CURSO DE FORMACIÓN CONTINUADA: CIRCUITO ABIERTO Y

CURSO DE FORMACIÓN CONTINUADA:
CIRCUITO ABIERTO Y CIRCUITO CIRCULAR EN ANESTESIA
TEMA 2
(On - line)
SISTEMA DE ANESTESIA. CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
Company R, García V, Belda FJ, Lloréns
2
2. SISTEMA DE ANESTESIA. CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
Se denomina genéricamente mesa, máquina, aparato, equipo o sistema de anestesia, al
conjunto de elementos que sirven para administrar los gases medicinales y anestésicos al paciente
durante la anestesia, tanto en ventilación espontánea como controlada. En los quirófanos de nuestro
entorno se distinguen dos tipos de aparatos de anestesia: Por un lado están lo que podríamos llamar
Ventiladores o Respiradores adaptados a anestesia, de características básicas similares a los
utilizados en Reanimación y Cuidados Críticos, cuyo circuito de ventilación no permite la
reinhalación de los gases espirados, por lo que se denominan circuitos abiertos; y por otro, las
denominadas mesas de anestesia con circuitos circulares con absorbedor de CO2 que permiten la
reutilización de los gases espirados. En todos ellos podemos encontrar una estructura común, que
comprende los siguientes elementos:
- Sistema de aporte de gases frescos.
- Circuito anestésico.
- Ventilador (generador de presión positiva)
CIRCUITOS DE VENTILADOR
CIRCUITOS ABIERTOS.
CON
VÁLVULAS
UNIDIRECCIONALES.
Son los circuitos de los que hemos llamado ventiladores adaptados a anestesia, es decir,
aquellos especialmente diseñados para su uso con ventiladores (Figura 1). Son circuitos de no
reinhalación porque la separación entre los gases inspirados y espirados está asegurada por válvulas
unidireccionales inspiratoria y espiratoria accionadas por un ventilador y situadas en el interior del
aparato. El ventilador insufla una mezcla de gas o de vapor anestésico en el segmento inspiratorio
cuando se abre la válvula inspiratoria y se cierra la espiratoria; la espiración se produce a la rama
espiratoria por la apertura de la válvula espiratoria y cierre de la inspiratoria1. Por detrás de la
válvula espiratoria los gases procedentes del paciente son vertidos al aire ambiente o al sistema
antipolución.
Son respiradores de comportamiento "volumétrico", que permiten ajustar y controlar la
ventilación con presión positiva intermitente, de un modo idéntico a los respiradores de reanimación
y cuidados críticos. Son aparatos concebidos como respiradores para ventilación mecánica
prolongada que, usados como aparatos de anestesia, permiten el acoplamiento de un vaporizador y
presentan entre sus caudalímetros el correspondiente para la administración de N20. Su principal
inconveniente radica en la imposibilidad de utilizar flujos bajos, perdiendo las ventajas ya descritas.
Pero aportan como cualidades la compliancia casi nula de su circuito interno (lo que facilita el
control de la ventilación) y la predictibilidad de los cambios en la composición de los gases
inspirados a partir de los cambios en la composición del FGF (ya que los primeros son paralelos a
los segundos y se producen de forma inrnediata).
3
Figura 1. Ventiladores adaptados a anestesia. Circuito unidireccional.
CIRCUITOS CIRCULARES
El circuito circular se caracteriza por la presencia de válvulas unidireccionales para los gases, y
la eliminación del CO2 se produce exclusivamente por la absorción en cal sodada (circuito cerrado)
o bien se elimina de forma mixta: parte por lavado por el flujo de gases frescos y parte por
absorción por la cal sodada (circuito semicerrado).
COMPONENTES DE LOS CIRCUITOS ANESTÉSICOS CIRCULARES
La caracterización de cualquier CA viene dada por el número, características y ubicación
relativa de los componentes que lo integran. Los componentes de un circuito anestésico pueden ser
uno o mas de los siguientes elementos2,3 (fig. 2)
Figura 2. Componentes del circuito circular
4
1.- Tubos anillados. Tienen la función de conducir las mezclas de gases y, en ocasiones, de
ejercer el papel de reservorio. Su tamaño el de sus conexiones se halla estandarizado según normas
internacionales (22 mm de diámetro). Deben seleccionarse aquellos que presentan una baja
compliancia y recordar que los construidos en caucho pueden absorber cantidades significativas de
Halotano y, sobre todo de Metoxiflurano.
2.- Bolsa reservorio. Caracterizada por su gran compliancia (superior a la del resto del
circuito), suele estar construida en caucho y tiene como función principal servir de reservorio con
un contenido equivalente a, como mínimo, el volumen corriente utilizado. Recoge la mezcla de gas
fresco que alimenta permanentemente al circuito y, en ocasiones (según el tipo de circuito), una
fracción mas o menos importante del gas espirado. Permite asistir o controlar la ventilación manual,
supervisar la ventilación espontánea y amortiguar las subidas de presión que pudieran generarse en
el CA. Su volumen es de 3 - 5 l y constituye un elemento de seguridad respecto a los aumentos de
presión en el circuito ya que puede contener varias decenas de litros sin explotar ni superar
presiones de 70 cmH2O . Su grado de repleción nos indica el equilibrio entre las entradas y salidas
(consumo por el paciente y fugas) de gas del circuito. Así mismo, sus oscilaciones en inspiración y
espiración reflejan el volumen corriente en ventilación espontánea.
3.- Válvula espiratoria. Está destinada a dejar pasar a la atmósfera una parte o la totalidad
(según el tipo de circuito y como se esté utilizando) del gas espirado. Es imprescindible cuando el
sistema recibe mas gas del consumido por el paciente. Habitualmente se trata de válvulas llamadas
de “sobrepresión o sobreflujo”, puesto que permiten la salida del gas cuando el circuito alcanza el
nivel de presión previamente regulado (“presión de apertura”). Su resistencia en posición abierta
debe estar cerca de los 3 cmH2O para un flujo de 30 l/min. En ventilación espontánea y con la
utilización de flujos bajos, la válvula se regula para que la fuga de gas se produzca solo al final de la
espiración, cuando la presión en el CA se eleva por la llegada del gas espirado. En ventilación
mecánica el umbral de apertura se eleva para permitir el escape solo al final de la inspiración. La
fuga en este caso se produce en tiempo inspiratorio. En circuito cerrado se aumenta la presión de
apertura para eliminar la fuga
4. Válvulas unidireccionales. Tienen la función de asegurar el sentido circular
(unidireccional) de los gases en los circuitos circulares. Las mas ampliamente utilizadas son las de
cúpula, por ejercer una baja resistencia al flujo de gas (1 - 1.5 cmH2O para un flujo de 30 l/min) y
presentar una baja presión de apertura (0,2 cmH2O). Su mecanismo de funcionamiento obliga a
colocarlas verticalmente. Se suelen situar cerca del respirador y del cánister.
5.- Absorbedor de CO2. Se trata de un cilindro (“Cánister”) dispuesto en sentido vertical u
horizontal, y relleno de material absorbente al CO2. Suele estar construido en material plástico o
vidrio, lo que permite observar los cambios en el color del absorbente. Los construidos en metal,
por el contrario, tienen la ventaja de disipar mejor el calor y la electricidad estática, aunque esta
última propiedad tiene poca importancia porque los materiales absorbentes son buenos conductores
y ello impide que se acumule una carga importante de electricidad. Su capacidad es de alrededor de
3 L, tiene una resistencia débil, 1 cmH2O para un flujo de 30 l/min y su compliancia es muy baja.
Los gases penetran en el cánister durante la espiración y permanecen hasta la espiración
siguiente, lo que asegura un tiempo prolongado de contacto con la cal sodada. Normalmente el
absorbedor de CO2 funciona en posición vertical. Los gases espirados circulan en sentido
ascendente a través de él y tienden a formar canales preferentes en las zonas donde encuentran
menor resistencia sobre todo junto a las paredes del cánister. En estos canales hay una menor
densidad de gránulos de absorbente y es mayor el espacio intergranular por lo que los gases pueden
atravesarlos sin ser totalmente desprovistos de CO2. El consumo inicial de la cal sodada suele
5
producirse en las zonas periféricas y mas bajas y, progresivamente, en posiciones mas centrales
superiores, lo que da lugar a la formación de una zona con forma de cono invertido que se encuentra
fuera del trayecto del gas. Un método eficaz para paliar este efecto, que reduce el rendimiento de la
cal sodada, consiste en cambiar la posición del cánister respecto a la dirección del gas espirado.
La absorción del CO2 tiene su aplicación en los circuitos de caracter circular en los que se
busca la reutilización de los gases anestésicos, lo que conlleva la reinhalación total o parcial del gas
inspirado. En estos casos la preceptiva eliminación del CO2 espirado se consigue por medios
químicos, aplicando el principio de la neutralización de un ácido (el ácido carbónico formado por la
hidratación del CO2) por una base4. Los absorbentes depositados en el cánister se presentan en
forma de gránulos (de 3 a 6 mm de diámetro), generalmente blancos, cuya composición es:
NaOH
H2O
KOH
Ca(OH) 2
4%
14 - 19%
1%
76 - 81%
La reacción por la cual se elimina el CO2 es la siguiente:
= CO3H2
H+ + HCO3- =
2H+ + CO3= ...
CO2 + H2O
El ácido carbónico así disociado reacciona con el hidróxido sódico disociado:
2CO3H2 + 2NaOH + 2KOH  = CO3Na2 + CO3K2 + 4H2O + CALOR
El carbonato sódico formado penetra entonces en el interior de los gránulos del absorbente y
entra en contacto con el hidróxido de calcio:
= 2CO3Ca + 2NaOH + 2KOH
2Ca(OH)2 + CO3Na2 + CO3K2
La reacción es exotérmica (lo que produce el calentamiento de los gases), y conlleva la
regeneración del hidróxido sódico y la formación de agua (humidificación de los gases) y carbonato
cálcico. Por cada mol (22,4 l) de CO2 se produce uno de CO3Ca, dos moles de H2 O y se liberan 14
Kcal. La capacidad máxima de absorción es de 26 L de CO2 para cada 100 gr. de cal sodada,
aunque en la práctica no sobrepasa el 70% de esta capacidad.
La reacción de absorción hace cambiar de color un indicador incorporado a la cal, con lo que
podemos observar su consumo progresivo. Existen varios tipos de indicadores:
Indicador
Fenolftaleina
Violeta de etilo
Amarillo Clayton
Naranja de etilo
Mimosa Z
Color de la cal
Fresca
Consumida
blanca
rosada
blanca
púrpura
roja
amarilla
anaranjada
amarilla
roja
blanca
El llenado del cánister con la cal sodada debe ser tal que el volumen intragranular
(aproximadamente el 50% del volumen del cánister) sea siempre superior al volumen corriente del
paciente.
6.- Entrada de gas fresco. Los flujos de O2, N2O y aire que alimentan el circuito deben ser
suministrados por caudalímetros de precisión, que deben estar graduados en los flujos por debajo de
100 - 200 ml/min en escalones de 50 ml/min. Incluso, durante la utilización de circuito cerrado, se
considera necesaria una escala de 10 ml/min1.
6
7.- Vaporizadores. Son los recipientes encargados de transformar el agente anestésico de
líquido en vapor para que pueda ser inhalado.
Bibliografía
1. Soro M, Belda FJ, Lloréns J y Martí F. Funcionamiento de los equipos de anestesia. Circuitos
anestésicos. En : Belda FJ y Lloréns J ed. Ventilación mecánica en anestesia. Madrid, E Arán
1999; cap 6: 101 – 120.
2. Orkin FK. Circuitos anestésicos. En: Miller RD (Ed). Anestesia. Doyma, Barcelona 1988.
3. Andrews JJ. Inhaled anesthetic delivery systems. En: Miller RD (ed). Anesthesia, 4 Ed.
Churchill Livingstone London 1994.
4. Freys G. Chaux sodée: une mise en examen. Ann Fr Anesth Reanim 1999; 18: 299-302.
Palabras clave: Sistemas de anestesia, Circuito abierto, Circuito circulart