Así funciona un respirador artificial

08/04/2020

Mientras que el aire que inspiramos solo contiene un 21% de oxígeno, esta máquina puede llevar hasta el 100% de dicho gas a los pulmones.

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La crisis sanitaria originada por la Covid-19 ha generado una necesidad de respiradores muy por encima de la disponibilidad actual, lo que ha llevado a numerosos ciudadanos y empresas a tratar de ayudar en su fabricación pero, ¿quién necesita estas máquinas y cómo funcionan exactamente?

Como a cualquier otro virus, al SARS-Cov-2 le encanta invadir nuestras células. Lo hace tan bien que nuestro organismo ni siquiera nota su presencia durante los primeros días, de ahí que los síntomas puedan aparecer hasta dos semanas después de haberse contagiado. Eso se debe a que dicho microbio, en su interior, cuenta con la proteína N, que evita que el ARN viral (lo que nos infecta), sea reconocido por la célula invadida. Tanto es así que nuestros ribosomas utilizan este RNA y lo replican millones de veces (hasta 100 millones), creando muchos más coronavirus que saldrán de esta célula e irán en busca de otras a las que infectar.

Esto mismo puede ocurrir en cualquier célula del cuerpo, pero el SARS-Cov-2 tiene especial predilección por las células pulmonares. Por eso, los síntomas más comunes de la Covid-19 son tos seca, fiebre, neumonía o síndrome de distrés respiratorio. Esta última patología se produce cuando el virus daña un gran porcentaje de los 500 millones de alveolos de un adulto –bolsas diminutas de aire donde se produce el intercambio de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) entre los pulmones y el torrente sanguíneo– y provoca una inflamación desmesurada que impide que la respiración natural sea suficiente para mantener la vida. Ahí es cuando se hace necesaria la ventilación mecánica, es decir, un respirador artificial.

Existen varios tipos de respiradores, pero se pueden distinguir en dos grupos según la ventilación que realizan: invasiva (requiere intubación endotraqueal) o no invasiva (no requiere intubación). Los respiradores de cuidados intensivos que se utilizan con los pacientes de COVID-19 realizan una ventilación mecánica invasiva.

Su funcionamiento es sencillo, introducen O2 a presión positiva en los pulmones, es decir, a una presión mayor que la que existe dentro de estos órganos, con el objetivo de vencer la resistencia de los alveolos inflamados y oxigenar la sangre. En otras palabras, mantener la respiración del ser humano cuando nosotros no podemos hacerlo. La diferencia es que, mientras que el aire que inspiramos solo lleva un 21% de oxígeno a nuestros pulmones, un respirador aporta hasta el 100%. La máquina, además, puede realizar todas las funciones respiratorias, (ventilación mecánica controlada), o complementar la respiración del paciente (ventilación mecánica asistida).

¿Y cómo hace todo esto? «Partiendo de unos depósitos de gases (aire medicalizado y oxígeno)», explica Daniel Fisac, director de servicios en Dräger de España y Portugal, empresa especializada en la construcción de respiradores. De ahí se nutre el aparato, en cuyo bloque neumático se mezclan estos gases antes de ser suministrados al paciente a través de la rama inspiratoria. La rama espiratoria será la encargada de llevar el CO2 al exterior tras el intercambio de gases en los pulmones. La presión, el volumen o la frecuencia a la que fluirán los gases, entre otros parámetros, serán determinados por el personal sanitario a través del sistema de control. Toda esta actividad será posible gracias al bloque electrónico del dispositivo, que recibe y transmite las órdenes del sistema de control y detecta la respuesta del paciente. También está equipado con alarmas que avisan si detectan algún fallo.Otros componentes que se le pueden añadir son: el humidificador (calienta los gases antes de que lleguen a los pulmones) y el nebulizador (permite administrar medicación vía aerosol).

Datos y certificaciones

Teniendo en cuenta las unidades de cuidados intensivos (UCI), de reanimación posquirúrgica y de urgencias, en España hay entre 8.000 y 10.000 respiradores. Pero el problema real es el número de camas de cuidados intensivos, donde estos se instalan. España tiene 9,7 por 100.000 habitantes y está por detrás de la media europea (12) y lejos de países como Alemania (29,2).

Por otro lado, «todos estos equipos necesitan una certificación CE, la autorización de la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios y pasar unas pruebas de software IT para poder utilizarse», concluye Fisac.