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| LA MÁQUINA DE ANESTESIA |
Familiarizarse con el aparato de anestesia para el anestesiólogo es una de sus labores básicas, para lo que requiere no sólo saber su funcionamiento, sino que las características básicas de que sus componentes estén de acuerdo con los estándares de seguridad publicados por el American National Standard Institute en la norma Z 79.8, siendo la principal área laboral del anestesiólogo y que a la vez le permite elegir y combinar gases medidos, vaporizar cantidades exactas de gases anestésicos y por lo tanto administrar concentraciones controladas de mezcla de anestésicos a través de las vías respiratorias. A pesar de la diversidad de aparatos de anestesia que se fabrican en el mundo, sus aspectos funcionales son prácticamente similares; puede servir de mesa para equipo, accesorios y medicamentos, cuenta con cajones para guardar lo que sea necesario, así como manuales de conservación y funcionamiento.
Siendo el área de trabajo más frecuentada por el anestesiólogo deben observarse algunas características como son materiales de construcción, resistencia de los mismos, colocación de monitores, flujómetros, características de los mismos, oxímetros, espirómetros, manómetros, y la iluminación que debe ser indirecta y difusa para que los indicadores y alarmas sean fácilmente localizados sin grandes desplazamientos de la cabeza u ojos del anestesiólogo.
Inicialmente los primeros dispositivos para administrar anestesia eran vasos de metal o vidrio llenos parcialmente de éter dietílico o cloroformo en donde el paciente inhalaba los vapores, aumentando su superficie de evaporación por medio de esponjas, gasas, conductos de cobre o recipientes de superficie ancha. El cloroformo se aplicaba en volúmenes conocidos en bolsas de aire, bombeando aire a través del líquido sin tomar en consideración la ventilación del paciente. El óxido nitroso menos potente se inhalaba directamente de los gasómetros o de bolsas de seda aceitada.
En 1903 Harcourt usó válvulas unidireccionales para la aplicación del cloroformo y aplicándole calor podía aumentar la vaporización del líquido. El N2O se dispuso en forma comprimida desde 1880 por el dentista White de Nueva Inglaterra pero su aplicación clínica a pesar de las ventajas de los gases comprimidos, no se usó por falta de válvulas de reducción. Entre 1910 y 1930 las invenciones, investigaciones y estudios científicos de varios anestesiólogos revolucionaron el diseño de las máquinas de anestesia. A partir de 1930 el diseño y la función básica de los aparatos de anestesia es muy similar a los que se emplean en la actualidad, siendo su características principales, seguridad para los pacientes, construidos con materiales cada vez de mejor calidad, desarrollo de vaporizadores desde el de marmita de cobre (1940) a los que actualmente se utilizan, siendo aparatos de flujo continuo, algunos de los cuales utilizan algún tipo de microprocesador, tratando de establecer estándares internacionales en el diseño del equipo con el fin aumentar la compatibilidad y seguridad en su manejo.
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Los gases que se emplean actualmente en anestesia son el O2, aire y N2O; el hospital suele distribuirlos al quirófano por medio de tuberías; éstas pueden fallar o los aparatos deben usarse en áreas que no disponen de tubería. Los aparatos de anestesia cuentan con cilindros de gas comprimido de reserva tamaño E (10.625 x 74.375 con 660 L para el oxígeno y 1680 L para el N2O); en algunos lugares que no hay fuente de O2 central se utilizan los llamados tanque madrina que son de tamaño G (21.25 x 137.5 cm con 5600 L/O2 Y 14620 L/N2O) con presiones de 750 a 2000 psi (libras por pulgada cuadrada) y mediante válvulas reductoras se ajustan de 35 a 50 Psi lo que permite así su uso. Pasan por tuberías de autocontrol de seguridad, para suprimir los gases anestésicos si se reduce la presión de O2, con alarmas audibles; después pasan por válvulas en aguja y medidores de flujo para introducirse en los vaporizadores y pasan al paciente. Todos los equipos cuentan con válvulas de flujo rápido manual de O2 para llenar con rapidez el circuito.
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El código de color para cilindros de gas anestésico de 11 cm de diámetro por 45 cm de largo o más pequeños empleados en la máquina de anestesia usa el verde para el oxígeno, azul para N2O, anaranjado para ciclopropano, gris para el CO2, gris y verde para CO2 y O2 y helio marrón, aplicándose esto colores cuando menos a los hombros, y en caso que no se adhieran con colores en los cilindros cromados se deben usar etiquetas con los colores antes mencionados.
El almacenamiento de los tanques debe ser en un sitio específico, seco, frío, ventilado y a prueba de fuego; se separan los gases inflamables de O2 y N2O, así como los llenos de los vacíos, en lugares que no tengan tránsito intenso, con las válvulas siempre cerradas y protegidas por sus capuchones.
Los reguladores de presión se emplean para reducir la presión de una fuente de alta presión a una presión baja de trabajo (35-60 psi) permitiendo la expansión del gas comprimido a presión baja y a velocidad constante para satisfacer las demandas dentro de su capacidad.
El manómetro es un equipo que sirve para medir la tensión de fluidos airiformes; los cilindros suelen tener dos manómetros; el más cercano al cilindro mide la presión del gas en el interior en libras por pulgadas cuadradas (psi) y el otro la presión reducida o de trabajo, o la velocidad de expulsión o flujo del gas en litros por minuto; con una presión más baja se tiene la ventaja que reduce las posibilidades de tubos, mangueras y correcciones que se puedan romper, y por otro permite ajustes más finos y más constantes en los medidores de flujos lo que no sería posible si la presión fuese más alta; básicamente un regulador trata de lograr un equilibrio entre fuerzas cambiantes, que por un lado están las fuerzas del gas del interior del cilindro y por el otro lado están las fuerzas mecánicas que ejercen los resortes o muelles. Hay dos tipos de reguladores de presión para gas, se denominan directos e indirectos y esto depende de la dirección en que se ejerce la presión no regulada o interna en la válvula de regulación; si el cierre de la válvula está en dirección opuesta a la presión interior del gas se llama de regulación; ésta ayudada por la presión no regulada del gas se le denomina regulador de tipo indirecto; aunque algunos autores mencionan los reguladores de presión neumática de presión equilibrada o del tipo de demanda recíproca, ambos reducen la presión de suministro alta hasta la presión atmosférica.
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Sirven para medir la presión en el equipo de anestesia. Hay dos tipos: uno es el calibrador de tubo de Burdon que se usa en las líneas de abastecimiento de gas y otras de alta presión; actúa como un globo vacío y largo, que a medida que aumenta la presión de su interior se llena, siendo un tubo de cobre o bronce pequeño que maneja presiones de 10 a 2000 psi. Las marcas de los medidores de flujo se indican en litros y sólo son indicadores del flujo real. El otro tipo de manómetro es el anaeroide; se usa para medir la presión en áreas de presión baja, como la salida, el circuito respiratorio y sitios del ventilador; también se usa en esfigmomanómetros, osciloscopios, etc, los cuales funcionan como fuelles de concertina, comprimidos por un resorte.
Los dispositivos de seguridad contra falla de abasto de O2, sólo advierten cuando la presión es baja, por cualquier motivo; aunque algunos equipos interrumpen la administración de N2O cuando falla el O2, en algunos otros tiene alarma de silbato, por que es recomendable que el anestesiólogo se familiarice con el equipo con el cual labora, recordando que no alarman sobre concentraciones bajas de O2 y que éstas son funciones de los oxímetros.
Válvulas de retención
Son dispositivos para evitar flujo retrógrado, impidiendo el paso de un cilindro a otro parcialmente vacío; también se aplican en los vaporizadores de derivación los cuales evitan que los cambios de presión debidos al ciclo respiratorio causen una ventilación retrógrada del ventilador y cause cambios en la vaporización de los líquidos anestésicos.
Las válvulas de los cilindros se usan para sellar el contenido del cilindro y permitir su liberación controlada cuando se usan. Hay dos tipos; uno para cilindros grandes, con giro de 360° en sentido contrario a las manecillas del reloj. El otro tipo es para tanques pequeños, con una superficie del "tipo flujo rzápido" para la salida del cilindro y un manejo desprendible que cuando se gira en sentido contrario a las manecillas del reloj desplaza un diafragma hacia arriba, lo que permite el flujo de gas; las válvulas son los índices ("hembras") de alfileres para ajustar a los acopladores específicos.
Las válvulas de interrupción y entrelazadas se agrupan mecánicamente para conveniencia y flexibilidad, las cuales sirven como control en caso de vaporizadores en serie y evitan la mezclas de líquidos anestésicos.
Las válvulas con interruptor de flujo rápido, se usan para administrar un flujo de O2 alto por lo general a 30 L/min o más, directamente del abastecimiento al circuito respiratorio.
Flujómetros
Son aparatos para medir las cantidades de un gas en movimiento. Inicialmente con los primeros aparatos de anestesia los pacientes podían inspirar a través de un recipiente con líquido volátil y el gas diluyente, así que el flujo del gas a través del vaporizador dependía del volumen corriente del paciente. Cuando se dipuso de válvulas reductoras fue posible el flujo de O2 y gases anestésicos a un circuito respiratorio; los primeros flujómetros fueron válvulas simples de cierre al estilo de la llave de agua, vaciando los flujos de acuerdo a los cambios de presión de abastecimiento. El desarrollo del tubo de Thorpe y de las válvulas de agujas facilitó el control del flujo de los gases. Existen dos tipos de flujómetro.
a) De orificio variable, el más conocido llamado tubo de Thorpe o de flotador de nivel; el diámetro del orificio varía en correspondencia con el índice del flujo de gas, siendo el índice de la corriente proporcional al área del orificio o sea al cuadrado del diámetro del orificio. Estos flujómetros están hechos de un tubo de vidrio cuyo calibre aumenta de abajo hacia arriba con un flotador de nivel que se mueve de un extremo a otro del tubo, tomando en cuenta que la densidad del gas, en estas circunstancias, es el factor de mayor importancia para determinar la velocidad de flujo del gas, siendo el volumen del gas inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad. Los cambios en la presión barométrica y la temperatura afectan en forma significativa el funcionamiento de los flujómetros.
b) Los medidores del flujo constante, se basan en la velocidad de un gas que pasa a través de un orificio y crea una diferencia de presión en ambos lados del mismo; la diferencia de presión varía con el volumen del gas, pudiendo medirse al agregar un tubo estrecho en forma de U a cada lado del orificio; en este principio se basan los flujómetros de agua.
En la actualidad se utilizan flujómetros de orificio variable con válvulas de aguja que suministran un flujo de gas seleccionado de una fuente de función regulada, siendo un bastón cilíndrico que sale de una base y tiene un tornillo de rosca fina que es la válvula de aguja y suelen operar con flujos pequeños y suelen abrirse mucho más del grado necesario para que el medidor de flujo llegue a la escala más alta calibrada y como medida de seguridad las manijas tienen forma y color diferentes correspondientes del código internacional para gases comprimidos. En los medidores de flujo con tubo Thorpe el flujo de gas que pasa entre el flotador y las paredes del tubo Thorpe sostiene el mismo flujo del gas; los flujos se leen en la parte superior de las bobinas y en el centro en los flotadores esféricos.
Recipientes para cal sodada
Hay de dos tipos: de vaivén y el de circuito, siendo este último el que se utiliza en la actualidad y se requieren válvulas unidireccionales; existen tres factores que pueden alterar la eficacia para absorber el CO2 como son tamaño de los recipientes, compresión defectuosa del material de absorción así como su característica físico-química, y mal funcionamiento de las válvulas.
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Los gránulos de cal sodada cuando están frescos se rompen con facilidad entre los dedos, con sabor amargo por su pH alcalino y cuando están gastados son duros y sin sabor. A la cal sodada se le añade colorante que indica el pH orgánico para proporcionar un control visual de su estado. Se usan violeta de etilo, naranja de etilo y el amarillo tipo arcilla. Los gránulos tiene tamaños de 4 a 8, esto quiere decir que pasan a través de una coladera que tenga de 4 a 8 orificios por pulgada cuadrada, para que su absorción sea máxima con poca resistencia al flujo del gas que pase por ella.
El reservorio contiene dos cámaras para la cal sodada, separadas por una malla de alambre con una capacidad cada uno para almacenar 500 cc de aire. Al usar cámaras seriadas, se saturan las primeras, pudiendo cambiar sólo la primera y se deben colocar en forma invertida, es decir la cal de medio uso y después la renovada, con buenos resultados y adecuada economía. Los recipientes tienen marco metálico para eliminar calor con lados de plástico transparente para poder ver el cambio de color de la cal usada y un reservorio en el fondo para recibir el exceso de vapor de agua de los gases espirados con su válvula de evacuación.
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Su función en la anestesia es proporcionar vaporización de líquidos volátiles dentro de una concentración regulable. Para la vaporización se requiere conocer algunos principios, como una fuente de calor externa, es decir una sustancia con la que el anestésico entre en contacto, pero al hacerlo se reduce la temperatura del líquido reduciendo su energía cinética, por lo que se requiere para una mejor vaporización un mayor aporte de calor para lo que se necesita aumento de la superficie de evaporación, reducción de la presión de vapor sobre el anestésico, calentamiento directo o una fuente indirecta de calor.
Por lo antes mencionado, un aspecto importante de los vaporizadores es el método por el cual el gas transportador capta el agente volatilizado y desde este punto de vista hay dos tipos de vaporizadores de acuerdo al diseño: de "extracción" cuando el gas transportador pasa sobre la superficie del líquido y el otro cuando el gas pasa a través del líquido (Cuadro 3).
Para lo cual se requieren ciertas características como son:
b) Resistencia al flujo. Suelen tener resistencia baja al flujo de gas para una mayor interfase aire-líquido, por lo que el gas transportador se requiere descomponer en partículas más pequeñas y éstas pasar a través del líquido o de una mecha.
c) Estabilidad a la temperatura. Para una vaporización uniforme se requiere que los vaporizadores sean construidos como materiales con alta capacitancia y conductancia al calor por lo que una concentración de vapor elegida no debe alterarse por los cambios de temperatura ambiental o del líquido.
d) Estabilidad del flujo. Con flujos bajos suele ocurrir un equilibrio del gas transportador con el vapor en el momento de su paso y permitir una concentración más alta del anestésico; con flujos más altos puede haber un equilibrio más lento y se vaporizará menor cantidad de anestésico; la construcción de los vaporizadores modernos permite una concentración constante a diferentes flujos.
e) Precisión. Los vaporizadores deben permitir concentraciones de administración de gases controlables y predecibles.
Por lo anterior podemos efectuar la siguiente clasificación de vaporizadores:
1. Unidades que permiten la obtención de grandes superficies para evaporación.
Por encima o a través del agente líquido con gran superficie de exposición se hace pasar una porción variable de la corriente de gas anestésico.
b) Mechas de algodón.
c) Artefactos de burbujeo.
d) Artefactos de "goteo"; goteo de éter líquido en superficies metálicas.
2. Métodos para disminuir la presión de vapor.
Se utiliza el principio de "arrastre" de corrientes de aire o gas. Se usa en unidades de la clase 1.
b) Se basa en corriente independiente de aire.
3. Con fuente directa de calor.
b) Con riego de agua caliente.
4. Artefactos que proporcionan calor en forma indirecta.
b) Calor de cristalización; calor químico. Cristales con punto de fusión baja: CaCl2 hidratado; paradiclorobenceno.
c) Contacto con material con calor y conducción elevados.
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Por último, revisaremos el circuito respiratorio del aparato de anestesia, en el cual los gases y vapores mezclados pasan al paciente con resistencia baja a la inspiración y espiración con un esfuerzo ventilatorio mínimo, favoreciendo la absorción de CO2, humectación y eliminación adecuada de los gases de desecho, siendo los componentes principales: tubos respiratorios, válvulas respiratorias, bolsa reservorio, recipiente de absorción de CO2, un sitio para la entrada de flujo de gas fresco, una válvula de chasquido para el exceso de gas, una pieza de Y, codo y mascarilla.
Los tubos respiratorios de casi 1 m de largo con diámetro de 22 mm de diámetro interno, son corrugados, lo que permite flujo turbulento, para la mezcla adecuada de gases y regulación de temperatura de los mismos, construidos en caucho conductivo, aunque en la actualidad no son necesarios; los de plástico desechable, son adecuados, ligeros y baratos. Su distensibilidad aconsejable varía de 0 a 5 ml/metros de longitud y con volumen de 400 - 500 ml/m, por lo que en 150 ml de gas, valorando este gas como espacio muerto del sistema, la resistencia al flujo de gas es pequeña alrededor de 1 cm de H2O L/min. Existen en el mercado tubos de diámetro más pequeño para niños y lactantes.
Un circuito respiratorio tiene dos válvulas respiratorias idénticas, una en el extremo inspiratorio y otra en el espiratorio, cuya función es conservar el flujo unidireccional de los gases dentro del circuito; en los aparatos modernos se localizan cerca del recipiente de la cal sodada. Deben tener resistencia baja y capacidad alta, es decir deben abrirse con poca presión y cerrarse con rapidez y completa. Las válvulas tipo "domo", están construidas con un borde circular en cuña, ocluidas por un disco ligero de diámetro un poco mayor, hidrofóbico para que el agua condensada no haga que se adhiera al borde en cuña y aumente la resistencia de abertura. El domo está construido de plástico transparente removible para ver fácilmente el disco y proporcionar mantenimiento.
Las bolsas para la respiración, suelen llamarse bolsa reservorio, ya que proporcionan un reservorio para gases anestésicos o de oxígeno, además que permiten valorar visiblemente la existencia y volumen aproximado de ventilación y proporcionar ventilación manual en caso necesario. Las bolsas reservorio suelen ser elípticas para más fácil manipulación, de látex o caucho, no resbaladizas; algunas suelen ser conductivas aunque esto último no es necesario y van de 0.5 - 6 L de capacidad, siendo lo óptimo la que conserva un volumen entre la capacidad inspiratoria del paciente y la capacidad vital, por lo que la más adecuada para el promedio de los adultos es la de 3L. La bolsa reservorio es la única parte colapsable del circuito de anestesia, y deben las válvulas respiratorias colocarse entre la bolsa resevorio y el paciente.
Como menciona Collins en su libro: "El anestesiólogo
es al mismo tiempo
médico, científico y artista. Como artista se
le juzga por el estado de su equipo".