El documento explica la función de los ventiladores mecánicos, que son esenciales en la medicina moderna para mantener la oxigenación en pacientes con fallas respiratorias. Describe la anatomía y fisiología del sistema respiratorio, incluyendo el papel del diafragma y los alvéolos en el intercambio gaseoso. Además, se detalla la evolución de los ventiladores desde el siglo XIX y su importancia crítica en situaciones como la pandemia de COVID-19.

1. De Alex Gendler
Adaptado por : José Mendoza
Cómo funcionan los Ventiladores?

2. En el siglo XVI Andreas Vesalius, describió cómo se podía mantener vivo a un animal que se estaba
asfixiando, insertando un tubo en su tráquea y soplando aire para inflar sus pulmones.

3. En 1555, este procedimiento no merecía muchos elogios. Pero 400 años después. Al día de hoy,
el tratado de Vesalius es reconocido como la primera descripción de ventiladores mecánicos

4. Una práctica crucial en la medicina moderna para apreciar la válvula de ventilación

5. Necesitamos comprender como funciona el Sistema Respiratorio
Respiramos contrayendo nuestros diafragmas que expanden nuestras cavidades torácicas.

6. Esto permite que se aspire aire al inflar los alvéolos

7. Millones de pequeños sacos dentro de nuestros pulmones, cada uno de estos pequeños
alveólos está rodeado por una malla de capilares llenos de sangre

8. La sangre absorbe oxígeno de los alveolos y deja dióxido de carbono para ser eliminada mediante la
exhalación.

9. Cuando el diafragma se relaja, el CO2 se exhala junto con una mezcla de oxígeno y otros gases

10. Cuando nuestro sistema respiratorio está funcionando correctamente ,este proceso ocurre de forma
automática , pero el sistema respiratorio puede verse interrumpido por una variedad de condiciones.

11. La apnea del sueño evita que los músculos del diafragma se contraigan, el asma puede
provocar la inflamación de las vías respiratorias que obstruyen el oxígeno

12. Y neumonía , generalmente bacteriana , así como el SARS CoV2,
ataca afectando la funcionalidad de los alveólos.

13. Los patógenos invasores matan las células
pulmonares y desencadenan una respuesta
inmune que puede causar una inflamación letal, y
acumulación de líquido..

14. Todas estas situaciones hacen que los pulmones no puedan funcionar normalmente. pero
los ventiladores mecánicos se hacen cargo del proceso. Llevando oxígeno al organismo
cuando el sistema respiratorio no puede.

15. Ventilación Mecánica
La Ventilación mecánica es una forma artificial de
garantizar la función normal del sistema respiratorio
cuando esta se ha deteriorado por algún motivo.

16. Las funciones principales del Sistema respiratorio son:
La Oxigenación y la Ventilación
Es decir ,el intercambio gaseoso del aire rico en Oxígeno hacia
los tejidos y la expulsión del CO2 ,producto del metabolismo
hacia la atmósfera.
Cuando alguna de estas funciones se altera de forma importante se produce la llamada ‘’Falla
respiratoria’’ y es allí cuando se requiere utilizar herramientas artificiales para restablecer la función
perdida.

17. Ventilación: Proceso por el que el aire entra y sale físicamente de
los pulmones .
Intercambio de gases: Proceso por el que el Oxígeno, ingresa al
cuerpo y el dióxido de carbono, sale.
Anatomía y Fisiología
Los pulmones están situados dentro de la caja torácica
encerrados por dos membranas pleurales. En la base del tórax,
separándolo de la cavidad abdominal se encuentra el diafragma
principal músculo de la respiración inervado por el nervio frénico.

18. Los pulmones están formados por vías
respiratorias grandes y pequeñas, siendo la
tráquea la más grande y la primera de 23
generaciones de vías respiratorias. Las vías
respiratorias de cada generación surgen de la
anterior mediante un sistema de
ramificaciones dicotómicas irregulares
23 generaciones

19. . Las vías respiratorias más pequeñas (bronquiolos respiratorios)
contienen alvéolos en sus paredes. Los alvéolos son el lugar del
intercambio de gases y su presencia aumenta a medida que las vías
respiratorias se vuelven más pequeñas..
Esto permite que la superficie total del pulmón aumente exponencialmente, lo
que permite la máxima oportunidad para el intercambio de gases.

20. Esto aumenta el tamaño de la cavidad torácica. Estos cambios hacen que la capa pleural
parietal de los pulmones se mueva con la caja torácica y el diafragma, creando una presión
negativa. La capa visceral pleural adherida a la superficie de los pulmones sigue y los
pulmones se expanden, aspirando aire.
Ventilación El aire se mueve naturalmente de un área de alta presión a un área de baja presión. Durante
la respiración normal, la inspiración se produce por la contracción y aplanamiento del diafragma y la
contracción de los músculos intercostales externos, lo que provoca un movimiento ascendente y externo
de la caja torácica

21. Intercambio gaseoso El proceso de ventilación lleva aire a
los alvéolos donde se produce el intercambio gaseoso
mediante un simple proceso de difusión. Un gas se
moverá de un área de alta concentración a un área de
baja concentración
La presión parcial de O2 en la atmósfera es más alta en
relación con la del cuerpo y el torrente sanguíneo
contiene una presión parcial de CO2 más alta que la
atmósfera.

22. .Para que tenga lugar un intercambio de
gases eficaz, el aire que se inhala hacia
los pulmones debe viajar a la membrana
alveolar, donde las paredes capilares
son delgadas y hay una gran superficie
total.

23. Los Ventiladores Mecánicos, pueden desviar las vías respiratorias constreñidas y entregar
aire altamente oxigenado para ayudar a los pulmones dañados a difundir más oxígeno.

24. Hay dos formas principales en las que los ventiladores pueden funcionar, bombeando aire a
los pulmones del paciente a través de la ventilación con presión positiva. O permitir que el
aire ingrese pasivamente a través de la ventilación de presión negativa.

25. A finales del siglo XIX, las técnicas de ventilación se centraban en gran medida en la presión
negativa. que se aproxima mucho a la respiración natural y proporciona una distribución
uniforme del aire en los pulmones.

26. Para lograr esto ,los médicos crearon un sello hermético alrededor del cuerpo del paciente,
ya sea encerrándolo en una caja de madera o en una habitación especialmente sellada.
Luego se bombeó aire fuera de la cámara disminuyendo la presión del aire y permitiendo que
la cavidad torácica del paciente se expandiera más fácilmente.

27. En 1826, los médicos desarrollaron un dispositivo
de metal portátil con bombas accionadas por un
motor eléctrico, esta máquina conocida como
pulmón de hierro . Se convirtió en un elemento
fijo en los hospitales hasta mediados del siglo XX.

28. Sin embargo, incluso los diseños de presión negativa más compactos restringían en gran
medida el movimiento del paciente y obstruían el acceso de los cuidadores .Esto dio lugar a
que en la década de los 60’s los hospitales cambien hacia la ventilación a presión positiva.

29. Para los casos más leves, esto se puede hacer de forma no invasiva. A menudo, se coloca
una mascarilla en la boca y la nariz y se llena con aire presurizado que se mueve hacia las
vías respiratorias del paciente. Pero circunstancias más severas requieren un dispositivo
que se encargue de todo el proceso de la ventilación.

30. Se inserta un tubo en la tráquea del paciente para bombear aire directamente a los
pulmones.

31. Con una serie de válvulas y tuberías de derivación que forman un circuito para la inhalación
y la exhalación. En la mayoría de los ventiladores modernos y el sistema informático
integrado permite controlar la respiración del paciente y ajustar el flujo de aire.

32. Estas máquinas no se utilizan como tratamiento estándar, sino como último recurso

33. Soportar esta afluencia de aire presurizado requiere sedación y la ventilación repetida puede
causar daño pulmonar a largo plazo.

34. Los ventiladores pueden marcar la diferencia entre la vida y la muerte y eventos como la
pandemia de Covid 19 , han demostrado que son muy esenciales.

35. Los modelos actuales son voluminosos y costosos y requieren una amplia capacitación al
personal de salud responsables de su cuidado y uso.

36. Referencias bibliográficas :
- How do ventilators work? - Alex Gendler. Recuperado de :
- https://www.youtube.com/watch?v=yDtKBXOEsoM
- Dueñas, C. Ortiz ,Gonzáles, M. Ventilación mecánica (2009)
Ventilación Mecánica. Aplicación en el paciente
crítico.Bogotá.Colombia.Distribuna.
- Nursing Center. Caring for the Mechanically Ventilated Patient