Así funciona un respirador artificial, clave en las UCI del coronavirus

Con la pandemia de coronavirus los respiradores se han convertido en un bien tan preciado que comienza a haber escasez. Los pacientes críticos (menos del 20% de total) requieren de ventilación artificial en los casos más severos de insuficiencia respiratoria siendo éstos un 10% del total de pacientes con positivo en coronavirus.

Alemania ha optado por vetar las exportaciones de aparatos de ventilación artificial mientras que China ha enviado un lote muy amplio de estos respiradores a Italia. Tecnología médica muy avanzada cuya fabricación es más compleja de lo que pudiera parecer.

Pero, ¿cómo funcionan estos respiradores? Como ocurre con cualquier tecnología, la evolución desde los primeros ventiladores artificiales patentados por Pulmotor en 1907 hasta los que podemos encontrar hoy en cualquier hospital de España ha ido in crescendo. Aunque a simple vista parezcan aparatos más bien rudimentarios la base física para la ventilación artificial no ha cambiado mucho.

Pulmones de acero para niños los años 30.

Tenemos principalmente dos tipos. El denominado pulmón de acero que consistía en una cámara que ocupaba todo el cuerpo del paciente a excepción de la cabeza creando una atmósfera con menor presión -presión negativa- que la natural para que la caja torácica se expandiera, ayudando de esta forma a la respiración. El pulmón de acero cayó en desuso a favor de los aparatos de presión positiva más modernos y menos aparatosos.

El segundo tipo de ventilación artificial insufla aire al individuo con una presión por encima de la atmosférica forzando a los pulmones -con una presión más baja- a llenarse. Los aparatos que se utilizan en la actualidad para este tipo de respiración mecánica utilizan una turbina como generadora de un flujo de aire regulable.

Monitor de respirador artificial

Antes de la llegada de las turbinas, existían los respiradores neumáticos, dependientes de una fuente externa de aire comprimido o un generador (por pistón generalmente) integrado dentro del propio sistema. Los ventiladores artificiales por turbina tan solo necesitan de una corriente eléctrica -a veces suministrada por una batería de alta capacidad- para crear la citada presión positiva.

Los pacientes con síntomas más leves (dentro de la gravedad) bastará con mascarillas de respiración artificial no invasiva. Mientras, los pacientes de mayor gravedad tendrán que ser intubados y conectados a esas máquinas de respiración asistida. El esquema más simple consiste en dos tubos y una válvula: un tubo para llenar los pulmones de aire, otro para vaciarlos y la válvula que los regula.

Esquema respiración artificial Pardell

En las máquinas de turbina se puede regular el flujo y presión de aire para adaptarse a las necesidades del paciente. También se puede regular la mezcla de oxígeno-aire y la humedad así como monitorizar intentos de respiración por parte del paciente. Los aparatos más modernos cuentan con varias alarmas que avisarán al personal sanitario de pérdidas de presión, intentos de movimiento y fallos de todo tipo. Además, al ser máquinas vitales, posee sistemas duplicados para que, en caso de fallar el primero, el segundo tome su función inmediatamente.