia al paso de los gasesde escape: con los modelos actuales, entre 0,5 y 2 cm H2Opara un flujo de gas de 30 l/min-1. Cuando la espiracin seefecta contra una determinada presin ejercida por elresorte, se establece una presin positiva residual, equiva-lente a una presin positiva del final de la espiracin(PEEP). Algunas vlvulas permiten la evacuacin de losgases que pasan a un dispositivo anticontaminacin.

En ventilacin espontnea la vlvula se mantiene totalmen-te abierta. El excedente de gases se escapa hacia el final dela espiracin, cuando la presin supera la presin de aber-tura de la vlvula (de 0,5 a 2 cm H2O). sta debe ser algosuperior a la presin de distensin del baln para que stepueda rellenarse previamente.En ventilacin asistida o bajo control manual, el excedentede gases se escapa hacia el final de la insuflacin, cuando lapresin es ms elevada. Este escape se traduce en un des-crestamiento caracterstico de la curva de presin de insu-flacin (vase Control del aparato de anestesia, fascculo36-100-B-60). Generalmente, es posible regular la presinde abertura de la vlvula (grado de presin del tornillo)entre 2 y 80 cm H2O. Se debe ajustar en funcin del volu-men corriente, de las resistencias y de la elasticidad toraco-pulmonar.Existen tambin algunas vlvulas de escape regulables queestn adaptadas para la ventilacin automtica. En talescasos incluyen un selector; por ejemplo, una palanca de dosposiciones: espontnea/manual y automtica. En lasegunda posicin, la vlvula se abre con una presin fija de2 cm H2O. Se necesita esta ligera presin positiva parapoder llenar previamente el baln o el fuelle del ventilador.

Conectores, manguitos y adaptadores

Los conectores y manguitos son dispositivos de plstico y/ometal que unen entre s los distintos componentes del sis-tema anestsico, y tambin el sistema con el paciente.Los conectores permiten una unin estanca de dos compo-nentes compatibles entre s. Un adaptador permite la uninde dos componentes de diferente calibre. Los conectorestienen un dimetro de 22 mm o de 15 mm. Son cnicos ycomprenden una parte macho y otra hembra. Existenconectores o manguitos rectos, acodados, en forma de Y oen forma de T. El principal riesgo de los conectores es sudesconexin accidental. Se puede prevenir este riesgo usan-do manguitos de rosca (de tipo Luer-lock) o de enganche(de trinquete) [105]. Estos mecanismos incrementan el ries-go de extubacin accidental, tan difcil de detectar y tangrave como la desconexin, pero ms difcil de corregir siel paciente est en posicin ventral [40].

Caractersticas y funcionamiento

Las caractersticas y la fisiologa del sistema anestsicodependen de su anatoma, es decir, del tipo y de la interco-nexin de sus componentes. La mezcla gaseosa que contie-ne puede tener una composicin idntica a la de la mezcla

1 Evolucin de la presin en el baln (P, en cm H2O) en funcin delvolumen de gas (V, en litros) que contiene. La flecha correspondea la capacidad nominal del baln (3 l). Antes de la misma se desa-rruga, despus de la misma se distiende. El aumento de la pre-sin en el momento de alcanzar la capacidad nominal conllevanormalmente la abertura de la vlvula de escape. La curva (a)corresponde a la primera vez que se infla un baln nuevo de cau-cho antiesttico con una capacidad nominal de 3 litros y la curva(b) a la segunda vez que se infla el mismo baln.

Anestesia APARATOS DE ANESTESIA

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que libera el sistema de suministro de gases frescos o sermuy diferente a la misma.

Capacidad del sistema anestsico

Este parmetro influye de modo determinante en la com-pliancia y la constante de tiempo del sistema. Influye tam-bin en la temperatura y el grado de humedad de los gasesque circulan por el mismo. En trminos generales, un siste-ma anestsico rinde mejor cuanto menor es su capacidad.

Compliancia del sistema anestsico

Los sistemas anestsicos, igual que el sistema toracopulmo-nar, contienen gases compresibles y son distensibles.Debido a ello se caracterizan por una compliancia, tambinconocida como compliancia interna, que determina el volu-men de gas que se puede comprimir en su interior a unapresin determinada, debido a la compresibilidad de losgases que contiene y a la distensibilidad de sus paredes. Seexpresa con el cociente dV/dP en l/cm H2O

-1 o en ml/cmH2O

-1. Depende de la capacidad del sistema a una presinnula y del aumento complementario de la capacidad, comoconsecuencia de la distensin de las paredes durante la pre-surizacin. Cuando aumenta la presin la compresibilidadde los gases permanece constante, pero el grado de disten-sin no vara siempre de forma lineal con la presin. La com-pliancia desempea un papel ms importante cuanto mayores la presin dentro del sistema anestsico. Tiene unainfluencia muy considerable durante la ventilacin con pre-sin positiva intermitente y apenas influye durante la ventila-cin espontnea. Durante la ventilacin con presin positivaintermitente, la circulacin del gas entre el sistema anestsi-co y el sistema toracopulmonar depende de sus complianciasrespectivas. Un sistema anestsico funciona mejor cuantomenor es su compliancia en relacin con la del paciente. La compliancia interna es el factor que determina el volu-men de gas que queda en el sistema anestsico al final de lainsuflacin. Aunque este volumen no penetra en las vas res-piratorias del paciente, se mide con el espirmetro situadoal final del segmento espiratorio. Es el volumen compri-mido o volumen perdido o efecto compresin-gatilloo ventilacin perdida o respiracin del sistema y del ven-tilador o espacio muerto de compresin [23]. As, porejemplo, el volumen comprimido asciende a 120 ml paraun sistema que tiene una compliancia de 4 ml/cm H2O

-1 ycon una presin de insuflacin mxima de 30 cm H2O.Cuanto mayor es la presin de insuflacin, mayor es el volu-men comprimido y menor es el volumen corriente que real-mente recibe el paciente en relacin con el volumen sumi-nistrado o indicado por el ventilador o los flujmetros deentrada, as como el medido por el espirmetro situado a la

salida del circuito. Este fenmeno es an ms importantecuando se ventila con volmenes corrientes ms bajos, confrecuencias respiratorias superiores y con presiones de insu-flacin ms elevadas. Esta situacin se puede dar durante laanestesia peditrica y en determinadas lesiones toracopul-monares. Para conseguir una ventilacin alveolar adecuada,el sistema debe tener siempre una compliancia bastanteinferior a la compliancia toracopulmonar del paciente. stavara en funcin del grado de relajacin muscular y de laprofundidad de la anestesia, de la posicin de la zona ope-rada y de la compresin que ejercen los tejidos, los separa-dores y el cirujano.El volumen de sistema anestsico que interviene en la medi-cin de la compliancia incluye toda la parte del sistemasometida a presin durante la insuflacin. Por consiguien-te, incluye el ventilador y el conjunto del circuito con suscomponentes, desde el orificio de entrada de gases frescoshasta la vlvula de escape o el separador del circuito del ven-tilador. Durante la insuflacin, la presin acta tanto sobreel segmento inspiratorio como sobre el segmento espirato-rio del circuito filtro. La influencia de los componentes deun sistema depende de su volumen interno y de la distensi-bilidad de sus paredes con aumento del dimetro transver-sal y de la longitud en el caso de los tubos corrugados.Generalmente, la distensibilidad aumenta con el uso y lasesterilizaciones repetidas.Asimismo, el uso de una PEEP incrementa la parte de volu-men corriente (VT) suministrada por el ventilador que secomprime dentro del sistema y que, por consiguiente, no seinsufla al paciente [42]. La reduccin del volumen corrienteque realmente recibe el paciente es mayor cuanto menor esel volumen corriente regulado en el ventilador. Tambininterviene la posicin de la vlvula de PEEP.La compliancia interna de un sistema anestsico puedemedirse mientras no est funcionando, es decir, con unflujo gaseoso nulo (elasticidad esttica) o mientras funcio-na (compliancia dinmica). Antes de la medicin es nece-sario descartar una posible fuga.Para medir la compliancia esttica de un sistema anestsicose inyectan con una jeringa graduada cantidades de gasconocidas en el sistema conectado al respirador en posicinde final de insuflacin y se miden los cambios de presinque se producen.La compliancia dinmica de un sistema anestsico se obtie-ne con un manmetro y dos volmetros de funcionamientoidntico; uno de ellos mide el volumen corriente que sale dela trquea del paciente (VTpac) o de un pulmn modelo, yel otro mide el volumen corriente al final del segmento espi-ratorio, despus de la vlvula de escape (VTE). Si no existenfugas, el volumen comprimido dentro del sistema a una pre-

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2 Vlvula de escape regulable.A. Vlvula cerrada (tornillo apretado)B. Vlvula abierta Un resorte (c) aplica sobre la base (b) undisco obturador mvil (a); la presin delresorte puede regularse con un tornillo(d). Algunos modelos incorporan una cla-vija (e) que permite actuar sobre el discoobturador presionando simplemente conel dedo, sin tener que accionar el tornillo.C. Versin anticontaminacin de la vlvu-la de escape, que recoge los gasessobrantes (en azul) para su posterior eva-cuacin.

A BC

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sin determinada (dV/dP) y, por consiguiente, la complian-cia, equivale a la diferencia entre VTE y VTpac [

76].La relacin dV/dP (esttica o dinmica) no suele ser lineal,debido fundamentalmente a la falta de proporcionalidadentre la distensin de las paredes y la presin. Los tubos corrugados tienen una elasticidad de 1 a 4 ml/cmH2O

-1, el absorbedor de 1 a 2 ml/cm H2O-1, un sistema anes-

tsico para adultos de 1 a 5 ml/cm H2O-1 y un ventilador de

anestesia con su circuito de 4 a 6 ml/cm H2O-1. A ttulo

comparativo, un adulto anestesiado y curarizado tiene unacompliancia toracopulmonar de 60 a 85 ml/cm H2O

-1

(vase Ventiladores, fascculo 36-100-B-40).En nios pequeos y en adultos con trastornos toracopulmo-nares, resistencias elevadas y/o una compliancia reducida,que necesitan una ventilacin con una presin de insuflacinelevada, se deben utilizar sistemas de compliancia reducida.

Resistencias a la circulacin de los gases por el sistema anestsico

Las resistencias a la circulacin de los gases deben ser loms bajas posibles, sobre todo durante la ventilacin espon-tnea, para reducir el esfuerzo respiratorio y la amplitud delas fluctuaciones de la presin intratorcica, con sus efectosdesfavorables sobre el flujo cardaco y la presin venosa(hemorragias, congestin cerebral).Las resistencias dependen del nmero, del calibre interiory de la disposicin de los componentes del sistema, ascomo del flujo de suministro de gases frescos en relacincon el grado de abertura de la vlvula de escape [80]. Unavlvula unidireccional espiratoria hmeda puede aumentartambin las resistencias espiratorias.Las resistencias inspiratorias influyen fundamentalmentedurante la ventilacin espontnea, dado que es el propiopaciente quien debe vencer dichas resistencias. Durante laventilacin artificial aumentan las presiones de insuflacindentro del sistema; sin embargo, no repercuten en la pre-sin intratorcica. Las resistencias espiratorias pueden tenerun efecto de PEEP, con sus ventajas y sus inconvenientes.Esta PEEP es ms marcada cuanto menor es la duracin dela espiracin y mayor es la frecuencia respiratoria.Los sistemas anestsicos actuales oponen resistencias varia-bles, normalmente inferiores a las producidas por el tuboendotraqueal y su manguito cnico. El circuito filtro es elque mayores resistencias opone a la inspiracin y el sistemade Bain el que mayores resistencias opone a la espiracin(proporcionales al flujo de gases frescos) [44].

Estanqueidad del sistema

Los sistemas anestsicos y sus conexiones a los pacientes noson perfectamente estancos; por encima de una determina-da presin de insuflacin se producen fugas. Los puntos defuga ms habituales son las conexiones, la vlvula de escapede los gases de desecho y el baln del tubo endotraqueal;tambin se pueden producir fugas por la penetracin intra-traqueal accidental de una sonda gstrica en un pacienteintubado.La cantidad de gas que se pierde depende de la importan-cia del orificio de fuga y de la presin en el sistema anest-sico. Debido a ello, una fuga no altera sensiblemente elvolumen corriente durante la ventilacin espontnea. Encaso de ventilacin controlada, la fuga aumenta al dismi-nuir la compliancia y ralentizarse el flujo gaseoso [103].Una fuga puede provocar una hipoventilacin por dismi-nucin del volumen corriente insuflado, una hipoxia porsalida de O2 y/o entrada de aire atmosfrico, una hiper-capnia por reinhalacin (en la medida en que permite lareentrada de gases espirados en el segmento inspiratorio),

un despertar prematuro por salida de gas y/o de vaporanestsico y/o por entrada de aire atmosfrico. Los efectosperjudiciales de una fuga son tanto mayores cuanto menores el flujo de gases frescos por el sistema anestsico. El defecto de estanqueidad est definido por un flujo defuga para una presin determinada. Cuanto mayor es lapresin, ms cuantiosa es la fuga. Tambin hay que tener encuenta el efecto tampn del baln, que almacena los gasesque penetran en el sistema sin que aumente la presin.Antes de utilizar el aparato de anestesia hay que controlarla estanqueidad del sistema efectuando una prueba de fu-ga [91]. Para ello se obtura la conexin al paciente y se llenael sistema anestsico con gases frescos hasta alcanzar una pre-sin determinada, normalmente de 30 cm H2O (fig. 3). Si lapresin dentro del sistema se mantiene constante a pesar deque no entran gases frescos, no existe ninguna fuga con esapresin. Si la presin disminuye, es signo de que existe unafuga. sta estar determinada por el flujo de gases frescos nece-sario para mantener la presin constante. Esta prueba es sen-cilla y fcil de realizar, pero no es muy sensible. El volumen degas comprimido que se acumula en el baln depsito puedeesconder fugas que pueden ascender a 250 ml/min-1 [4]. Sepuede efectuar una prueba ms sensible conectando las vl-vulas unidireccionales inspiratoria y espiratoria por mediode un tubo corrugado y sustituyendo el baln depsito poruna perilla de caucho que hay que comprimir para generaruna presin de 50 cm H2O. La presin no debe descenderde 50 a 30 cm H2O en menos de 30 segundos. General-mente se admite que una fuga es aceptable si no supera los100-200 ml/min-1 con una presin de 30 cm H2O [

71]. Si sedescubre una fuga, hay que localizar su origen en el sistemaanestsico o el sistema de suministro de gases frescos. Paraello hay que recurrir a la palpacin y a la prueba del aguajabonosa (formacin de burbujas) o a un pulverizador parala deteccin de fugas. Algunos aparatos de anestesia efec-tan su propia comprobacin de fugas al ponerlos en fun-cionamiento.Para diagnosticar una posible fuga durante la anestesia secomparan el flujo de entrada de gases frescos y la espiro-metra de salida. Se puede sospechar que existe una fuga sidisminuye la presin de insuflacin o se percibe un olor aanestsico halogenado. El capnograma slo se altera si lafuga es importante.

Reinhalacin de gases inspirados

La reinhalacin, o rebreathing, consiste en la reinspiracin oreinsuflacin de los gases espirados.

Efectos de la reinhalacinDependen de la composicin de la mezcla gaseosa que sereinhala y del grado de penetracin de dicha mezcla hastalos alveolos funcionales, donde participa en los intercam-bios gaseosos.

Reinhalacin de gases espirados sin modificarLa reinhalacin de gases inspirados sin modificar (es decir,ricos en CO2 y pobres en O2) tiene efectos desfavorables,siendo la hipercapnia el ms destacado. Generalmente, sepreviene una hipoxia simultnea recurriendo a mezclas ga-seosas con un FiO2 elevado. Por consiguiente, la hipoxia esun signo de reinhalacin menos especfico y menos habitual.Se han propuesto algunos criterios de reinhalacin signifi-cativa: en pacientes con ventilacin espontnea, un aumento dela ventilacin minuto de un 10 % como mnimo, con unmantenimiento o aumento de la PaCO2; en pacientes con ventilacin mecnica a volumen cons-tante, un aumento de la PaCO2 de 5 mmHg (0,7 kPa)como mnimo [65].

Anestesia APARATOS DE ANESTESIA

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En principio, es posible descubrir la hipercapnia por rein-halacin basndose en la medicin del FET CO2, es decir, laconcentracin fraccionaria de CO2 al final de la espiracin,de origen alveolar. Conviene tener en cuenta que la aneste-sia y la ventilacin artificial incrementan el gradiente alveo-loarterial de CO2 y que nicamente la medicin de laPaCO2 proporciona un resultado fiable. Entre el comienzode la reinhalacin y el aumento de la PaCO2 se produceuna cierta demora, que depende fundamentalmente de lasreservas de CO2 del organismo (normalmente de 15 a 20litros en el adulto) y del estado de los sistemas tampn.En caso de reinhalacin, el FET CO2 no depende slo de laproduccin de CO2 y de la ventilacin alveolar, sino tam-bin de la concentracin de CO2 inspirada. Este FiCO2depende a su vez de la configuracin del sistema anestsicoy del suministro de gases frescos. Uno de los criterios paravalorar el funcionamiento de un sistema es el flujo de gasesfrescos que se requiere para impedir la reinhalacin.En la prctica, la reinhalacin resulta aceptable en lospacientes sometidos a ventilacin artificial mientras no pro-duzca una hipercapnia o una hipoxia significativas. Lahipercapnia suele aparecer tardamente y no alcanza mayorgravedad debido a que la propia ventilacin controlada(manual o instrumental) suele ser en realidad una hipo-ventilacin; la hipoxia puede prevenirse con un FiO2 eleva-do. Por otra parte, la anestesia no suele prolongarse lo sufi-ciente para que aparezca la hipercapnia. En cambio, en lospacientes con ventilacin espontnea se debe evitar unareinhalacin importante. La reinhalacin puede tener con-secuencias nefastas si, debido a una avera del sistema, undefecto de cierre de una vlvula unidireccional o la desco-nexin parcial del tubo corrugado antes de la misma, elespacio muerto alcanza repentinamente un volumen pare-cido o incluso superior al volumen corriente.Otros posibles inconvenientes de la reinhalacin son el des-conocimiento de la composicin de la mezcla gaseosa read-ministrada si no se dispone de analizadores adecuados, lamayor duracin de la induccin por la disminucin de laconcentracin parcial de los anestsicos inhalados debido asu dilucin, as como la demora del despertar. La reinhala-cin tiene una funcin amortiguadora: ralentiza los efectosde una variacin del flujo y/o la composicin de la mezclade gases frescos suministrada al sistema. Al comenzar la

anestesia, la concentracin inspirada aumenta ms lenta-mente con un sistema con reinhalacin, debido a que sereinhala una mezcla de gases espirados y frescos que con-tiene menos anestsico que la mezcla de gases frescos. Elaumento de la concentracin inspirada es tanto menorcuanto ms disminuye el flujo de gases frescos.

Reinhalacin de los gases espirados depurados de CO2y enriquecidos con O2 y gases consumidos

Contrariamente a lo que sucede con la reinhalacin de gasesespirados ricos en CO2 y pobres en O2, la de los gases espi-rados, liberados del CO2 tras su paso por un absorbedor yenriquecidos con O2 y anestsico inhalatorio para compen-sar su reduccin tras su captacin, presenta diferentes ven-tajas. La principal de ellas es el ahorro de gases y vaporesanestsicos. Adems, ganan calor y humedad al pasar por elabsorbedor de CO2 y pierden contaminantes. En los tiem-pos del ter y el ciclopropano, la principal justificacin parala reinhalacin era la reduccin del peligro de explosin.

Factores que regulan la reinhalacinLos factores que regulan la reinhalacin son el suministrode gases frescos al sistema y los tipos de ventilacin, el espa-cio muerto mecnico y la organizacin relativa de los com-ponentes del sistema.

Suministro de gases frescos al sistema y tipos de ventilacin

El grado de reinhalacin es inversamente proporcional alflujo de gases frescos [18]. En principio, no se produce rein-halacin cuando el suministro de gases frescos durante unciclo respiratorio iguala o supera el volumen corriente y elaire espirado puede escapar por una vlvula situada muycerca de las vas respiratorias del paciente. Cuando el sumi-nistro de gases frescos durante un ciclo respiratorio es infe-rior al volumen corriente, el paciente debe reinspirar unaparte del aire espirado para poder alcanzar el volumencorriente necesario.En funcin de los tipos de ventilacin (ventilacin espont-nea o controlada, duracin de la inspiracin, de la espira-cin y de la pausa ventilatoria), el flujo de gases frescos dis-pone de ms o menos tiempo para rechazar y/o diluir losgases espirados, presentes en el circuito, para poder asdeterminar el grado de reinhalacin.

Espacio muerto del sistema anestsicoTodo sistema anestsico comprende un espacio muertomecnico, que todava recibe el nombre de espacio muertodel circuito o del aparato y que se suma al espacio muertodel paciente. Debe ser lo menor posible para impedir lareinhalacin de los gases espirados no depurados de CO2.El espacio muerto mecnico corresponde a la parte del sis-tema mecnico ocupado al mismo tiempo por los gases ins-pirados y espirados sin modificar. Incluye la mascarilla, o eltubo endotraqueal o la cnula de traqueotoma y una partems o menos importante del sistema anestsico, en particu-lar la nariz artificial, el segmento paciente o axial de laconexin en Y o en T del circuito filtro, la parte inicial delos sistemas incluidos en la clasificacin de Mapleson, y elsegmento paciente de la vlvula de no reinhalacin [95]. El volumen de este espacio depende del nmero de com-ponentes presentes entre la unin con el paciente y elpunto de particin de los gases inspirados y espirados, delvolumen interior de esos componentes y del flujo de gasesfrescos por el sistema. Puede alcanzar unas proporciones deconsecuencias nefastas si existe algn componente defec-tuoso, en particular una vlvula unidireccional no estanca.El espacio muerto mecnico puede contener tres tipos demezclas gaseosas:

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DGF

PSA

b1

b2

3 Prueba de fugas. Se ha representado en rojo el flujo de suminis-tro del sistema anestsico de gases frescos (DGF) y en azul lapresin en el sistema anestsico (PSA).A. Una vez cerrado el orificio de unin entre el sistema anestsi-co y el paciente, se llena el sistema con la derivacin de O2 hastaalcanzar la presin deseada para la deteccin de las fugas.B. La presin se mantiene constante si no existen fugas (b1) o dis-minuye con mayor o menor rapidez si existe una fuga (b2); en talcaso, hay que poner en marcha el flujmetro de O2 para valorar lamagnitud de la fuga.C. FGF superior a la fuga (la presin aumenta).D. FGF inferior a la fuga (la presin disminuye).E. FGF equivalente a la fuga (la presin se mantiene constante).

FGF

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gas del espacio muerto anatmico con una composicinsimilar a la de la mezcla inspirada, pero saturado de vaporde agua y a unos 32 C; gas alveolar a la temperatura corporal, saturado deagua, pobre en O2 (15-16 % de volumen) y rico en CO2 (5-6 % de volumen); una mezcla de composicin mixta, es decir, una combi-nacin de las dos anteriores, con un 3-4 % de volumen deCO2 y un 17-18 % de volumen de O2 para un FiO2 de 0,21.La concentracin de anestsico en el gas alveolar y la mez-cla de gas del espacio muerto anatmico depende del esta-do de equilibrio entre lo administrado y lo consumido.En un paciente conectado a un sistema anestsico, el espa-cio muerto total (VD), es decir, el del paciente ms el del sis-tema, equivale a: la fraccin de volumen corriente que no penetra en losalveolos funcionales; la fraccin de aire alveolar espirado, que el paciente va areintroducir en su espacio alveolar.Cuanto ms se aproxima el VD al volumen corriente (VT),menos eficaz resulta la ventilacin. En una persona normal,el cociente VD/VT es inferior a 0,3. Aumenta con la edad ypuede llegar a un valor de 0,6 0,7 durante algunas altera-ciones cardiopulmonares. La anestesia y la ventilacin arti-ficial incrementan el VD y el cociente VD/VT, que puede lle-gar a 0,4-0,7. Si se anestesia con ventilacin artificial a unapersona con un trastorno cardiopulmonar, el cocienteVD/VT desempea un papel determinante y, por consi-guiente, tambin el espacio muerto mecnico del sistemaanestsico.Se puede mejorar la ventilacin alveolar aumentando elvolumen corriente y reduciendo el espacio muerto, la com-presibilidad y la frecuencia respiratoria.

Organizacin relativa de los componentes del sistemaEste aspecto tan importante se tratar al analizar los dife-rentes sistemas anestsicos.

Composicin de la mezcla de gases que circula por el sistema anestsico

La mezcla de gases frescos (MGF) liberada por el sistema desuministro de gases frescos experimenta cambios al pasarpor el sistema anestsico debido a distintos factores. Lavelocidad de cambio de su composicin depende de laconstante de tiempo del sistema.

Factores que influyen en la composicin de la mezcla gaseosaEs necesario conocer con bastante exactitud la concentra-cin de los gases y vapores que forman la mezcla gaseosa delsistema anestsico (MGSA) que se administra al paciente.De los cinco factores que influyen en la composicin, laMGF que suministra el sistema anestsico desempea unpapel determinante.

Mezcla de gases frescosLa MGF influye por su composicin, la concentracin desus componentes y su flujo.

ReinhalacinEl retorno de los gases espirados dentro del sistema anest-sico modifica la composicin de la mezcla gaseosa conteni-da en el mismo. Dicha modificacin depender del gradode reinhalacin y de los intercambios alveolocapilares (cap-tacin/liberacin).

Adsorcin y absorcin de los anestsicos inhalatoriospor el sistema anestsico

Un sistema puede captar los gases y vapores anestsicos poradsorcin (en superficie) y por absorcin (en profundidad,por disolucin).

La adsorcin es la capacidad que tienen algunas sustanciaspara retener los gases y vapores en su superficie. Se puedeobservar muy bien este fenmeno en la cal sodada, cuyosgrnulos tienen una gran superficie. La adsorcin es espe-cialmente intensa cuando la cal est seca [51, 52]. Este fen-meno es tan importante que si se renueva la cal durante laanestesia y el sistema tiene un suministro reducido de gasesfrescos, el paciente puede despertar. Tambin se manifiestacuando la cal degrada el vapor anestsico. Tambin adsor-ben los vapores halogenados los cartuchos de carbn acti-vado que se introducen en el circuito al final de la anestesiapara acelerar el despertar.La absorcin consiste en la capacidad que poseen determi-nadas sustancias de captar los anestsicos inhalatoriosmediante una verdadera disolucin en profundidad, debi-do a que tienen un coeficiente elevado de solubilidad endichas sustancias. ste es el caso del caucho, la silicona y elplstico de los tubos, el baln y/o el fuelle del sistema anes-tsico y el ventilador [77]. La liberacin posterior del agentedisuelto, cuando se invierte el gradiente de concentracin,es ms lenta que en el caso de la adsorcin (fig. 4). No sepuede acelerar la eliminacin purgando rpidamente el sis-tema con un flujo elevado de gas. Un agente muy soluble,como el halotano, se elimina mucho ms lentamente quelos que no lo son tanto, como el isoflurano [10, 99].La absorcin es especialmente intensa en el caso de la sili-cona, cuya descontaminacin lleva bastante ms tiempoque la de los otros materiales [48].La captacin de los gases y los vapores anestsicos alcomienzo de la anestesia demora la correlacin entre lacomposicin de gases frescos y la de la mezcla que circulapor el sistema anestsico. Ralentiza el aumento de la con-centracin y, por consiguiente, la induccin de la anestesiapor inhalacin. Al concluir la intervencin se produce elfenmeno inverso (es necesario dormir y despertar a lamquina antes que al paciente). La ralentizacin de lainduccin y el despertar no llega a tener un impacto clni-co real. Por el contrario, la liberacin prolongada depequeas cantidades de anestsico halogenado por un sis-tema anestsico contaminado puede desencadenar unahipertermia maligna o una hepatitis txica en pacientespropensos y anestesiados con ese sistema [10, 99]. Este pro-blema (de especial importancia en el circuito filtro) sepuede prevenir cambiando de circuito entre dos anestesiassucesivas. Este cambio es obligado si el siguiente pacienteest sensibilizado al anestsico administrado al pacienteanterior.

Salida de gases por una fugaUna fuga en el sistema anestsico puede alterar la composi-cin de la MGSA. La composicin y el volumen de la mez-cla saliente dependen de la localizacin de la fuga, de sumagnitud y de la presin existente en el circuito [50].

Entrada de aire atmosfrico Cuando la reserva de mezcla gaseosa en un sistema anest-sico es inferior al volumen corriente, algunos ventiladorescaptan aire del exterior para compensar la diferencia.Igualmente se puede producir el mismo fenmeno cuandose genera una presin negativa en el sistema debido a undefecto de funcionamiento. La magnitud de la dilucindepender del volumen del circuito, del tipo de ventilaciny del flujo de gases frescos. En definitiva, para poder conocer con exactitud la compo-sicin de la mezcla gaseosa suministrada por un sistemaanestsico es necesario: alimentar el sistema con un suministro de gases frescosbastante elevado para que prcticamente slo contengagases frescos, con una composicin conocida; de este

Anestesia APARATOS DE ANESTESIA

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modo, se debe suministrar un flujo de gases frescos de 1 a 3veces la ventilacin minuto, dependiendo del sistema; o recurrir a analizadores de gases y vapores.

Constante de tiempo (CT) del sistema anestsicoSe requiere algn tiempo para que una variacin en la com-posicin de la MGF y/o, en caso de reinhalacin, una alte-racin en los intercambios alveolocapilares puedan inducirun cambio anlogo en la MGSA. Ese tiempo est determi-nado por la CT [29, 30, 50].La CT expresa, en minutos, la velocidad de cambio parapasar de un estado inicial a un estado final o de equilibrio.Por convencin, la CT representa normalmente el tiemponecesario para alcanzar el 63 % del estado final (fig. 5)(cuadro I).La CT depende del volumen de distribucin de la mezclagaseosa (sistema anestsico y capacidad residual funcional(CRF)), del flujo de la MGF y de la captacin (o redistribu-cin) por parte de los componentes del sistema o los pul-mones [29]. La captacin y la redistribucin son desprecia-bles cuando el flujo de gases frescos es bastante alto.La CT es tanto mayor cuanto mayor es el volumen del siste-ma y de la CRF y menor es el flujo de MGF (fig. 6). La CTdisminuye a la mitad cuando el volumen disminuye en lamisma proporcin. Y se duplica cuando el flujo de MGF dis-minuye a la mitad, y viceversa. Las modificaciones de la CTson tanto ms importantes cuanto menor es el flujo de laMGF. Cuanto ms se acerca el flujo de MGF al VO2 basal,mayor es la influencia que tienen los intercambios alveolo-capilares en la composicin de la MGSA.Despus de un cambio en la composicin de la MGF tiene quetranscurrir el equivalente de tres CT para alcanzar el 95 % delestado de equilibrio entre la MGF, por una parte, y la MGSAy el de la CRF, por otra. En la prctica, la induccin anestsi-ca con N2O debe durar como mnimo 6 minutos (3 CT) parapoder eliminar el nitrgeno y alcanzar en el sistema anestsi-co y la CRF la concentracin de N2O deseada. Con una CT reducida se puede controlar mejor la compo-sicin de la MGSA. Por el contrario, una CT muy alta repre-senta un factor de seguridad en caso de un error en los flu-jmetros. Con una CT alta se tarda ms tiempo en obteneruna mezcla hipxica en un sistema anestsico.

Llegada de los gases frescos al paciente

Cuando un sistema anestsico con reinhalacin no es com-pletamente cerrado, puede salir por la vlvula de escapeuna parte ms o menos importante de la mezcla de gases

frescos, que no llega al paciente. Un sistema no cerrado estanto ms econmico cuanto mayor es la parte del flujo degases frescos que recibe y llega al paciente.El coeficiente de uso de los gases frescos (CUGF) equivaleal cociente entre el volumen de gases frescos que penetraen los pulmones y el volumen que entra en el sistema. Sieste coeficiente es igual a 1 quiere decir que todo el gas fres-co que se suministra al sistema llega finalmente al paciente.Los circuitos filtro actuales tienen unos CUGF que varande unos modelos a otros (fig. 7). El CUGF es tanto menorcuanto mayor es el flujo de gases frescos y/o menor es elvolumen corriente [117]. El factor anatmico determinan-te es el punto de entrada de los gases frescos en relacincon la vlvula de escape.

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4 Evolucin con el tiempo (T, en minutos) de la concentracin resi-dual de vapor de halotano (C, en % de volumen) en los tubos deun sistema anestsico conectado a un Servoventilateur, tras elparo del ventilador, regulado previamente a 4 % de volumen.A. Tubo de silicona para nios, longitud 150 cm (VE = 2 l/min-1,fr = 20 c/min-1)B. Tubo de silicona para adultos, longitud 150 cm (VE = 10 l/min-1,fr = 20 c/min-1) (segn un documento de Siemens)

5 Constante de tiempo. Variacin de la concentracin ( C, en %)con el tiempo (T, en minutos) de un gas determinado en la mez-cla de gases de un sistema anestsico (en azul), en funcin de laque tiene este gas en la mezcla de gases frescos (en rojo).(a) Momento del cambio de la composicin de la mezcla de gasesfrescos. (b) Tiempo necesario para que la mezcla de gases quecircula por el sistema anestsico alcance un 63 % de la nuevacomposicin de la mezcla de gases frescos; el segmento (ab)corresponde a una constante de tiempo y el segmento (ac) a tresconstantes de tiempo (= tiempo necesario para que la mezclagaseosa alcance el 95 % de la nueva composicin).

Cuadro I. Constante de tiempo (CT). La frmula de la CT debemodificarse segn la captacin o liberacin de gases en el sistema.La constante se duplica al reducir a la mitad el flujo de gases fres-cos manteniendo constante el volumen del sistema + la CRF (ejem-plo 1). La CT se reduce a la mitad al disminuir a la mitad el volu-men del sistema y la CRF y manteniendo constante el flujo de gasesfrescos.

volumen del sistema anestsico + capacidad residual funcionalCT =

flujo de gases frescos - captacin de gases por el sistema y los pulmones

Ejemplo 1 Ejemplo 2

6 000 = 0,75 min8 000

6 000 = 0,75 min8 000

6 000 = 1,5 min4 000

3 000 = 0,37 min8 000

6 000 = 3 min2 000

1 500 = 0,185 min8 000

6 000 = 6 min1 000

750 = 0,092 min8 000

6 000 = 12 min

500

375 = 0,046 min8 000

6 000 = 24 min

250

187,5 = 0,023 min8 000

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Temperatura y proporcin de agua de la mezcla gaseosa en el sistema anestsico

Los gases frescos estn a la temperatura ambiente y secos. Elcalentamiento y la humidificacin de la mezcla gaseosaadministrada son tanto ms importantes cuanto mayor es laduracin de la anestesia y/o si el paciente sufre ya hipoter-mia y deshidratacin al llegar al quirfano. Del calenta-miento y la humidificacin se puede encargar el propio sis-tema anestsico (mediante el absorbedor de CO2 y la rein-halacin de los gases espirados), una nariz artificial o uncalefactor humidificador.El circuito filtro, con su absorbedor de CO2 en funciona-miento, es el sistema que garantiza un calentamiento y unahumidificacin tanto ms eficaces cuanto ms cerca se en-cuentre el absorbedor del paciente en el segmento inspira-torio del sistema anestsico, cuanto menor sea el volumeninterno de este ltimo, cuanto ms bajo sea el flujo de gasesfrescos y cuanto ms dure la anestesia [11, 24, 67].

Contaminacin bacteriana del sistema anestsico

La parte exterior de un sistema anestsico se puede conta-minar con la flora cutnea, nasal y oral por contacto (mas-carilla facial, tubo endotraqueal), y la parte interior sepuede contaminar con las secreciones de las vas respirato-

rias que salen al exterior expulsadas por los accesos de tos.La cal sodada tiene un efecto bactericida sobre los micro-organismos no esporulados [87]. Los microorganismos quepueda albergar el sistema no pasan al paciente (contamina-cin cruzada), ya que la mezcla gaseosa est seca [59]. Noparece que el circuito filtro est muy expuesto a un riesgoelevado de contaminacin [12]. El uso de un filtro/inter-cambiador de agua y calor ofrece aparentemente bastanteseguridad contra la contaminacin del sistema por elpaciente y viceversa.

Caractersticas de los sistemas anestsicos para pacientes peditricos

Los sistemas anestsicos utilizados con los nios pequeosdeben tener resistencias y compliancia muy bajas y unespacio muerto reducido, ser livianos, seguros y fciles deutilizar [20, 33, 47, 54]. Los ms utilizados son el sistema con vl-vula de Digby-Leigh, los sistemas de Jackson-Rees o deKuhn, y el circuito filtro equipado con tubos y manguitosespeciales [3, 88, 98].

Caractersticas de los sistemas anestsicos para situaciones excepcionales

La prctica de la anestesia en situaciones excepcionales(guerras, catstrofes naturales) puede obligar a recurrir aequipos que funcionen sin electricidad ni gas comprimido,en particular de O2. Estos equipos deben ser muy simples,livianos y resistentes [16]. Generalmente constan de un sis-tema anestsico con vlvula antirretorno, un baln autoin-flable que toma aire del exterior y un vaporizador de tipodraw-over.Si las condiciones lo permiten, puede ser de gran ayuda laadicin de un concentrador de O2 [

35, 46, 94]. El filtro mole-cular del concentrador tiene la misma afinidad por el O2que por el argn, y libera una mezcla rica en O2 y tambinen argn (aproximadamente un 5 % de volumen). Adems,cuando el concentrador alimenta un sistema con reinhala-cin, como un circuito filtro, el argn puede acumularsesignificativamente si el flujo de O2 es inferior al doble delconsumo de O2 por parte del paciente. Por consiguiente,conviene purgar peridicamente el circuito [92].

Descripcin de los sistemas anestsicos

Los requisitos principales para un buen sistema anestsicoson: un espacio muerto mnimo, resistencias inspiratorias yespiratorias y compliancia reducidas, reinhalacin nula delos gases inspirados no depurados del CO2, un coeficientede aprovechamiento de los gases frescos muy alto, y la posi-bilidad de utilizar la ventilacin espontnea, asistida y con-trolada.Existen muchos sistemas anestsicos, de muy diferentestipos. Se pueden clasificar desde un punto de vista funcio-nal, tcnico u orgnico.La clasificacin funcional se basa en su fisiologa, es decir,en su funcionamiento, sus efectos ventilatorios, sin tener encuenta su anatoma. Existen distintas clasificaciones contra-dictorias basadas en la reinhalacin o no de los gases espi-rados, o en la eliminacin o no del CO2 de los gases espira-dos reinhalados. La clasificacin en sistemas abiertos,semiabiertos, semicerrados y cerrados tiene el pro-blema de la falta de consenso a la hora de definir los tresprimeros trminos.La clasificacin tcnica se basa en la anatoma de los siste-mas, es decir, en su construccin, sin tener en cuenta susefectos ventilatorios.

6 Constantes de tiempo del sistema anestsico del aparato Ciceroen funcin del flujo de gases frescos, para un cambio en la con-centracin de O2 del 100 % de volumen al 21 % de volumen.C: concentraciones de O2 (en % de volumen)T: tiempo (en minutos)1: flujo de gases frescos = 1 l/min-1

2: flujo de gases frescos = 2 l/min-1

4: flujo de gases frescos = 4 l/min-1

6: flujo de gases frescos = 6 l/min-1 (segn un documento deDrger).

7 Proporcin de gases frescos (PGF) en % que llega al pacientesegn el flujo de suministro de gases frescos (DGF), en l/min-1, delsistema anestsico de los aparatos AV1 y Cicero. VT = 0,9 l, fr =10 c/min-1 (segn un documento de Drger).

Anestesia APARATOS DE ANESTESIA

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Existe una solucin intermedia que consiste en clasificar unsistema por su anatoma o su denominacin, as como porsu flujo de suministro de gases frescos.Se pueden distinguir tres grandes categoras de sistemasanestsicos: los sistemas sin reinhalacin, los sistemas conreinhalacin y sin absorcin del CO2, y los sistemas conreinhalacin y absorcin del CO2. Todos ellos pueden fun-cionar por medio de ventiladores.

Sistemas de reinhalacin de los gases espirados

Estos sistemas incorporan una vlvula de no reinhalacin(vlvula NR) que dirige los gases frescos hacia las vas respi-ratorias y expulsa los gases espirados a la atmsfera. Permitenla ventilacin espontnea, asistida y controlada. Se utilizantanto para la anestesia como para la reanimacin [15].

Vlvulas de no reinhalacin

Estas vlvulas (vlvula antirretorno, vlvula de no reinspira-cin, non rebreathing valve) comprenden tres segmentosmontados en forma de T: un segmento inspiratorio, un seg-mento paciente (comn a los gases inspirados y espirados,que constituye el espacio muerto de la vlvula) y un seg-mento espiratorio que evacua los gases espirados al exterior.Incluyen una o varias valvas o vlvulas movilizadas por elflujo de gas, obligndolo a circular en un solo sentido: gasesfrescos paciente aire atmosfrico [90].La vlvula NR ideal debe tener presiones muy bajas de aber-tura y de cierre de la(s) valva(s). No debe presentar fugasantergradas, que dejen pasar los gases insuflados al seg-mento espiratorio al comienzo de la insuflacin, ni fugasretrgradas, que dejen pasar los gases espirados al circuitoinspiratorio durante la espiracin [104]. La vlvula NR debeoponer poca resistencia, tener un espacio muerto mnimo,ser ligera, transparente y fcil de limpiar y esterilizar.

Vlvulas AmbuLas vlvulas Ambu incluyen la vlvula Ambu E, la vlvulaAmbu-Hesse, la vlvula Ambu Mark III, la vlvula AmbuMark III con una valva, y la vlvula Ambu Paedi (fig. 8).Todas ellas son desmontables.La vlvula Ambu E tiene un espacio muerto de 12 ml.Opone poca resistencia al paso de los gases (de 0,6 a 2,1 cmH2O para un flujo de 5 a 40 l/min

-1).La vlvula Ambu-Hesse se caracteriza por oponer una resis-tencia an menor (de 0,3 a 0,7 cm H2O para un flujo de 5a 40 l/min-1), debido a la gran seccin que tienen sus con-ductos. Tiene un espacio muerto de 17 ml.La vlvula Ambu Mark III tiene un espacio muerto de 6 ml.Opone muy poca resistencia al paso de los gases (aproxi-madamente 1,5 cm H2O para un flujo de 50 l/min). Sepuede utilizar en nios a partir de los 3 aos o unos 15 kgde peso corporal. No conlleva ningn riesgo de que unavalva se desengaste o se retraiga incorrectamente.La vlvula Ambu Mark III de una valva dispone de una solavalva, insertada en el orificio interno del segmento inspira-torio que ella misma obtura en alternancia con el orificioexterno del segmento espiratorio al que se orienta la valvapor su cara opuesta. El segmento espiratorio no dispone devalva que obture su orificio externo. Debido a ello, el pacien-te puede inspirar el aire atmosfrico si en algn momentono le llega gas por el segmento inspiratorio. Esta vlvulatiene un espacio muerto de 8 ml. Opone una resistenciainferior a 1 cm H2O para un flujo de 15 l/min

-1.La vlvula Ambu Paedi, de uso peditrico, incorpora unavlvula de escape que se abre con presiones superiores a

unos 30 cm H2O. Esta vlvula consta de un disco obturadormetlico retenido por un imn anular y que se levanta porefecto de la presin de los gases. Tiene un espacio muertode 0,8 ml. Debido al pequeo calibre de los conductos y lasvalvas, opone una resistencia relativamente grande (de 1 a5,5 cm H2O para un flujo de 5 a 20 l/min

-1). Debido a ello,se puede producir una fuga antergrada en el segmentoespiratorio si al comienzo de la insuflacin la presin noaumenta lo suficiente.

Vlvula de RubenLa vlvula de Ruben [27, 102] tiene un espacio muerto de 9 ml(fig. 9). Opone muy poca resistencia al paso de los gases(0,2 cm H2O para un flujo de gas de 50 l/min

-1). Con el uso,la resistencia puede aumentar hasta 3,5 cm H2O. No sedebe desmontar con frecuencia. Se pueden producir nume-rosos errores si no se encarga un experto de volver a mon-tarla. Es ms frgil que la vlvula Ambu. Las secrecionespueden restringir o incluso bloquear el movimiento correc-to de vaivn de la varilla-gua; adems, la presencia de secre-ciones en la cmara valvular puede dificultar su limpieza.Con el uso, se va alterando el funcionamiento de los resor-tes, impidiendo el funcionamiento correcto del obturadory la valva. Como en el caso de la vlvula Ambu, la llegadaconstante de un flujo importante de gases frescos por el seg-mento inspiratorio puede bloquear el obturador en la posi-cin inspiratoria, impidiendo de ese modo toda espiracin.

Vlvula de Digby-LeighSe utiliza en anestesia peditrica [98] (fig. 10). Debido a lanotable resistencia que opone al flujo de los gases, no sedebe utilizar en pacientes adultos. Tiene un espacio muer-to de 7 ml. Los ruidos que produce el movimiento del discoinforman de la ventilacin. Slo funciona correctamente silos tres segmentos se encuentran en un plano vertical, conel segmento espiratorio en la parte ms alta. Se desmonta yse limpia muy fcilmente.Se puede producir un retorno parcial de los gases espiradoshacia el segmento inspiratorio (es decir, una reinhalacin)cuando, debido al uso, la valva ya no obtura completamen-te el orificio de dicho segmento.

Vlvula LaerdalIncluye dos valvas de silastic (fig. 11). La valva inspiratoriatiene forma de hocico de tenca o de pico de pato, y estrodeada por un collarn. La valva espiratoria tiene forma deanillo. Esta vlvula tiene un espacio muerto de 9 ml y oponemuy poca resistencia al paso de los gases. Puede incorporaruna vlvula de sobrepresin.

Otras vlvulas de no inhalacinEn este grupo entran algunas otras vlvulas [90].

Sistemas con vlvula de no reinhalacin

Los sistemas con vlvula NR son sencillos, livianos y pocovoluminosos, de fcil mantenimiento y bastante baratos(fig. 12). Tienen una compliancia, unas resistencias y unaconstante de tiempo muy bajas. Su principal ventaja radica en la posibilidad de inhalar o insu-flar una mezcla gaseosa que no contenga gases espirados y,por consiguiente, con una composicin constante y conoci-da, ya que es la misma de los gases frescos. Si el sistema estequipado con un baln autoinflable, capaz de captar aire delexterior, permite anestesiar y ventilar bajo control manual,sin necesidad de gases comprimidos ni electricidad.Sus principales inconvenientes son los de la no reinhalacin,en particular, el elevado consumo de gases frescos, que equi-

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vale a la ventilacin minuto, la administracin de gases fres-cos y secos, con la consiguiente prdida de calor y agua, y lacontaminacin. Adems, con los dispositivos con vlvula NRno se puede conocer la ventilacin efectiva del paciente a noser que se coloque un espirmetro en la rama espiratoria. Encaso de ventilacin espontnea, cualquier variacin de la ven-tilacin obliga a reajustar los flujmetros para evitar que secolapse el baln o que capte aire adicional (cuando el flujode gases frescos es inferior a la ventilacin minuto), o tam-bin que se produzca una sobredistensin del baln en elcaso contrario (a menos que el suministro de gases frescosprovenga de un depsito situado anteriormente). Con algu-nos modelos se corre el riesgo de producir un barotrauma sihay alguna valva montada incorrectamente. Con el uso

aumenta la onda de presin (amplitud y pendiente) necesa-ria para que se cierren las valvas. En tal caso se producenfugas antergradas y/o fugas retrgradas.

Sistemas de baln normal

Este sistema es el ms sencillo de este grupo; incorpora unavlvula NR, un baln normal conectado al segmento inspi-ratorio de la vlvula y una entrada de gases frescos en suextremo distal. Esta entrada puede situarse tambin en launin entre la vlvula y el baln. Dado que el baln dispo-ne de suministro directo de gases frescos, sus fluctuacionesvolumtricas no son representativas del volumen corrienteque recibe realmente el paciente.

8 Vlvulas Ambu.A. Vlvula Ambu E: (i) Segmento inspiratorio. (p) Segmento pacien-te (e) Segmento espiratorio. (a,b) Valvas inspiratoria y espiratoria enposicin de abertura.B. Un flujo de gases frescos elevado y continuo, suministrado direc-tamente al baln, inmoviliza permanentemente la valva inspiratoriaen la entrada del conducto espiratorio, impidiendo as la espiracin.C. La valva inspiratoria, desengastada de su base durante una insu-flacin brutal, obtura permanentemente la entrada del conductoespiratorio, impidiendo as la espiracin; este tipo de incidente semanifiesta por un ruido de trompetilla en el momento de la insufla-cin; una vlvula Ambu que funcione normalmente no produce nin-gn sonido; un ruido anormal durante la insuflacin debe hacer pen-sar en que se ha desengastado una valva inspiratoria.

D. Vlvula Ambu Mark III.1: Insuflacin. (a) La valva se abre al inspirar e insuflar y se cierra alespirar. (a) El baln se infla al insuflar y obtura la entrada del con-ducto espiratorio. (b) La valva espiratoria obtura la salida del con-ducto espiratorio al inspirar.2: Espiracin.E. Vlvula Ambu Mark III de una valva. Esta vlvula consta de unavalva (a) fijada en el centro del orificio del segmento inspiratorio (b)que forma una sola pieza con el segmento paciente. Esta valva seabre al insuflar y obtura el orificio interno (c) del segmento espiratorio.F. Vlvula Ambu Paedi. La vlvula de escape magntica (d) con sudisco (d) se encuentra en realidad en un plano perpendicular al delos segmentos (i), (p) y (e). (a) Valva inspiratoria. (b) Valva espiratoria

A B C

D1

D2 E F

9 Vlvula de Ruben.A. Inspiracin. Durante la inspiracin, el obturador (a) en forma de dibolo se desliza sobre su gua metlica abriendo el orificio inspiratorio (b),sobre el cual se mantena aplicado por un resorte. Simultneamente, la valva espiratoria (c) se mantiene pegada por efecto del impulso inspi-ratorio y de un resorte sobre el orificio externo del conducto espiratorio, impidiendo la entrada de aire. Al insuflar, el obturador (a) comprime elresorte y obtura el orificio interno (d) del conducto espiratorio.B. Espiracin. Durante la espiracin, el obturador (a) vuelve a su posicin de reposo y la valva espiratoria (c) se desplaza del orificio externo delconducto espiratorio (e) por el empuje de los gases espirados.

A B

Anestesia APARATOS DE ANESTESIA

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Con este sistema es posible estimar la ventilacin minuto(VE) a partir de los valores indicados por los flujmetrosque miden el suministro que llega al baln, es decir, el flujode gases frescos (FGF). Si FGF = VE, las variaciones en elvolumen del baln se mantienen constantes a lo largo deltiempo. Si FGF > VE, el baln se distiende progresivamentey se puede producir un accidente por sobrepresin. Por elcontrario, si FGF < VE, el baln se colapsa progresivamente.Se puede intercalar un tubo corrugado para alejar la vlvu-la del baln y una vlvula de escape para prevenir los acci-dentes de sobrepresin.Para controlar el FiO2 se puede usar un analizador de res-puesta lenta, situado entre la salida del sistema de suminis-tro de gases frescos y el baln [28].

Sistemas de baln autoinflableSustituyendo el baln normal por uno autoinflable o auto-rrellenable, de tipo Ambu o Laerdel, por ejemplo, con unavlvula de entrada para el aire, se puede ventilar con aireatmosfrico, que se puede enriquecer con O2, y/o gas y/ovapor anestsico.Cuando el baln recibe un suministro continuo de gasesfrescos se pueden producir los mismos problemas que conel sistema anterior. Adems, debido a la entrada de aire, elanestesilogo pierde a menudo el control sobre la compo-sicin de la mezcla gaseosa administrada. Debido a ello, es

muy difcil administrar oxgeno puro, a menos que se oclu-ya la entrada de aire. Por ltimo, la vlvula de bola queincorpora la entrada de gases frescos para impedir una fugaen sentido contrario al comprimir el baln tiene a menudouna presin de abertura muy alta, y se necesitan presionesde entrada en concordancia. Esto entraa un riesgo eleva-do de fuga de O2 si el sistema de suministro no es suficien-temente estanco [55].Por esta razn, los balones autoinflables van equipados conun depsito de gas, o enriquecedor, o economizador, en laentrada de aire. De este modo, el baln slo puede aspiraraire si previamente ha vaciado el contenido de su depsito.Este depsito tiene una capacidad algo superior a la delbaln, para poder administrar exclusivamente otros gasesque no sean el aire, en particular oxgeno puro.El depsito de gases frescos puede ser un tubo corrugadoque recibe el suministro de gases por su extremo proximaly est abierto por su extremo distal, de modo que deja esca-par al exterior el excedente de gases frescos, o permite laentrada de aire si se produce un dficit de gases frescos. Esel depsito ms sencillo y menos expuesto a averas. Pero,por otro lado, es muy voluminoso.El depsito puede ser tambin una bolsa flexible y cerrada.Es un sistema ms compacto, pero tambin ms complejo.Debe disponer de dos vlvulas, una que permita la salida alexterior de los gases sobrantes y otra que deje entrar el aireatmosfrico si el flujo de gases frescos es inferior a la venti-lacin minuto. Este depsito es ms propenso a las averas.Adems, opone mayor resistencia a la entrada de aireatmosfrico y prolonga la distole necesaria para rellenarel baln autoinflable.Debido a la posibilidad de que entre aire atmosfrico, paracontrolar el FiO2 en los sistemas de baln autoinflable senecesita un analizador de O2 de respuesta rpida queobtenga las muestras de gas en la unin entre la vlvula NRy el paciente.

Sistemas de baln autoinflable y vaporizador draw-overEstos sistemas constan de una vlvula NR, un baln autoin-flable, un tubo corrugado, uno o dos vaporizadores de tipodraw-over, un depsito que recibe O2 de un alimentador oun concentrador que evite posibles accidentes de sobrepre-sin permitiendo la entrada de aire atmosfrico [94]. Los dos dispositivos ms conocidos son el Triservice anaesthe-tic apparatus, de Penlon [56, 78], y el PAC range portable ana-esthesia system de Ohmeda [17, 61].

Sistema con ventiladorUn ventilador puede insuflar una mezcla de gases y vaporesanestsicos en un segmento inspiratorio que termina enuna vlvula NR. ste es el sistema anestsico con ventilacinautomtica ms sencillo. Al comienzo de la insuflacin, lapresin debe aumentar con bastante rapidez para evitar lasfugas retrgradas en la vlvula NR. Este riesgo no existecon las vlvulas NR teledirigidas por el ventilador.

Sistemas con reinhalacin de gases espirados y sin absorcin de anhdrido carbnico

Los sistemas con reinhalacin de los gases espirados y sindepuracin del CO2, o sistemas semiabiertos, son los queentran en la clasificacin de Mapleson [79], que incluyecinco sistemas (A-E), a los cuales Wullis et al [116] han aa-dido un sexto sistema (F) que corresponde, segn la posi-cin del orificio de salida de los gases, al sistema de Jackson-Rees o al de Kuhn (fig. 13) [15, 93].

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10 Vlvula de Digby-Leigh.A. Inspiracin.A. Insuflacin.B. Espiracin.El orificio interno del segmento inspiratorio (i), tallado en biselde 45, es obturado por una valva. En la parte ms alta del seg-mento espiratorio (e) se encuentra un disco de metal ligero queimpide la entrada de aire, pero no la salida de los gases duran-te la insuflacin o la espiracin. En ventilacin controlada oasistida es necesario ocluir con un dedo el orificio externo delsegmento espiratorio durante la insuflacin para que los gasespenetren nicamente en el segmento paciente (p).

A

e

p i

A

B

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Son sistemas en lnea con un mecanismo de vaivn y despro-vistos de absorbedor de CO2, de vlvulas unidireccionales yde vlvulas de no reinhalacin. Debido a la falta de separa-

cin entre los gases inspirados y espirados, se produce unareinhalacin cuya magnitud depende de la anatoma del sis-tema, de la ventilacin minuto, de la frecuencia respiratoria

11 Vlvula Laerdal.A. Inspiracin. (a) Valva inspiratoria. (b) Valva espiratoria, la vlvula en hocico de tenca se abre y la valva espiratoria se aspira contra los orifi-cios espiratorios.B. Insuflacin, los gases frescos a presin aplican el collarn del hocico de tenca contra los orificios espiratorios.C. Espiracin.

12 Diferentes sistemas con vlvula NR.A. Sistema con baln depsito simple, directamente alimentado por un flujo continuo de gases frescos. Durante la inspiracin (insp.), elpaciente recibe el volumen de gas (a + b) equivalente a la disminucin del volumen del baln (a) y al flujo de gas que penetra en el baln almismo tiempo (b). Durante la espiracin (esp.), los gases espirados son expulsados al exterior, mientras que el baln se vuelve a llenar degases frescos.B. Sistema con baln autoinflable (c), que permite captar aire exterior mediante una vlvula unidireccional (d). Para la entrada de gases fres-cos en el baln (e) existe tambin una vlvula unidireccional de bola.C. D. El orificio de entrada de aire atmosfrico puede conectarse a un depsito con forma de tubo corrugado abierto por su extremo distal(C) o de una bolsa cerrada (D) y equipada con dos vlvulas de seguridad (f y f).E. Sistema anestsico Triservice. (g) Tubo corrugado. (h) Baln autoinflable con vlvula antirretorno. (i) Vaporizador(es). (j) Entrada de oxgenou otros gases a presin. (k) Entrada de aire atmosfrico en el depsito equipado con un filtro.F. Sistema anestsico PAC. (I) Baln autoinflable con la entrada de aire cerrada. (m) Vaporizador dotado de una vlvula unidireccional.G. Vlvula NR acoplada a un ventilador (n).

A B C

esp.

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y del cociente I/E, del flujo de gases frescos y del tipo de ven-tilacin (espontnea o controlada). La reinhalacin es inver-samente proporcional al flujo de gases frescos y directamen-te proporcional a la ventilacin minuto [25]. La composicinde los gases inhalados es tanto ms diferente de la mezcla degases frescos cuanto menor es el flujo de dicha mezcla.Los sistemas incluidos en la clasificacin de Mapleson sonsencillos, ligeros, resistentes, poco voluminosos y de fcilmantenimiento. Tienen una compliancia, unas resistenciasy una constante de tiempo bastante bajas. Algunos tiposestn especialmente diseados para determinadas interven-ciones (sistema de Bain) o para pacientes peditricos (siste-mas de Jackson-Rees y de Kuhn).

Pero consumen muchos gases; como media, consumen elequivalente al doble o el triple del volumen minuto, esdecir, el doble o el triple que los sistemas con vlvula de noreinhalacin, para evitar una reinhalacin significativa deCO2. Por esta razn reciben tambin el nombre de siste-mas con eliminacin de anhdrido carbnico en oposicina los sistemas con absorcin de anhdrido carbnico.Debido al flujo tan elevado de gases frescos, pierden muchocalor y agua y son ms contaminantes.Han aparecido algunas variantes de estos sistemas que ten-dran la ventaja de funcionar mejor, permitiendo unahematosis correcta con un flujo de gases frescos apenassuperior a la ventilacin minuto y demostrando un funcio-namiento aceptable en ventilacin espontnea y controla-da. Destacan entre ellos los sistemas de Lack, PFS, EAR,ADE y Hafnia.Para medir el FiO2 que suministran los sistemas de la clasi-ficacin de Mapleson y sus variantes se necesita un analiza-dor de O2 de respuesta rpida, situado en la unin del sis-tema al paciente. Con un capngrafo se puede adaptar eltipo de ventilacin para poder prevenir una reinhalacinexcesiva [85].

Sistema A y derivados

Comprende el sistema de Magill y sus derivados.

Sistema de MagillConsta de una entrada de gases frescos y un baln, separa-dos de la vlvula de escape y de la conexin al paciente porun tubo corrugado (fig. 13A). La vlvula de escape seencuentra cerca del paciente, lo que dificulta su reglajeperidico y el acoplamiento de un sistema anticontamina-cin. La cintica de los gases dentro del sistema dependedel modo de ventilacin (fig. 14). La existencia de unapausa espiratoria tiene una influencia decisiva, ya quedurante la misma el tubo corrugado es barrido por el flujode gases frescos. Las resistencias inspiratorias y espiratoriasson muy dbiles [80].El espacio muerto del aparato comprende desde el pacien-te hasta la vlvula de escape. Contiene gas alveolar que serposteriormente reinhalado. Pero su volumen es muy peque-o para resultar realmente perjudicial. El espacio muertomodificable incluye el tubo corrugado y el baln. Es nulocuando el cociente flujo de gases frescos/ventilacin minu-to es igual o superior a 0,7-1, segn los autores. Como lareinhalacin del CO2 se produce al comienzo de la inspi-racin, el capnograma vuelve a la lnea de cero.Para prevenir una reinhalacin importante durante la venti-lacin espontnea, se recomienda administrar un flujo degases frescos que equivalga como mnimo al 80-90 % de laventilacin minuto. El riesgo de reinhalacin es especialmen-te significativo durante la ventilacin controlada. Para preve-nirlo hay que utilizar un flujo de gases frescos de 20 l/min-1 oms. Debido a ello, se considera que, en comparacin con losdems sistemas de la clasificacin de Mapleson, el sistema deMagill es el ms indicado para la ventilacin espontnea y elmenos indicado para la ventilacin controlada [84, 110].

Sistema de LackCon este sistema, derivado del anterior, se puede accedermejor a la vlvula de escape y evacuar ms fcilmente los gasessobrantes hacia un sistema anticontaminacin (fig. 13A) [69].El sistema original (Lack 1) es un sistema coaxial, con unalongitud de 150 cm, y equivale a un sistema de Bain inverti-do. El tubo central tiene un dimetro interior de 14 mm parafacilitar el paso de los gases espirados hacia la vlvula de esca-

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13 Sistemas de la clasificacin de Mapleson.A. Sistema A o sistema de Magill.A. Sistema de Lack 1.B. Sistema B.C. Sistema C.D. Sistema D.D. Sistema de Bain.E. Sistema E.F. Sistema de Jackson-Rees.F. Sistema de Kuhn con una disposicin especial de la llegadade gases frescos en la mascarilla facial. (La entrada de gases frescos est indicada por una flecha rojay la salida de los gases sobrantes por dos flechas azules).

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pe. El tubo exterior, que comunica con la entrada de gasesfrescos y el baln, tiene un dimetro interior de 28 mm [1, 84].Existe una versin ms reciente; es el sistema paralelo (Lack2); en este caso, el tubo espiratorio est fuera del tubo ins-piratorio [64, 80, 100].

Otros sistemas derivados del sistema A de Mapleson

Se han propuesto algunos otros derivados: el preferential flow system (PFS) de Miller [86]; los enclosed afferent reservoir breathing systems (EAR) [34, 39, 62,82, 83], con sus dos versiones:

el enclosed Mapleson A breathing system (EMA) de Millery Miller [86], el enclosed preferential flow system (EPF) de Voss [86, 113].

Sistema B de Mapleson

Se diferencia del anterior por el hecho de que el suministrode gases frescos se efecta muy cerca del paciente (fig. 13B).

Durante la ventilacin espontnea, la mezcla de gases espi-rados y de gases frescos penetra en el tubo corrugado y elbaln durante la espiracin. La vlvula de escape se abrecuando se alcanza una presin preestablecida, dejando saliruna mezcla rica en gases frescos, debido a la proximidad dela entrada de los mismos. Durante la inspiracin, la vlvulade escape permanece cerrada y el paciente recibe la mezclaprevia, enriquecida con una fraccin suplementaria degases frescos. Cuando el volumen corriente supera el deltubo corrugado, con la adicin de los gases frescos libera-dos durante la inspiracin, se pueden reinhalar los gasesprocedentes del baln. Para prevenir la reinhalacin, losgases frescos deben tener un flujo igual o superior al doblede la ventilacin minuto.Durante la ventilacin asistida o controlada, los gasesdemuestran una cintica similar a la observada durante laventilacin espontnea. Tambin en este caso se requiere unsuministro de gases frescos al menos dos veces mayor que elvolumen minuto para evitar una excesiva reinhalacin.

14 Sistema de Magill.A. Funcionamiento en ventilacin espontnea. Durante la espira-cin, los gases espirados penetran en el tubo corrugado, recha-zando los gases frescos (en rojo) que llegan en ese mismomomento al baln. stos son en primer lugar los gases proceden-tes del espacio muerto (en negro) y posteriormente los gases al-veolares (en azul) (a). Cuando el baln est lleno aumenta la pre-sin dentro del sistema y se abre la vlvula de escape, dejandosalir los gases espirados (b). El flujo espiratorio se va reduciendoprogresivamente y llega a ser inferior al flujo de gases frescos, queexpulsa a travs de la vlvula los gases espirados presentes en eltubo corrugado (c). Segn la magnitud del flujo de gases frescosy la duracin de la pausa espiratoria es expulsada la totalidad ouna parte de los gases espirados. Al trmino de la espiracin, osea, al comienzo de la siguiente inspiracin, se pueden producirdos situaciones: el barrido ha sido insuficiente y el tubo corrugado contienetodava una fraccin ms o menos importante de gas alveolar y/ode gas del espacio muerto (b);

los gases frescos han barrido adecuadamente el sistema y losnicos gases alveolares que quedan son los comprendidos entrela vlvula de escape y la conexin con el paciente (c). El capno-grama (d) indica una reinhalacin ligera o nula.B. Funcionamiento en ventilacin controlada. Durante la espira-cin, los gases penetran en el tubo corrugado, pero la vlvula deescape no se abre porque el aumento de la presin no suele sersuficiente. Si el flujo espiratorio es relativamente bajo en compa-racin con el de los gases frescos, los gases espirados slo ocu-parn una parte del tubo corrugado (a). Si por el contrario, el flujoespiratorio supera al de los gases frescos, los gases espiradosinvaden el baln (b). Esta posibilidad es casi la regla durante laventilacin artificial, para la que se emplean volmenes corrientesrelativamente altos y flujos espiratorios elevados. La compresinmanual del baln empuja una mezcla de gases frescos y gasesespirados hacia el interior de las vas respiratorias. Hacia el finalde la insuflacin se abre la vlvula de escape, dejando salir unaparte de los gases frescos (c). El capnograma (d) registra unareinhalacin significativa.

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Sistema C de Mapleson

Se diferencia del sistema B por la ausencia del tubo corru-gado (fig. 13C). El baln va conectado directamente a laentrada de los gases frescos. Este sistema es idntico al cir-cuito de vaivn de Waters, pero sin el absorbedor de CO2.Debido a la ausencia del tubo corrugado, los gases espira-dos penetran masivamente en el baln y la proporcin degas alveolar que se reinhala es especialmente alta. Para pre-venir esta reinhalacin, el flujo de gases frescos debe supe-rar el doble, o incluso el triple, de la ventilacin minuto.

Sistema D de Mapleson y su variante, el sistema de Bain

Sistema DEl sistema D de Mapleson difiere del sistema A por el hechode que el suministro de gases frescos se efecta cerca delpaciente, mientras que la vlvula de escape se encuentra enel extremo contrario, cerca del baln (fig. 13D). Esta posi-cin facilita el ajuste de la vlvula, as como el uso de un sis-tema anticontaminacin [36].En ventilacin espontnea, los gases espirados, mezcladoscon el gas fresco, penetran en el tubo corrugado y tambinpueden hacerlo en el baln. En caso de pausa espiratoria, elflujo de gases frescos llena el baln y cuando se alcanza la pre-sin de abertura de la vlvula de escape, se expulsa una partede esa mezcla. Durante la inspiracin, el paciente recibe lamezcla precedente, ms o menos enriquecida con gas fresco,acumulada en el tubo corrugado o liberada por el sistema desuministro. Su composicin depende de tres factores: el flujo de gases frescos (cuanto mayor sea, ms purgarel tubo corrugado y expulsar los gases por la vlvula deescape); la duracin de la pausa espiratoria, durante la cual eltubo corrugado se llena de gases frescos (cuanto ms larga,mejor purgar el tubo corrugado); el volumen corriente (cuanto mayor sea, mayor ser lafraccin de gas reinhalado).En ventilacin asistida o controlada, el sistema permiteinsuflar prcticamente la totalidad de la mezcla de gasesfrescos presente en el circuito, habiendo sido expulsadoslos gases espirados por la vlvula de escape. Dada la magni-tud de los volmenes corrientes que se suelen utilizar, esnecesario garantizar un suministro de gases frescos quepueda ascender a 20 l/min.Entre los sistemas de Mapleson, parece ser el ms indicadopara la ventilacin controlada y el menos indicado para laventilacin espontnea, es decir, lo contrario del sistema A.

Sistema de BainEs un derivado del sistema D de Mapleson, del que se dife-rencia fundamentalmente por el hecho de que el tubo desuministro de gases frescos est en el interior del sistema; deah la denominacin de sistema coaxial (fig. 13D) [7]. El tubocorrugado exterior tiene un dimetro de 22 mm, una lon-gitud aproximada de 180 cm y una capacidad de 500 a 600ml (fig. 15). Encauza la mezcla de gases espirados y gasesfrescos, que penetran en el circuito durante la espiracin,hacia el extremo proximal del sistema donde se encuentranla vlvula de escape regulable y el baln. El tubo de sumi-nistro interior, que libera los gases frescos en la extremidaddistal, tiene un dimetro exterior de 7 mm. El sistema estfabricado en plstico ligero y resulta especialmente tildurante las intervenciones en las que sea difcil acceder a lacabeza [1].La cintica de los gases es la misma que la que se observa enel sistema D de Mapleson. Los gases inspirados proceden

del tubo interior (gases frescos) y del espacio anular deli-mitado por la superficie interna del tubo exterior y la super-ficie externa del tubo interior (mezcla de gases espirados ygases frescos). En ventilacin espontnea, hay que adminis-trar un flujo de gases frescos ms de 1,5-2 veces mayor quela ventilacin minuto para prevenir la reinhalacin. Estaposibilidad depende adems de la duracin de la pausaespiratoria. Este aparato opone una resistencia espiratoriaelevada pero aceptable [80]. Dada la proximidad de la entra-da de los gases frescos a la unin con el paciente, parapoder valorar correctamente las concentraciones parcialesde O2 y/o CO2 se necesitan un analizador de O2 de res-puesta rpida y un capngrafo que extraiga las muestras degas en un punto lo ms cercano posible al tubo endotra-queal [49].Los defectos en el tubo de suministro central pueden pro-vocar una hipercapnia, aumentando el espacio muertohasta llegar a igualar la capacidad del tubo exterior, esdecir, unos 600 ml como mnimo. Puede tratarse de unadesconexin del tubo interior en su punto de insercin pro-ximal, de una perforacin o de un acortamiento (el tubocentral no llega hasta el extremo distal de conexin alpaciente). Debido a ello, es necesario verificar el circuito(especialmente el tubo de suministro central) antes de suuso. Una primera prueba consiste en tapar el orificio deconexin al paciente y la vlvula de escape, y llenar el balncon una derivacin de O2. A continuacin se abre el orifi-cio de conexin al paciente y se enva a travs de la deriva-cin un flujo elevado de O2 hacia el tubo central. Si estetubo est intacto, el baln se vaca por el efecto Venturi. Si,por el contrario, est perforado, acortado o desconectado,el baln se distiende. Una segunda prueba consiste enenviar un flujo de O2 de unos 50 ml/min

-1 y tapar el extre-mo distal del tubo central con el mbolo de una jeringa. Siel tubo est intacto, el flotador del flujmetro de O2 vuelvea caer sobre su base debido a la interrupcin del flujo. Estasegunda prueba es mejor que la primera ya que permiteidentificar tambin la ausencia de tubo central, lo que resul-ta imposible con el anterior.El sistema de Bain puede funcionar accionado por un ven-tilador conectado en lugar del baln, y con la vlvula deescape cerrada (fig. 15). El ventilador tiene una funcinpuramente motriz; es decir, moviliza la mezcla gaseosa con-tenida dentro del tubo externo del sistema de Bain. El volu-men corriente suministrado por el ventilador no llega pors mismo hasta el paciente, ya que se intercala entre su cir-cuito y la conexin al baln del sistema de Bain un tubocorrugado cuya capacidad, sumada a la del tubo exteriordel sistema, es superior al volumen corriente. En estas con-diciones, no interviene la composicin de la mezcla gaseo-sa suministrada por el ventilador. El conjunto tiene unacompliancia muy alta, circunstancia que conviene tenerpresente. El volumen de gas suministrado al paciente es lasuma del volumen de gases frescos liberado por el tubo cen-tral durante la insuflacin y el volumen gaseoso movilizadopor el ventilador durante la misma dentro del tubo exterior.Debido a ello, es necesario ajustar el flujo de gases frescos yel volumen corriente del ventilador de manera que la sumade ambos equivalga al volumen corriente efectivo buscado.Los gases excedentes salen por el ventilador.

Sistema E

Corresponde a la pieza en T o tubo de Ayre [6] (fig. 13E).Este sistema, concebido para la anestesia de nios peque-os y la neurociruga, opone resistencias mnimas y tieneun espacio muerto insignificante [98]. Es el sistema anestsi-

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co ms simple ya que, en su forma original, no incluye nibaln ni vlvula espiratoria (fig. 16). Es fiable, pero no pro-porciona informacin sobre la ventilacin del paciente. Noresulta econmico, ya que consume muchos gases frescos, ycontamina bastante.Para la asistencia ventilatoria es necesario acoplar un balnal segmento espiratorio. El control ventilatorio puede sermanual, mediante la obturacin intermitente del segmentoespiratorio o la compresin de un baln conectado a dichosegmento (= sistema F) o con la ayuda de un ventilador queefecta esa oclusin automticamente.

Sistema F

El sistema F, aadido por Willis et al [116] a los sistemas A-Ede Mapleson, equivale a un sistema E al que se le ha aco-plado un baln en su extremo distal. Segn la configura-cin de la salida de gases sobrantes en el baln, se distin-guen el sistema de Jackson-Rees y el de Kuhn.El sistema de Jackson-Rees [97] (fig. 13F) es una variante deltubo en T (con la adicin al extremo del segmento espira-torio de un baln de 500 ml con fuga) o del sistema D deMapleson (con una vlvula de escape entre el tubo corru-gado y el baln, sustituido por un baln con fuga).Normalmente, para regular la fuga del baln se emplea unapinza regulable. Es un sistema ligero, sencillo, seguro, queopone poca resistencia y econmico. Est indicado para laanestesia de nios con un peso inferior a 20 kg [96]. No obs-tante, para prevenir la reinhalacin durante la ventilacinespontnea, el flujo de gases frescos debe sobrepasar de 2 a2,5 veces la ventilacin minuto.El sistema de Kuhn (fig. 13F) se caracteriza por el hecho deque la salida de gases sobrantes se localiza cerca del ecuadordel baln con la mediacin de una vlvula de escape, que seocluye con el dedo durante las insuflaciones, y que la mez-cla de gases frescos penetra directamente en la mascarilla,con el objeto de reducir al mnimo el espacio muerto [38, 68].

Sistemas combinados

Se han ideado algunos sistemas combinados, que renenvarios sistemas de la clasificacin de Mapleson en uno solo: los sistemas de Hafnia, que combinan los sistemas A, C,D y D modificado, unidos a un sistema anticontaminacinde tipo aspirativo [1, 26]; los sistemas ADE de Humphrey [57, 58], que combinan lossistemas A, D y E, con una versin coaxial y otra con dostubos paralelos distintos; el sistema coaxial de Burchett y Bennett, que combinanlas ventajas de los sistemas A, D y E [22].

Sistemas con reinhalacin de los gases espiradosy absorcin del anhdrido carbnico. Circuito filtro

Estos sistemas se basan en el principio de la readministracinde los anestsicos espirados despus de absorber el anhdri-do carbnico producido y reponer el oxgeno y los anestsi-cos consumidos. Permiten anestesiar con un flujo reducidode gases frescos, en circuito semicerrado o cerrado.Hasta 1950, los sistemas con absorbedor de CO2 y con unflujo reducido de gases frescos se utilizaban para reducir elpeligro de incendio o de explosin (ter, ciclopropano), ascomo los costes de la anestesia (ciclopropano) [98]. Con laaparicin de los anestsicos voltiles halogenados se hapodido solucionar el problema de los incendios y las explo-siones. Pero debido a su potencia era indispensable utilizardos elementos que todava no existan en aquel momento:los vaporizadores de precisin y los monitores de la con-centracin de vapor, necesarios para poder anestesiar conun flujo reducido de gases frescos; a ello se deben la admi-

nistracin de la anestesia con un flujo de gases frescos equi-valente a la ventilacin minuto y el abandono de los siste-mas con absorbedores de CO2. Posteriormente hubo quevolver a utilizar un circuito alimentado con un flujo reduci-do de gases frescos debido al elevado coste del isoflurano ya la aparicin de los analizadores de gases y vapores.Este grupo comprende dos sistemas. Uno de ellos es el siste-ma de vaivn de Waters [114], que equivale al sistema C de laclasificacin de Mapleson con un absorbedor de CO2 interca-lado entre el baln y la entrada de gases frescos; fue abando-nado a partir de los aos 1950, pero puede que reaparezcaen una versin mejorada [75]. El otro es el circuito filtro, quees el sistema anestsico ms utilizado actualmente [1, 14, 19, 107].

Componentes del circuito filtro

El circuito filtro incluye los siguientes elementos: una entrada de gases frescos; una o dos vlvulas de escape regulables, para la salida delos gases sobrantes; una pieza de conexin al paciente, en T o en Y; dos vlvulas unidireccionales, una inspiratoria y otraespiratoria; un baln de depsito, con una capacidad superior alvolumen corriente y que se puede sustituir por un ventila-dor; un absorbedor de CO2; tubos corrugados inspiratorio(s) y espiratorio(s).En Control del aparato de anestesia (vase fascculo 36-100-B-60) se describen los elementos de control de este cir-cuito, en particular el manmetro y el espirmetro.

Vlvulas unidireccionalesLa vlvula unidireccional, tambin llamada vlvula direc-cional, vlvula de bveda, vlvula de disco, vlvula antirre-torno o vlvula separadora, es un dispositivo regulador quegarantiza la circulacin de una mezcla gaseosa en un nicosentido. Es indispensable la presencia de dos vlvulas deeste tipo (una inspiratoria y otra espiratoria) en un sistemaanestsico circular, como el circuito filtro, para prevenir lareinhalacin. El riesgo de reinhalacin es tanto menorcuanto ms cerca se encuentren las vlvulas de la conexinal paciente.Son vlvulas pasivas. Funcionan por efecto de un gradientede presin entre ambos lados de la vlvula y no son teledi-rigidas por el ventilador a travs de un mensaje neumtico,mecnico o elctrico. Su cometido se limita a imponer unsentido nico en la circulacin de los gases, independien-temente del momento del ciclo ventilatorio. As, por ejem-plo, la vlvula unidireccional situada en el segmento espira-torio puede abrirse durante la insuflacin y, por consi-guiente, funcionar cuando no existe ningn obstculo alavance de los gases despus de la vlvula.El principal tipo de vlvula unidireccional es la vlvula debveda o de disco (fig. 17). Los gases entran por debajo y sedirigen hacia arriba levantando el disco obturador, cuyo reco-rrido est limitado por una jaula. No pueden retroceder, yaque el disco vuelve a caer inmediatamente sobre su soporte,produciendo un cierre estanco. Esta vlvula tiene que estar enposicin estrictamente vertical para funcionar correctamente;tiene una presin de abertura reducida (0,2 cm H2O) cuan-do el disco est seco y no se pega a su soporte. No oponeuna resistencia muy elevada (de 1 a 1,5 cm H2O para un flujode gas de 30 l/min-1). Funciona correctamente con volme-nes corrientes reducidos y a frecuencias elevadas [3].Para detectar los posibles defectos de funcionamiento hayque inspeccionar el disco y vigilar la manometra, la espiro-metra y la capnografa; el defecto ms grave es la falta deoclusin de la vlvula debido a un exceso de humedad, a la

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electricidad esttica o a un cuerpo extrao. Si una vlvula nose ocluye, o se desconecta del tubo corrugado que la une alpaciente, el espacio muerto puede aumentar ms de 500 ml,en este caso en la capacidad del tubo corrugado, pudiendoprovocar una reinhalacin masiva.Antes de la anestesia hay que verificar el funcionamiento delas vlvulas unidireccionales retirando el manguito en Y o en

T del circuito filtro y ventilando por separado a travs de lostubos corrugados inspiratorio y espiratorio. En el primercaso, el anestesilogo debe ser capaz de inspirar pero no deespirar, mientras que en el segundo debe poder espirar perono inspirar. Este tipo de control es ms fiable que el mtodode ventilar el segmento paciente del manguito en Y o en T.

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15 Sistema de Bain.A. Sistema de Bain con baln para la ventilacin espontnea y manual. Se hanindicado en rojo la entrada y el recorrido de la mezcla de gases frescos por el tubocentral. Y en azul los gases en el tubo corrugado, formados por una mezcla degases espirados y gases frescos. Al aumentar la frecuencia respiratoria se produ-ce una reinhalacin cada vez mayor, como demuestran el capnograma superior auna fr de 15 c/min

-1 y el capnograma inferior a una fr de 30 c/min-1.

B. Sistema de Bain accionado por un ventilador de circuito inspiratorio y espirato-rio. Se ha representado con puntitos negros el volumen corriente suministrado porel ventilador (V) y que no llega al paciente.C. Sistema de Bain accionado por un ventilador (V) con vlvula de no reinhalacin.

16 Pieza en T. Constitucin: segmento paciente (a), segmento desuministro de gases frescos (b), segmento espiratorio (c).A, B. Circulacin de los gases durante la inspiracin y la espira-cin (los gases frescos en rojo y los espirados en azul).C. Funcionamiento: la adicin al segmento espiratorio de tubos(1, 2, 3) de capacidad creciente y que forman un depsito per-mite una reinhalacin parcial de los gases espirados durante laventilacin espontnea y, por consiguiente, ahorra g