La base de la ecuación de Stewart-Hamilton

By Gonzalo Solla - Last updated: Domingo, junio 14, 2015

Describe el efecto de la dilución de una sustancia que se “inyecta” en un fluido que circula. En el caso del ejemplo es un circuito cerrado como el aparato circulatorio. La situación se puede esquematizar del siguiente modo.

 

En el siguiente esquema tomaremos la primera curva verde (que podría corresponder a un colorante) y la cambiamos por una que produciría la inyección de un líquido frío (más frío que el fluido).  Al mismo tiempo, en lugar de medir concentración de colorante medimos la temperatura. Ahora la curva aparece invertida porque lo que se mide (temperatura) desciende. Si además hacemos que la línea de tiempo se desplace en sentido convencional (flecha) obtendremos la primera transformación (curva 2).

La segunda transformación (curva 3) surge de invertir el eje de las Y o sea que la línea sube cuando la temperatura baja. Lo exponemos de este modo pues así la veremos en los monitores.

La ecuación de Stewart-Hamilton (tomando el ejemplo del colorante) dice que el flujo es igual a la cantidad del trazador inyectado (moles) dividida por la integral de la concentración sobre el tiempo (el área debajo de la curva). Para el caso de la temperatura se introducen algunas modificaciones que comentaremos en otra entrada.

 

 

 

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Adrenalina 1/200.000

By Gonzalo Solla - Last updated: Lunes, junio 6, 2011

Esta entrada es para una aclaración. La adrenalina viene en ampollas de 1 mg/ml que corresponde a una concentración de 0,1% (0,1 gramos en 100 ml). Sin embargo, en vez de referirse a esta concentración como 0,1%, habitualmente se utiliza el término 1 en 1000 (1 g cada 1000 ml). Y es a partir de esta expresión que las diluciones de adrenalina utilizadas en combinación con los anestésicos locales reciben su nombre. Entonces una dilución 1/200.000 es cuando se diluye el contenido de la ampolla de adrenalina 200 veces. Ejemplo: 50 ml de bupivacaína 0,5%, 1 ml de adrenalina, 149 ml de suero fisiológico, total 200 ml. Obtenemos entonces, una solución que contiene bupivacaína 0,125% y adrenalina 1: 200.000 pues la ampolla que es de 1 mg (0,1% o 1/1000) fue diluída 200 veces.

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Asistencia respiratoria mecánica: terminología

By Gonzalo Solla - Last updated: Jueves, junio 2, 2011

Como consecuencia de las traducciones y complejas clasificaciones el tema Asistencia Respiratoria Mecánica (ARM) resulta confuso en su terminología acerca de los modos ventilatorios. Por este motivo presento en esta entrada unas sugerencias sencillas para abordar el tema.

Los modos ventilatorios están definidos por dos variables: quién decide cuando respirar (ventilador o paciente) y quién hace la fuerza (ventilador o paciente).

Cuando el ventilador decide recibe el nombre de controlada, cuando el paciente lo hace y el respirador lo respalda (asegura un mínimo de respiraciones) se le llama asistida.

Controlada versus Asistida: de acuerdo a si el ventilador inicia la inspiración siempre o a veces.

Cuando el ventilador hace la fuerza siempre se la llama contínua y cuando la hace a veces el ventilador y otras el paciente se llama intermitente.

Contínua versus Intermitente: de acuerdo a si el ventilador realiza la fuerza siempre o a veces.

De la combinación de estas dos variables surgen las diferentes modalidades de ventilación en las cuatro curvas que se muestran en la figura de este post publicada en el libro Anestesiología de Miller.

Curva 1

En un extremo de las modalidades tendremos a la Controlada Contínua la más utilizada en Anestesiología debido a que los pacientes se encuentran sin impulso respiratorio y parálisis de origen farmacológico. En los textos en inglés la encontraremos como Controlled Mechanical Ventilation (CMV).

Curva 2

Cuando el ventilador realiza la fuerza siempre pero la iniciativa la tiene el paciente se llama Contínua Asistida o Assist Control (AC) en inglés. Como en el caso de la Controlada Contínua, el ventilador puede ciclar por volumen o por presión. Y aquí empieza el lío idiomático. En la literatura sajona, cuando la ventilación Continua Asistida (AC) cicla por presión,  se suele llamar Intermittent Positive Pressure Ventilation (IPPV). La ventilación Continua Asistida normalmente utiliza una frecuencia mínima de respaldo, si el paciente no toma la iniciativa, entonces se activa el ventilador.

Curva 3

En el modo Intermitente Controlada las respiraciones del paciente y del ventilador se alternan en forma no sincronizada de modo que la frecuencia del ventilador es fija y el paciente puede respirar en forma espontánea únicamente entre los ciclos del ventilador. En ingles Intermittent Mandatory Ventilation (IMV). En este caso coinciden los nombres es Intermitente Controlada o lo que es igual Intermittent Mandatory.

Curva 4

Intermitente Controlada y Sincronizada o Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV). Similar a la anterior pero los ciclos a presión positiva se sincronizan con uno de los esfuerzos respiratorios del paciente.


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Capnógrafía: la información que no aprovechamos.

By Gonzalo Solla - Last updated: Sábado, mayo 28, 2011

La capnografía muestra las concentraciones de CO2 en el aire inspirado e espirado en función del tiempo. La concentración de CO2 al final de la espiración (end tidal), es la más cercana a la plasmática. Además de estos datos, la curva de capnografía contiene información que a menudo no se analiza en toda su extensión.

Con la simple observación de la curva de capnografía estableceremos la frecuencia ventilatoria real (tanto del ventilador como del paciente si está con ventilación espontánea). Esto permite detectar rápidamente la desconexión de cualquier elemento del circuito pues en esta circunstancia desaparece la curva. La forma del capnograma es característica: la elevación de la línea de base por encima de cero nos advierte que existe re-inhalación de CO2, aunque si ésta se vuelve repentinamente demasiado alta puede deberse al fallo de la válvula espiratoria (en general, diafragma adherido por la humedad). La disminución de la pendiente del ascenso espiratori0 (sector A-B), se interpreta como una dispersión de la constante de tiempo de los alvéolos, característica de la obstrucción bronquial difusa que deja zonas del pulmón con vaciamiento aéreo más lento.

Finalmente, el CO2 espirado es producto del metabolismo aerobio que es transportado por el sistema circulatorio hacia los alvéolos. Si la producción de CO2 es constante y la ventilación alveolar (volumen minuto) también, el volumen de CO2 espirado depende directamente del flujo pulmonar. El flujo en la arteria pulmonar es igual al gasto cardíaco. Una caída en el ETCO2 (concentración de CO2 al final de la espiración) en las condiciones citadas revela  una caída proporcional del gasto cardiaco. Este es el principio de funcionamiento de los equipos de monitorización del gasto cardiaco no invasivo (NICO).

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Laringoscopios: ¿MacIntosh o pala recta?

By Gonzalo Solla - Last updated: Jueves, mayo 12, 2011

palasrectasSolo observemos sus diferencias. El laringoscopio de MacIntosh de pala curva es eso, una pala. El “piso” de la pala es muy corto, y es la saliente del lado izquierdo. La pala carga la lengua y la desplaza hacia la izquierda despejando la visión de la glotis. Por supuesto, ni éste ni otro laringoscopio crearán la línea recta de visión, eso se logra con la posición de la cabeza, pero sí despejarán el contenido e iluminarán el fondo. ¿Y el de pala recta? Si lo miramos bien, el de la pala recta no tiene una pala, yo lo llamaría laringoscopio de tubo. No puede cargar y desplazar la lengua. Se usa cuando el desplazamiento de la lengua no es posible ya que no hay espacio en la boca para ello. Y para establecer si eso es probable antes de iniciar el procedimiento se aplica el conocido test de Mallampati que relaciona el tamaño de la boca con el de la lengua.  La acción del laringoscopio de pala recta es crear un “canal” rodeado por lengua directo a la glotis y por ello la epiglotis debe ser elevada por el mismo. Recomiendo poner el ojo en el orificio posterior de este tubo para realizar el procedimiento. Es bueno tener en cuenta que una vez introducido el tubo a menudo la visión glótica se pierde o al menos no es tan buena como cuando se utiliza la pala curva.

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Lectura del manómetro

By Gonzalo Solla - Last updated: Domingo, mayo 8, 2011

manometroEn la entrada anterior vimos como calcular el tiempo que nos queda de oxígeno de acuerdo a la presión del tanque, su volumen y el flujo al cual lo utilizamos. Esto lo hicimos con referencia a la presión atmosférica tomando la unidad (1 atm) como su valor fijo. Obtener la lectura del manómetro es muy sencillo pero hay que prestar atención a las unidades. El manómetro de la fotografía tiene una escala exterior en PSI y otra en BAR. PSI es la abreviatura de pound/square inches o libras por pulgada cuadrada. El BAR podemos asumirlo como atmóstferas (1 BAR = 1 atm) aunque no es exacto. En PSI 1 atm es 14,7. Una manera sencilla de recordarlo es que al inflar los neumáticos del automóvil lo hacemos con unos 28-30 PSI (hago  notar que se utiliza en  Uruguay en las gasolineras a pesar de ser un país con  sistema métrico) y que esto son unas 2 atm. Comparemos con un balón de 50 l de oxígeno lleno cuya presión interior es de 150 atm!.

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¿Cuántos minutos de oxígeno quedan?

By Gonzalo Solla - Last updated: Viernes, mayo 6, 2011

Oxygen-CylinderEl oxígeno se almacena en balones. Para contestar la pregunta del título hay que comprenderque una vez fuera del tanque, el oxígeno (en el circuito, en el paciente o en el aire) se encontrará a una presión de una (1) atmósfera. Al tanque se le coloca un regulador con dos manómetros. El proximal al tanque nos indica la presión en el tanque, y éste es uno de los elementos que tendremos en cuenta para calcular contenido en litros.  El otro elemento es el volumen del tanque. Los cilindros altos utilizados en nuestros hospitales son de 50 l y los tomaremos como ejemplo.

Para calcular el volumen de gas remanente a 1 atmósfera (desde ahora atm) tendremos en cuenta que

Presión  (del tanque en atm) x Volumen (tanque en l) = Presión atmosférica (1) x Volumen del oxígeno fuera del tanque

En el ejemplo siguiente tenemos una lectura del manómetro de 70 atmósferas en un tanque de 50 litros, queremos conocer el volumen (VOL) de oxígeno una vez en el exterior entonces:

70 x 50 = 1 x VOL            (expresión que se desprende de la ecuación general de los gases: P x V = P´x V´)

VOL = 3500 l

Conociendo el volumen entonces sabremos cuanto tiempo nos queda de acuerdo al flujo que estemos utilizando

Tiempo restante (min) = VOL/Flujo (l/min)

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Caso clínico

By Gonzalo Solla - Last updated: Miércoles, abril 27, 2011

26042011191 21 años, sexo femenino, consulta por dolor torácico derecho de aparición brusca y disnea. Al exámen: sin murmullo alveolar en el hemitórax derecho, hipersonoro. Se le realiza placa de tórax que aparece en la imágen. Se coordina para abordaje torácico laparoscópico. Se colocó sonda de doble luz izquierda y se ventila únicamente el pulmón izquierdo desde el inicio de la cirugía. Discutir el motivo de esta decisión clínica

 

 

 

 

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Pinza protegida: ¿para qué?

By Gonzalo Solla - Last updated: Miércoles, abril 27, 2011

2604201119726042011198Cuando entramos en unipulmonar durante la cirugía de tórax desconectamos uno de los pulmones el cual que queda al aire, y pinzamos la rama correspondiente para que no se produzca fuga. De este modo, todo el volumen corriente se dirige hacia el pulmón conectado (pulmón ventilado). La pieza que hay que pinzar es gruesa y  una pinza débil puede deteriorarse por la presión a la que es sometida. Pregunta: ¿porqué no hacer como aparece en la fotografía de la izquierda?, solo implica retirar el conector doble que se muestra en la fotografía de la derecha  y se evitan las fugas accidentales vinculadas al pinzado.

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Espirometría intraoperatoria: principios del funcionamiento del tubo de Pitot

By Gonzalo Solla - Last updated: Domingo, abril 24, 2011

pitotcrop

En los equipos actuales, la adquisición de datos para espirometría en el paciente intubado se realiza a través de un tubo interpuesto entre la sonda endotraqueal y la pieza en Y (imágen)  (ETT= Sonda Endotraqueal). Los conectores A y B se conectan al módulo de espirometría el cual mide la presión a este nivel. El cono C es para la conexión del capnógrafo. Conceptualmente este dispositivo es lo que se conoce como tubo de Pitot.

Antes de entrar en detalles acerca de este dispositivo, conviene repasar brevemente el concepto de Bernoulli que se expresa bien en esta elegante fotografía. Advierto que el desarrollo se ha simplificado en extremo para que se comprenda el concepto. Quienes quieran profundizar encontrarán otras variables que se han obviado en esta presentación.

Principio de Bernoulli

Principio de Bernoulli

Para un determinado flujo de aire que recorre el tubo horizontal, la velocidad de desplazamiento aumenta cuando el diámetro disminuye. La presión medida en donde la velocidad es alta, es menor que donde es baja.  Si el flujo se interrumpe, el líquido en el sector en U se equilibra pues estará sometido a igual presión desde el sector fino y ancho. La diferencia de presiones mostrada en la figura es consecuencia de las diferentes velocidades de desplazamiento del fluido. El principio de Bernoulli se desprende del de la conservación de la energía pues la sumatoria de todas las formas de energía mecánica en un fluido es constante.

El tubo de Pitot se utiliza para establecer la velocidad del flujo a través de las medición de la presión de estancamiento (la presión en una rama paralela a la dirección del flujo y ocluida en su otro extremo (Figura 3), que es igual a la suma de la presión estática y la presión dinámica. La presión estática es la presión de un fluído medida en un punto. La presión total se mide en el extremo ocluido. El valor de la presión dinámica que depende de la velocidad del flujo y su densidad  se calcula por la diferencia entre las medidas, en este caso con el desplazamiento del diafragma.

pitot_tube_diagram

La ecuación de Bernoulli  nos muestra:

Equation-1

Donde la presión de oclusión (pt) es igual a la suma de presión estática (ps) más la presión dinámica (segundo término de la ecuación donde nu es igual al coeficiente de viscosidad y V a la velocidad del fluído.

El tubo de Pitot se utiliza para medir presión total o de oclusión al tiempo que se mide la estática. Resolviendo la ecuación de Bernoulli obtenemos la velocidad del flujo.

V = \sqrt{\frac{2 (p_t - p_s)}{\rho}}

donde:

V= velocidad

Pt= presión total (igual a la presión de estancamiento)

Ps= presión estática

nu= viscosidad

Conociendo la velocidad del flujo y el área de sección del tubo se establece el valor del  flujo. Identificando los tiempos del ciclo respiratorio se pueden calcular los valores del volumen corriente y minuto y  construir las gráficas de Presión f (tiempo) y el diagrama Presión – Volumen.

Los viejos espirómetros utilizaban un molinete en la rama espiratoria para medir la velocidad del flujo. Al no medir presión solo podían informarmos el volumen corriente y el minuto y no eran capaces de construir los diagramas espirométricos. Todavía pueden encontrar espirómetros de este tipo en los carros Datex-Ohmeda grandes.

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