Humidificadores

Para poder entregar humedad tenemos que conocer los distintos dispositivos que podemos utilizar, además de sus diferentes variaciones, además de en qué casos específicos de pacientes pueden ser utilizados, de esta manera empezaremos haciendo una división de los dispositivos entre los que se utilizan en pacientes con respiración espontanea con O2 suplementario o CPAP y los pacientes que cuentan con vías aéreas artificiales.
También podemos hacer una distinción entre los dispositivos según la manera en la que funcionan, de esta manera podemos mencionar tres diferentes dispositivos y sus variaciones.

1. Humidificador simple o de contacto (frio y caliente)
2. Humidificador de inmersión o de burbuja (frio y caliente)
3. Nebulizador

En alguna literatura se describen los dispositivos fríos y calientes de manera distinta, sin embargo el mecanismo de acción de los dispositivos es el mismo, sin embargo lo que se hace es aumentar la humedad absoluta que puede entregar el dispositivo aumentando la temperatura del agua, facilitando el transporte de esta en el gas inspirado también es calentado al pasar para la cámara de humidificación. Posteriormente hablaremos un poco mas detalladamente de cómo funciona el mecanismo de los dispositivos calentados.

Humidificador simple o de contacto

Este dispositivo cuenta con una cámara, deposito o reservorio donde se encuentra el agua con la que vamos a humedecer el aire que le vamos a enviar al paciente, sin embargo este cuenta con una humedad absoluta entregada bastante baja, por lo que generalmente no es una primera elección para humidificar gases inspirados.
El gas entre al reservorio donde se encuentra el agua. Luego realiza contacto con la superficie del agua que se encuentra en el reservorio desprendiendo partículas de vapor de agua que son transportadas en el gas manteniéndolo húmedo.
Sin embargo a este dispositivo podemos realizarle una modificación agregando calor, recordemos que la temperatura significa movimiento de partículas o moléculas de una materia, por esto al aumentar la temperatura del agua que se encuentra en el reservorio el movimiento de las partículas aumenta y aumentas las fuerzas de disgregación entre las moléculas de agua aumentando la cantidad de partículas de vapor de agua que se desprenden de la superficie del agua que se encuentra en el reservorio.
Es importante hacer denotar que la humedad absoluta entregada por estos dispositivos va a depender principalmente de 3 factores, los cuales son:

1. Tiempo de contacto con la superficie del agua
2. Área de la superficie de contacto
3. Temperatura del agua del reservorio

Humidificador de inmersión o burbuja

Los humidificadores de burbuja o inmersión tienen un mecanismo muy similar al de los humidificadores simples, sin embargo en busca de mejorar la humedad absoluta entregada por el dispositivo se realizo una modificación al anterior, esta lo que hace es agregar una capilar que se introduce dentro del reservorio liberando el gas en lo más profundo del reservorio y generando burbujas que suben hasta alcanzar la superficie del agua en el reservorio.
Similar al principio del humidificador simple las burbujas permiten aumentar el tiempo de contacto en que el gas se mantiene en contacto con la superficie de contacto y además las burbujas logran aumentar drásticamente el área de superficie de contacto con el agua que se encuentra contenido en el reservorio del humidificador, aumentando al mismo tiempo la humedad absoluta que se entrega con estos dispositivos.
De esta manera la humedad absoluta que entregamos con este dispositivo podemos decir que va a depender de los siguientes factores.

1. Tamaño de la burbuja (área de superficie de contacto)
2. Tiempo de contacto con la superficie
3. Temperatura del agua del reservorio

Recordemos que el aumento de la temperatura del agua del reservorio producirá que se desprendan partículas más fácilmente de la superficie del agua que se encuentra contenida en el reservorio. Además estos dispositivos cuentan con una válvula de sobrepresión por aquello de que se presente una obstrucción en la salida del reservorio. Esto para que este no llegase a explotar por una presión excesiva.
Es importante denotar que esta válvula por defecto se abre aproximadamente a unas 2psi, que equivale aproximadamente a 5 LPM, razón por la que no es conveniente utilizar un humidificador simple o de burbuja con dispositivos que requieran flujos mayores a 5LPM

Nebulizadores

Se pueden utilizar como sustituto para la humidificación, sin embargo tienen ciertas desventajas que son importantes de tomar en cuenta y que las veremos en una comparación más adelante.
Sin embargo dentro de lo primero que podemos mencionar es que estos dispositivos producen partículas de agua que van de 0.5micras a 40 micras, los cuales son mucho más grandes que las partículas de vapor de agua, las cuales rondan un tamaño de 0.00001 micras, esto permite que el agua que estamos entregando al paciente transporte cualquier tipo de agente patógeno sino se manipulan adecuadamente.
Por otro lado permite una humedad absoluta mayor y la humidificación que permite de la vía aérea es mucho más favorable en los casos de que las vías de conducción se encuentren sumamente deshidratadas. Permitiendo esto movilizar secreciones de mejor manera en un menor tiempo, cosa que no se logra tan fácilmente con la humidificación convencional o simplemente toma mucho más tiempo.

Humidificación de paciente con vías aéreas artificiales

Primero nosotros debemos de garantizar la limpieza del gas inspirado por el paciente a través de los instrumentos que utilizamos y los circuitos de los ventiladores, esto para evitar introducir agentes patógenos dentro de la vía aérea, ya que al colocar una vía aérea artificial estamos violentando un barrera de protección natural de la vía aérea (epiglotis) y por eso esto se considera un procedimiento invasivo.
De esta manera también debemos de tener cuidado con las mascarillas que utilizamos, los venturi y los tubos en t que se utilizan en los pacientes que cuentan con vías aéreas artificiales. Además de esto, es importante de recordar que cuando nosotros proporcionamos gas a estos pacientes el paciente no va a tener su nariz para poder humedecer purificar y calentar el gas inspirado, razón por la cual debemos de proveer el gas acondicionado de la misma manera en la que lo acondicionaría la nariz.
Para esto los sistemas de humidificación tienen distintas formas de proveer el gas calentado, filtrado y humidificado al paciente, así podemos hablar de dos grupos de humidificadores para los pacientes que cuentan con vías aéreas artificiales y estos son:

1. Humidificadores activos
2. Humidificadores pasivos

Humidificadores Activos:
Entregan una humedad relativa de un 100% además de una temperatura de 32Co centígrados, que es la temperatura y humedad relativa a la cual acondiciona la vía aérea superior el gas inspirado.
Estos dispositivos son eléctricos, ellos mismos calientan el agua que contienen para poder entregar humedades relativas y absolutas mucho más altas, el gas inspirado viene completamente limpio en los envases que forman parte de la fuente neumática de los ventiladores, además algunos cuentan con un sistema de servo regulación para evitar pérdidas o condensaciones de la humedad en el gas inspirado.
De esta manera se evitan perdidas por diferencias de calor entre el gas conducido por el circuito y la diferencia de temperatura en el medio ambiente, en los sistemas de calentamiento que no se cuenta con estos sistemas se debe de utilizar una temperatura mayor en el calentador para que las pérdidas de calor en el circuito por los diferenciales de temperatura no produzcan déficit de humedad y temperatura al llegar el gas a la vía aérea, además de que se deben colocar trampas de agua en los miembro tanto inspiratorio como espiratorio del circuito de los ventiladores, para que recojan el agua que se condensa en el circuito, de esta manera no se acumula el agua en las mangueras produciendo problemas en la ventilación.
Dentro de los principales dispositivos que podemos mencionar en los activos están el humidificador de cascada y el humidificador de mecha:

Humidificador de cascada:
Este dispositivo cuenta con un modulo eléctrico el cual tiene un calentador que se sumerge en el frasco reservorio para poder mantenerla caliente, el gas sale del ventilador e ingresa por una torre a un costado del frasco del sistema. El gas entra en el frasco por el extremo inferior de la torre, extremo que se encuentra sumergido en el agua caliente. De esta manera actúa parecido a un sistema al humidificador de burbuja. Este sistema no tiene sistema de servo control o servo regulación, razón por la que debemos de compensar las posibles pérdidas de calor en el circuito por las diferencias de temperatura con el medio ambiente y muy importante tener las trampas de agua en ambos miembros del circuito ventilatoria para estar recogiendo el agua.

Humidificador de mecha:
Los humidificadores de mecha tienen un sistema muy parecido al de los humidificadores simples, pero al igual que el sistema anterior cuentan con un calentador, además un papel absorbente, que es lo que se conoce como la mecha del humidificador, el cual esta producido con papel absorbente, el cual coloca el agua más al alcance del gas que pasa por la cámara, el agua es absorbida completamente por el gas que se le está administrando al paciente que es gas seco, o mejor dicho era gas seco antes de pasar por el sistema. Hoy en día uno de los sistemas más comunes de este tipo es el de Fisher & Paykel, que se encuentra en la mayoría de los ventiladores mecánicos. Este sistema es servo regulado, colocándose un termómetro en la y del circuito, este mide la temperatura ahí y realiza los ajustes necesarios para minimizar las diferencias de temperatura con respecto a la seleccionada. Ademas de eso cuentan con un cable calentador dentro del miembro inspiratorio del circuito, el cual evita que la diferencia de la temperatura en la cámara y la Y del ventilador sea muy grande.

Humidificadores pasivo
Estos dispositivos se les llama Intercambiadores de calor y humedad, no necesitan agua suplementaria para poder funcionar, tampoco calentadores eléctricos para proveer una temperatura adecuada a la vía aérea. Estos logran mantener una temperatura un poco mayor a los 30Co y una humedad relativa de 100%, su estructura o construcción es muy diversa, sin embargo los materiales se pueden dividir en tres tipo diferentes, según su interacción con el agua, y según su interacción así la humedad relativa que proporcionan, estos son:

1. Membrana hidrófoba
2. Membrana hidrofilica
3. Membrana Higroscópica

Estos lo que hacen es capturar la humedad y calor del gas espirado por el paciente y luego transferir una parte de estos al gas que es enviado por la maquina hacia el paciente. Además estos deben de cumplir con una cantidad de requerimientos mínimos como:

· Ser livianos
· De espacio muerto pequeño (aproximadamente 50cc)
· Tener una eficiencia mínima de un 70%
· Tener conectores estándar
· Resistencia mínima al flujo ( 2.4 cmH2O/L/seg)

Membrana higroscópica
Esta confeccionado con materiales de baja conductividad térmica tales como papel, madera o espuma, esta se encuentra impregnada de un químico higroscópico como cloruro de sodio o cloruro de litio. El agua en el gas exhalado se precipita en el condensador pero sin pasar a un estado liquido, atrapando este tanto el vapor como la temperatura, la sal evita el paso del agua a liquido y posteriormente al pasar el gas inspirado toda la humedad y el calor es captado por el gas con un perdida prácticamente nula. Algunos otros dispositivos utilizan una capa de celulosa higroscópica, la cual cumple la misma función.

Membrana Hidrófoba
Estos usan un elemento repelente al agua el cual tiene una gran área de superficie y una baja conductividad térmica. Durante la exhalación la temperatura del condensador se eleva a aproximadamente 25Co, al pasar el gas inspirado la temperatura baja a aproximadamente 10Co esto permite una mayor condensación en la siguiente exhalación y el agua condensada se utilizara para humidificar la siguiente inspiración. Estos también son muy buenos como filtros bacteriales y tienen una eficiencia de aproximadamente un 70%.

Membrana Hidrofilica
Este tipo su condensador atrae el agua y la retiene durante la fase exhalatoria, cuando el sistema envía el gas de vuelta hacia el paciente una pequeña porción de el agua condensada y absorbida por el sistema son liberadas en el gas inspirado.

Lic. Stephen Chaves E.
Terapeuta Respiratorio