Introducción
La oxigenoterapia se define como el aporte artificial de oxígeno (O2) en el aire inspirado (1). Es considerado la terapia más común en cuidados respiratorios. El O2 se debe considerar como fármaco, por lo tanto,
requiere una indicación documentada, dosis precisa y un control adecuado considerando las condiciones del paciente. Los principales objetivos de la oxigenoterapia que llevan a su utilización son: tratar o prevenir la hipoxemia, tratar la hipertensión pulmonar y reducir el trabajo respiratorio y cardiaco.
En este contexto, el clínico debe poseer conocimientos idóneos de la oxigenoterapia para elaborar los objetivos deseados, seleccionar el modo de administración, supervisar la respuesta del paciente y recomendar e implementar cambios apropiados.
Definiciones
Hipoxemia
Corresponde a la disminución de la presión parcial de O2 arterial (PaO2) por debajo de 60 mmHg, lo que corresponde a una saturación de O2 arterial (SatO2) del 90%. (2). La detección de hipoxemia se consigue con la medición de la PaO2 a través de gases arteriales y/o la SatO2 de la hemoglobina mediante pulsímetro.
Hipoxia
Es el déficit de O2 en los tejidos. (3).
Medición de O2
La medición de gas en sangre arterial es denominado PaO2 en cambio, cuando se realiza oximetría se utiliza SatO2. Rangos normales de SatO2 a nivel del mar fluctúan entre 97-99%, con un límite mínimo de 94% (4).
La cantidad de O2 utilizado dependerá de los niveles de hipoxemia verificados y no de la clínica. En un estudio realizado a 77 niños con infecciones agudas de las vías respiratorias bajas evidenciaron signos clínicos hipoxémicos (cianosis, cabeceo y somnolencia) a distintas SatO2: 13% de los niños con SatO2 <85%, 26% con SatO2 <90% y 44% con SatO2 <93%. (5-6).
En la práctica, el umbral mínimo para administrar O2 es con SatO2 <90%, ya que pequeñas reducciones bajo este porcentaje podría representar una caída peligrosa en la PaO2, como se puede verificar en la curva de disociación hemoglobina (Figura 1). Sin embargo, en Chile es indicado el uso de oxigenoterapia si la saturación es ≤ 93% (7).
Oxigenoterapia
Es la aplicación suplementaria de O2 al aire inspirado de una persona, con fines terapéuticos (6).
Existe consenso entre los clínicos en cuanto al uso adecuado de la oxigenoterapia, basado en objetivos que dirigirán el uso terapéutico en la práctica clínica (6).
Objetivos de la oxigenoterapia
Los objetivos generales de la oxigenoterapia es mantener una adecuada oxigenación a los tejidos minimizando el trabajo cardiopulmonar. Los objetivos específicos son: (7) (8)
- Corregir hipoxia documentada o por sospecha
- Disminuir los síntomas asociados a hipoxemia crónica
- Disminuir la carga de trabajo que aporta la hipoxemia al sistema cardiopulmonar
- Aumentar tolerancia al ejercicio
- Favorecer el crecimiento somático
- En hipoxemia crónica controlar la hipertensión pulmonar
La corrección de la hipoxemia se produce elevando los niveles de oxígeno en alvéolos y sangre, siendo el objetivo más tangible, fácil de medir y registrar mediante la oximetría de pulso. Junto con disminuir la hipoxemia también se puede aliviar síntomas asociados: trastornos pulmonares como EPOC, enfermedades pulmonares intersticiales y síntomas mentales producto del aporte adicional de O2. Otro cambio importante es disminuir la carga del sistema de compensación manifestado por aumento de ventilación y gasto, ya que en casos de hipoxemia aguda el corazón debe bombear mucha sangre por minuto para satisfacer las demandas de los tejidos. Esta reducción de la carga de trabajo es particularmente importante cuando el corazón ya está estresado por enfermedades como el infarto al miocardio. (7)
Guía clínica
Para dar sustento técnico al uso de oxigenoterapia, la Asociación Americana de Cuidados Respiratorios (American Association for Respiratory Care, AARC) ha desarrollado y publicado una guía clínica práctica para entregar de manera segura y efectiva O2 a pacientes adultos y pediátricos. (Ver tabla 1)
Evaluar la necesidad para la oxigenoterapia
Existen 3 maneras de identificar la necesidad de O2.
- Uso de medidas de laboratorio para documentar la hipoxemia.
- Problema o condición clínica específica.
- Manifestación de hipoxemia mediante taquipnea, taquicardia, cianosis y apariencia general de angustia.
Como se aprecia en la guía clínica propuesta por AARC existen ciertas manifestaciones que difieren entre grupos etarios. Al respecto la Organización Mundial de la Salud da a conocer una serie de signos de manera jerarquizada que son indicativos de oxigenoterapia en paciente pediátrico (Ver tabla 2)
Precauciones y peligros en el suplemento de oxígeno
Existen peligros y precauciones al momento de administrar O2, al respecto la guía clínica AARC menciona cuales son los de mayor prevalencia. Entre ellos están: (8)
Toxicidad del Oxígeno, determinada por alta PaO2 y largo tiempo de exposición al gas (ver efectos fisiológicos durante el tiempo al suministrar O2 al 100% (Ver tabla 3).
Hipoventilación, por supresión de los quimiorreceptores periféricos por exposición a altos niveles de O2 en sangre.
Retinopatía de la prematuridad. Necrosis de vasos sanguíneos de la retina ante la exposición a altos niveles de oxígeno.
Atelectasias por absorción, alteración en la presión total de los gases por disminución de Nitrógeno.
Peligro de incendio, al existir entornos ricos en O2.
Dispositivos de oxigenoterapia
Los dispositivos de oxigenoterapia se clasifican típicamente en dos grupos: Equipos de bajo flujo o de rendimiento variable y Equipos de alto flujo o de rendimiento fijo.
Los equipos de bajo flujo suministran un flujo de O2 fijo que solo una porción del gas inspirado. El comportamiento variable se relaciona con el hecho que a medida que cambia el patrón ventilatorio del paciente; el O2 suministrado se diluye con el aire ambiental, dando como resultado una fracción de aire variable y fluctuante de la concentración inspirada de oxigeno (FIO2). A diferencia, los equipos de alto flujo proporcionan a los pacientes una FIO2 controlada con precisión, aplicada apropiadamente a esta constante, independiente del patrón ventilatorio (4).
1. Equipos de bajo flujo
1.1 Cánula Nasal
Corresponde al dispositivo de administración de O2 más comúnmente utilizado. Consiste en un tubo de extremo ciego con dos “puntas nasales” que descansan en las narinas. Las cánulas se conectan a un flujometro de O2 a través de un tubo, se puede usar un medio de humidificación de burbujas para mejorar la conducción nasal. Éste sistema es de fácil aplicación, independiente del estilo (imagen 1). Su uso durante un tiempo prolongado puede causar lesiones en la piel por presión en las zonas de contacto (8).
Existen niveles de O2 recomendados para su administración dependiendo de la edad del paciente. Siendo de 0.5 -1 l/min en neonatos, 0.25 – 2.5 l/min para niños.
El aporte de O2 que entrega este sistema es variable, por tanto, surge la necesidad de saber cuál es la fracción de oxígeno inspirado (FIO2) suministrada. Al respecto se han estudiado diversos métodos, sin embargo existen reglas sencillas para estimarla (ver Tabla 4).
En la población pediátrica la estimación de la FIO2 en equipos de bajo flujo se puede determinar mediante la fórmula documentada por Finer N y Cols, para efectos de calculo consideraron un volumen corriente (Vt) de 5- 7 ml O2/kg, volumen minuto equivale al Volumen corriente por frecuencia respiratoria, ver tabla 5. (10)
1.2 Mascaras
1.2.1 Mascarilla Simple
La mascarilla es de peso ligero y desechable que aumenta la FIO2 dado por el reservorio disponible que cubre la nariz y boca. El O2 se entrega de igual forma que con la cánula nasal, con flujos de 5 a 12 l/min. (12)
Los pacientes que usan la máscara podrían sentir claustrofobia, dolor o irritación en sitio de aplicación cuando es por un largo plazo. (4)
Al ser un equipo de rendimiento variable la FIO2 varía con el ajuste de la máscara, el flujo y patrón ventilatorio del paciente, alcanzando aportes entre 0,3 a 0,6. La mascarilla simple se recomienda para ser utilizadas por períodos cortos cuando una cánula nasal es insuficiente (11).
1.2.2 Mascarilla de reservorio con reinhalación parcial
Este equipo es una simple mascarilla con la adición de una bolsa de depósito de 600 a 800 ml ubicado bajo el mentón del paciente. El flujo de O2 (normalmente de 8 a 15 l/min) se administra junto a un humidificador de burbujas el cual mantiene el deposito o bolsa a la mitad de su capacidad, mezclando O2 de la máscara y del depósito del reservorio. El término de reinspiracion parcial ser refiere a que el primer tercio del gas espirado entra en la bolsa de depósito. Este es gas del reservorio anatómico, con alto contenido de O2 y bajo CO2. A medida que se rellena el deposito con el flujo de O2 en el primer tercio de la espiración, el restante gas es exhalado por los puertos de la mascarilla. (11)
El principal problema de este tipo de mascarilla es la imposibilidad de conocer la FiO2 entregada. Se debe usar en pacientes que requieran FiO2 media-altas, que presenten enfermedad pulmonar crónica agudizada y durante un periodo no superior a 48h. (11)
Algunos autores podrían considerar la máscara de reservorio con reinhalación como un dispositivo de rendimiento fijo, pero por la capacidad de arrastrar aire ambiente a través de sus puertos laterales lo convierte en equipo de flujo variable. A flujos de 6 a 10 L/min aporta una FIO2 de 0.4 a 0.7, se espera que el aporte de O2 varíe dependiendo del patrón ventilatorio y flujo de O2.
1.2.3 Mascarilla de reservorio sin reinhalación
Corresponde a una modificación del diseño de la mascarilla de reservorio con reinhalación, las diferencias a simple vista son imperceptibles. Este tipo de mascarilla incorpora válvulas unidireccionales sobre los puertos laterales y sobre la bolsa de depósito (imagen 3). Las válvulas ubicadas sobre los puertos laterales limitan el arrastre del aire ambiental, los dispositivos actualmente sólo usan una válvula, para permitir que el aire entre más fácilmente en el caso que el flujo de gas sea desconectado de manera inadvertida. (8)
Los principales problemas de este tipo de mascarilla se asocian con las válvulas unidireccionales, el factor tiempo y humedad pueden hacer que estas se cierren en una posición abierta o cerrada que sea inadecuada para su funcionamiento. (8)
El flujo de O2 debe establecerse de manera que la bolsa del depósito no colapse durante la inspiración. Se requiere un flujo entre 10 a 15 L/min. La FIO2 aportada se acepta que va desde 0.60 a 0.80. El uso de este tipo de mascarilla se debe reservar para un corto plazo cuando se desea aportar una FIO2 lo más alta posible en un paciente sin daño pulmonar crónico. (4)
2. Equipos de alto flujo
2.1 Mascarilla de arrastre de aire
Comúnmente conocida como “mascarillas Venturi”, su nombre verdadero es máscaras de arrastre de aire.
Diseñadas desde 1960 por Campbell, este tipo de equipos consiste en la máscara, una tobera de chorro y los orificios de arrastre (imagen 5). El O2 bajo presión se suministra a través de la boquilla de chorro justo debajo de la máscara. A medida que el gas se desplaza por la boquilla, aumenta su velocidad. Al salir de la boquilla, el gas arrastra a alta velocidad el aire ambiente dentro de la máscara; esto se debe a las fuerzas viscosas de cizallamiento entre el gas que se desplaza a través de la boquilla y el aire ambiente. La FIO2 aportada depende del tamaño de la boquilla (jet), de los puertos de arrastre (ventana) y del flujo de O2, típicamente existen dos tipos de boquilla ajustables entre 3 a 15 L/min de caudal de O2. (12)
El principal problema en estos equipos es la obstrucción de los puertos de arrastre por la ropa de la cama u otros elementos, así como la obstrucción del jet con basurillas, impidiendo el paso del flujo de O2. (12)
Con FIO2 inferiores a 0.35, la máscara de arrastre puede funcionar como un sistema de rendimiento fijo, sin embargo, por valores sobre 0.35, el flujo cae de 40 L/min, actuando como un equipo de rendimiento variable. (4, 12)
Este tipo de equipo de oxigenoterapia es ideal para suministrar una FIO2 precisa a pacientes que requieren aportes menores de 0.35 de O2; pacientes con enfermedad pulmonar crónica que hipoventilan cuando se exponen a altos valores de FIO2 también son candidatos, pacientes con altas y cambiantes demandas ventilatorias. (9)
1.2.2 Mascarilla de reservorio con reinhalacion parcial
Este equipo es una simple mascarilla con la adición de una bolsa de depósito de 600 a 800 ml ubicado bajo el mentón del paciente. El flujo de O2 (normalmente de 8 a 15 l/min) se administra junto a un humidificador de burbujas el cual mantiene el deposito o bolsa a la mitad de su capacidad, mezclando O2 de la máscara y del depósito del reservorio. El término de reinspiracion parcial ser refiere a que el primer tercio del gas espirado entra en la bolsa de depósito. Este es gas del reservorio anatómico, con alto contenido de O2 y bajo CO2. A medida que se rellena el deposito con el flujo de O2 en el primer tercio de la espiración, el restante gas es exhalado por los puertos de la mascarilla. (11)
El principal problema de este tipo de mascarilla es la imposibilidad de conocer la FiO2 entregada. Se debe usar en pacientes que requieran FiO2 media-altas, que presenten enfermedad pulmonar crónica agudizada y durante un periodo no superior a 48h. (11)
2.2 Sistemas de gran volumen de aerosol y humidificación
Los sistemas de aerosol de gran volumen o nebulizadores neumáticos de arrastre de aire utilizan nebulizadores de arrastre de aire para proporcionar gas a las máscaras faciales, carpas de cara, collares de traqueotomía, estos dispositivos son también conocidos como nebulizadores de chorro o gran volumen.
Debido a la humidificación y al control de calor, los nebulizadores de arrastre de aire han sido el dispositivo tradicional para suministrar O2 a pacientes traqueostomizados,
Los equipos reutilizables ofrecen valores de FIO2 de 0.4, 0.6 y 1.0, mientras que los desechables ofrecen 8 ajustes de FIO2 calibrados entre 0.28 y 0.98. Utilizan un tamaño jet constante con una ventana variable para cambiar la FIO2.
Dentro de los equipos de los sistemas de nebulizadores neumáticos se destaca la Mascarilla de tienda facial, la que se trata de una máscara que funciona acoplada a un sistema Venturi para posibilitar su alto flujo, útil en pacientes que no toleran la máscara facial, acoplado al sistema venturi disminuye el riesgo de reinhalacion de CO2. ( ver imagen 7)
El problema principal y común en este sistema es el flujo inadecuado con FIO2 sobre 0.6 (entre 11 y 40 l/min), el clínico debe observar al paciente y asegurarse que el flujo sea suficiente, cerciorarse que la niebla del aerosol salga del dispositivo durante la inspiración, entonces el flujo se considera apto.
Otro problema es la acumulación de agua en la tubería de administración, aumentando la contrapresión y evita el paso del gas. Por último, estos nebulizadores de alto volumen son rellenados con agua destilada, que es nebulizada junto al flujo de aire enriquecido con O2. El agua destilada nebulizada produciría, edema de la mucosa dado su carácter hipotónico. Por otro lado, el agua destilada se vuelve ácida a nivel ambienta por absorción de CO2 (pH 5,5), por lo que irritaría la VA, predisponiendo a broncoespasmo. (8,12)
2.3 Halo o tiendas de campana
El halo es un dispositivo cilíndrico, plástico, transparente y abierto en sus extremos (imagen 8). La entrada del O2 se realiza a través de un tubo corrugado que finaliza en un tubo en “T” que ingresa por un pequeño orificio cerca de la base del cilindro. Otra apertura mayor servirá para que el paciente mantenga su cabeza dentro del Halo, quedando ésta a nivel del cuello. Este dispositivo es bien tolerado, pero tiene algunas limitaciones: el niño no puede sedestarse, presentan reducida interacción con el medio, la alimentación se dificultarse. Se emplea principalmente para administrar O2 a lactantes menores de 18 m, quienes pudiesen tener problemas para mantener una mascarilla facial.
Estos equipos reciben oxígeno desde un sistema de humidificación de alto flujo o bien de un sistema venturi, consiguiendo una FiO2 precisa, en el rango que se requiera. El Halo no retiene CO2 dado el alto flujo generado por los sistemas de entrega de O2 el caudal se fija a 3 a 15 l/min para proporcionar un flujo fijo a través de la campana, manteniendo una FIO2 constante entre 0.24 a 0.5. Las carpas o tiendas son de material plástico que encierran al paciente pediátrico. El control de la FIO2 es difícil debido al gran volumen y la apertura del equipo. El uso de este equipo continúa disminuyendo debido a que otros métodos son más precisos, menos costosos. (11, 12)
3. Mezclas de aire y oxigeno
3.1 Flujometros de aire y oxígeno
Se pueden utilizar dos medidores de flujo, uno de aire y otro de oxígeno para proporcionar concentraciones precisas de O2. El gas debe ser humidificado antes de ser entregado al paciente. El cálculo de la FIO2 al conocer las tasas de flujo de aire y O2 es fácil, recordando que la composición del aire el 0.21 corresponde al oxígeno. (12)
Ecuación para determinar FIO2 en técnica de mezcla de aire y oxígeno
3.2 Mezcladores de aire y oxigeno
Los mezcladores de aire y oxígeno son fuentes de 50 psi que proporcionan valores de FIO2 precisos. (Ver Imagen 9). A su vez son cómodos y compactos en comparación con el uso de dos flujometros.
Los mezcladores tienen tres secciones donde se realizan funciones distintas. Estas son el módulo de alarma, el módulo de equilibrio de presión y módulo de dosificación. El aire entra al módulo de alarma a 50 psi de los cilindros de alimentación o de la red, las dos presiones deben tener una diferencia de 10 psi, si esta es mayor, la precisión de la FIO2 se verá alterada.
Desde el módulo o estación de alarma, el gas se desplaza al módulo equilibrio de presión, utiliza uno o dos diafragmas para equilibrar las presiones de aire y O2. Si la presión de aire es mayor, el diafragma se mueve hacia la presión de O2 más baja.
Posteriormente el gas pasa al módulo de dosificación, el O2 y aire a presiones equivalentes se dosifican para entregar la FIO2 deseada. (8)
Referencias
- Luna Paredes M, Asencio de la Cruz O, et al. Fundamentos de la oxigenoterapia en situaciones agudas y crónicas; indicaciones, métodos, controles y seguimientos. An Pediatr (Barc). 2009; 71:161-174.
- Hlastala M, Berger A. In Physiology of Respiration, 2nd Ed. Ed Oxford University Press. 2001
- Patiño JF. En Gases Sanguíneos. Fisiología de la respiración e insuficiencia respiratoria aguda. 6ta Ed. Editorial médica Panamericana. 1998.
- Subhi R, Smith K, Duke T. When should oxygen be given to children at high altitude? A systematic review to define altitude-specific hypoxaemia. Arch Dis Child 2009; 94:6–10.
- Laman M, Ripa P, Vince J, Tefuarani N. Can clinical signs predict hypoxaemia in Papua New Guinean children with moderate and severe pneumonia? Ann Trop Paediatr 2005;25:23–27.
- World Health Organization 2016 “Oxygen therapy for children: a manual for health workers”. Capítulo 2, p 4-9.
- Guía clínica AUGE: Infección respiratoria baja de manejo ambulatorio en menores de 5 años. MINSAL , 2013
- Egan’s fundamentals of respiratory care. 10th ed. / [edited by] Robert M. Kacmarek, James K. Stoller, Albert J. Heuer. Editorial Elsevier.
- Enfermedades respiratorias del niño en atención primeria 7° versión, 2014. módulo 3, p 9.
- Finer, NN, Bates, R., y Tomat, P. Entrega bajo flujo de oxígeno mediante una cánula nasal a los recién nacidos. Pediatric Pulmonology. 1996; 21 (1): 48-51.
- Rodríguez B. Jorge, Duffau T. Gastón. Cambio de halo a cánula nasal, un método eficiente y eficaz de oxigenoterapia en lactantes con infección respiratoria aguda baja. Rev. chil. Pediatr 2005 ; 76( 4 ): 369-374.
- Respiratory care equipment 2 ed. R, Branson, Robert Ch.
|
