Respirar sumergidos en un líquido
La respiración dentro de un líquido es un proceso que el ser humano no puede realizar de modo natural. No así sucede con ranas y similares.
La repiración dentro de un líquido recibe el nombre de Ventilación líquida
En el libro de Dan Brown, "El símbolo perdido", uno de los personajes es sumergido en un liquido durante mucho tiempo. ¿Se ahoga?... mejor que leas el libro.
VENTILACIÓN LÍQUIDA:
La ventilación líquida no es nueva...
Historia.
1. Neergaard, 1929: Demostró la mayor distensibilidad (tres veces mayor) del pulmón lleno de
líquido.
2. ClarK y Gollan, 1966: Observaron la posibilidad de mantener vivos animales de experimentación totalmente sumergidos en medios oleosos saturados de oxígeno.
3. Shaffer TH y col 1976: Reportan la primera Ventilación líquida (VL) en corderos pretérminos.
4. Greenspan J S y Wolfson M R (Temple University School of Medicine, Phyladelfhia,
Pennsylvania.) 1989: Reportan la primera experiencia en 6 prematuros humanos.
5. Partial Liquid Ventilation -- The Future Is Now. The New England Journal of Medicine. September 12, 1996 -- Vol. 335, No. 11.
6. The First Symposium on the topic: Liquid Ventilation. Marzo 13, 1999 Berlín, Alemania
Propiedades Fisicoquímicas de los Perfluorocarbonos PFC.
Los PFC fueron producidos por primera vez en la Segunda Guerra Mundial, como parte del Proyecto Manhattan (desarrollo de la primera bomba atómica) y sus propiedades dependen de la unión de los átomos de Flúor y Carbono; estas propiedades hacen de estos compuestos sustancias esencialmente inertes, trasparentes, incoloras, inodoras, no metabolizables, no transformables, insolubles en agua, débilmente solubles en lípidos. Su utilidad para la ventilación mecánica depende de su capacidad de disolver 20 veces más O2 y 3 veces más CO2 que el plasma, evaporándose más rápidamente que el agua a temperatura corporal.
Captación, biodistribución y eliminación de los PFC.
Debido a que los PFC son insolubles en agua y poco solubles en lípidos, sólo una pequeña cantidad
atraviesa la membrana alvéolo-capilar y se disuelve en los líquidos de la sangre (0.25 a 10 mcg PFC/ml de sangre), alcanzando su máximo valor entre los 15 a 120 min posteriores a la exposición pulmonar.
Su presencia ha sido demostrada sin efectos secundarios en primates, a los 3 años de su aplicación, siendo los órganos ricamente vascularizados y con alto contenido de lípidos los que almacenan la mayor cantidad de PFC.
Los PFC no se metabolizan y se eliminan predominantemente por volatilización pulmonar junto con los gases espiratorios, muy escasa cantidad se transpira por la piel.
Otras aplicaciones de los Perfluorocarbonos:
Los PFC han sido aprobados para aplicaciones biomédicas, como trasportadores de oxígeno aplicados intravenosos en situaciones de desastres o en individuos que rechazan ser transfundido (sangre sintética), como agentes radiológicos de contraste inertes con escasos riesgos de producir reacciones alérgicas, y como sustituto de líquido en las cámaras oculares:
Uso como medio de contraste:
1. Los PFC no poseen los problemas intrínsecos de los contrastes radiológicos pulmonares y su
aplicación ha resultado de gran utilidad en el diagnóstico de neumotórax, pneumomediastino,
hernias diafragmáticas congénitas etc.
2. La ausencia de átomos de hidrógeno y el espectro de resonancia magnética del Flúor, hacen a
los PFC muy útiles para obtener imágenes de resonancia magnética RM con emisión de
positrones. Mediante la utilización de estas técnicas resulta posible realizar el monitoreo del
intercambio de gases pulmonar, metabolismo celular y mediciones terapéuticas,
proporcionando un medio más para el estudio y medición de la relación ventilación perfusión
V/Q.
3. La tomografía computerizada sólo ha permitido la visualización de los bronquiolos de primera y segunda generación, con pobre resolución de los de tercer orden. En contraste, las imágenes con PFC permiten visualizar el árbol bronquial hasta bronquios de 0. 8 mm, lo que equivale a
bronquiolos de 12 generación en el humano adulto.
Administración intrapulmonar de drogas:
1. El flujo sanguíneo pulmonar y la relación ventilación-perfusión (V/Q) resultan más
homogéneos en la ventilación líquida VL que en la ventilación convencional. Esto aumenta sus
ventajas como vehículo para la administración de agentes terapéuticos utilizando el árbol
tráqueo-bronquial. Entre las sustancia administradas con este método, se citan:
a) Agentes vasodilatadores como el óxido nítrico (ON).
b) Antibióticos. La Gentamicina administrada junto con los PFC alcanza mayor concentración en el pulmón que cuando se administra por vía intravenosa.
c) Productos para terapia génica.
d) Esteroides.
e) Quimioterápicos.
f) Surfactante exógeno.
g) Broncodilatadores.
h) Antioxidantes.
i) Mucolíticos.
j) Agentes anestésicos
Los productos acuosos resultan muy poco solubles en los PFC, su solubilidad aumenta con su
disolución en monocristales, suspensiones, micelas y liposomas.
Técnica de ventilación líquida:
La ventilación líquida inicialmente se aplicó a pacientes en decúbito supino, mediante la instilación de PFC a razón de 1 ml/Kg/min. La administración se interrumpía cuando se observaba un menisco a nivel del tubo endotraqueal, la dosis total de PFC administrada equivale en el infante a la CRF. El proceso de llenado generalmente necesita de 20 a 30 min. Se requieren dosis adicionales para reponer el PFC eliminado por evaporación (los protocolos más difundidos utilizan 2-6 ml/Kg/h). Los estudios imagenológicos han sido utilizados para cuantificar la cantidad de líquido administrado y su distribución (reclutamiento alveolar).
En la actualidad se usan equipos de control basados en microprocesadores. El PFC caliente y
oxigenado es bombeado desde un depásito hacia los pulmones durante el ciclo inspiratorio. Durante la espiración el PFC es removido activamente desde los pulmones, filtrado y nuevamente oxigenado es depositado en el depósito.
Técnicas combinadas de ventilación líquida:
Se han descrito diferentes modalidades terapéuticas y ventilatorias que se han combinado con la
ventilación líquida, dentro de estas combinaciones se citan.
a) Combinación de la Ventilación Líquida Parcial VLP con terapia quinética.
b) VLP combinada con Oxido Nítrico inhalado.
c) VLP combinada con posición prona.
d) High Frequency Oscillation; administración de surfantante y VLP
e) Surfactante exógeno y VLP.
Experiencias Clínicas:
Al concluir el año 2000, existía 1104 publicaciones sobre VL, de ellas 564 experiencias en humanos (MEDLINE).
Los norteamericanos (Temple University, Philadelphia; Michigan Medical Center, Ann Arbor; Buffalo University; New York) y alemanes (First Symposium on Liquid ventilation; Berlín, 1999), marchan a la vanguardia en la aplicación de estas investigaciones y han reportado más de 300 experiencias clínicas en humanos, con resultados muy alentadores. Estos estudios han permitido elaborar los siguientes resultados preliminares:
• La Ventilación Líquida Parcial (VLP) resulta más ventajosa en neonatos.
• Los resultados son más discutidos en adultos, donde son necesarios mayores volúmenes de
instilación y reposición de PFC y resulta más difícil evitar durante la espiración el retroceso del
PFC desde las zonas no dependientes del pulmón. En adultos, se han obtenidos mejores resultados con la Ventilación Líquida Total (VLT), que mantiene el PFC recirculando dentro de un sistema cerrado.
Adaptado a partir de: http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/urgencia/o.pdf
Y ahora, empieza a leer el libro citado.
Ismael
La repiración dentro de un líquido recibe el nombre de Ventilación líquida
En el libro de Dan Brown, "El símbolo perdido", uno de los personajes es sumergido en un liquido durante mucho tiempo. ¿Se ahoga?... mejor que leas el libro.
VENTILACIÓN LÍQUIDA:
La ventilación líquida no es nueva...
Historia.
1. Neergaard, 1929: Demostró la mayor distensibilidad (tres veces mayor) del pulmón lleno de
líquido.
2. ClarK y Gollan, 1966: Observaron la posibilidad de mantener vivos animales de experimentación totalmente sumergidos en medios oleosos saturados de oxígeno.
3. Shaffer TH y col 1976: Reportan la primera Ventilación líquida (VL) en corderos pretérminos.
4. Greenspan J S y Wolfson M R (Temple University School of Medicine, Phyladelfhia,
Pennsylvania.) 1989: Reportan la primera experiencia en 6 prematuros humanos.
5. Partial Liquid Ventilation -- The Future Is Now. The New England Journal of Medicine. September 12, 1996 -- Vol. 335, No. 11.
6. The First Symposium on the topic: Liquid Ventilation. Marzo 13, 1999 Berlín, Alemania
Propiedades Fisicoquímicas de los Perfluorocarbonos PFC.
Los PFC fueron producidos por primera vez en la Segunda Guerra Mundial, como parte del Proyecto Manhattan (desarrollo de la primera bomba atómica) y sus propiedades dependen de la unión de los átomos de Flúor y Carbono; estas propiedades hacen de estos compuestos sustancias esencialmente inertes, trasparentes, incoloras, inodoras, no metabolizables, no transformables, insolubles en agua, débilmente solubles en lípidos. Su utilidad para la ventilación mecánica depende de su capacidad de disolver 20 veces más O2 y 3 veces más CO2 que el plasma, evaporándose más rápidamente que el agua a temperatura corporal.
Captación, biodistribución y eliminación de los PFC.
Debido a que los PFC son insolubles en agua y poco solubles en lípidos, sólo una pequeña cantidad
atraviesa la membrana alvéolo-capilar y se disuelve en los líquidos de la sangre (0.25 a 10 mcg PFC/ml de sangre), alcanzando su máximo valor entre los 15 a 120 min posteriores a la exposición pulmonar.
Su presencia ha sido demostrada sin efectos secundarios en primates, a los 3 años de su aplicación, siendo los órganos ricamente vascularizados y con alto contenido de lípidos los que almacenan la mayor cantidad de PFC.
Los PFC no se metabolizan y se eliminan predominantemente por volatilización pulmonar junto con los gases espiratorios, muy escasa cantidad se transpira por la piel.
Otras aplicaciones de los Perfluorocarbonos:
Los PFC han sido aprobados para aplicaciones biomédicas, como trasportadores de oxígeno aplicados intravenosos en situaciones de desastres o en individuos que rechazan ser transfundido (sangre sintética), como agentes radiológicos de contraste inertes con escasos riesgos de producir reacciones alérgicas, y como sustituto de líquido en las cámaras oculares:
Uso como medio de contraste:
1. Los PFC no poseen los problemas intrínsecos de los contrastes radiológicos pulmonares y su
aplicación ha resultado de gran utilidad en el diagnóstico de neumotórax, pneumomediastino,
hernias diafragmáticas congénitas etc.
2. La ausencia de átomos de hidrógeno y el espectro de resonancia magnética del Flúor, hacen a
los PFC muy útiles para obtener imágenes de resonancia magnética RM con emisión de
positrones. Mediante la utilización de estas técnicas resulta posible realizar el monitoreo del
intercambio de gases pulmonar, metabolismo celular y mediciones terapéuticas,
proporcionando un medio más para el estudio y medición de la relación ventilación perfusión
V/Q.
3. La tomografía computerizada sólo ha permitido la visualización de los bronquiolos de primera y segunda generación, con pobre resolución de los de tercer orden. En contraste, las imágenes con PFC permiten visualizar el árbol bronquial hasta bronquios de 0. 8 mm, lo que equivale a
bronquiolos de 12 generación en el humano adulto.
Administración intrapulmonar de drogas:
1. El flujo sanguíneo pulmonar y la relación ventilación-perfusión (V/Q) resultan más
homogéneos en la ventilación líquida VL que en la ventilación convencional. Esto aumenta sus
ventajas como vehículo para la administración de agentes terapéuticos utilizando el árbol
tráqueo-bronquial. Entre las sustancia administradas con este método, se citan:
a) Agentes vasodilatadores como el óxido nítrico (ON).
b) Antibióticos. La Gentamicina administrada junto con los PFC alcanza mayor concentración en el pulmón que cuando se administra por vía intravenosa.
c) Productos para terapia génica.
d) Esteroides.
e) Quimioterápicos.
f) Surfactante exógeno.
g) Broncodilatadores.
h) Antioxidantes.
i) Mucolíticos.
j) Agentes anestésicos
Los productos acuosos resultan muy poco solubles en los PFC, su solubilidad aumenta con su
disolución en monocristales, suspensiones, micelas y liposomas.
Técnica de ventilación líquida:
La ventilación líquida inicialmente se aplicó a pacientes en decúbito supino, mediante la instilación de PFC a razón de 1 ml/Kg/min. La administración se interrumpía cuando se observaba un menisco a nivel del tubo endotraqueal, la dosis total de PFC administrada equivale en el infante a la CRF. El proceso de llenado generalmente necesita de 20 a 30 min. Se requieren dosis adicionales para reponer el PFC eliminado por evaporación (los protocolos más difundidos utilizan 2-6 ml/Kg/h). Los estudios imagenológicos han sido utilizados para cuantificar la cantidad de líquido administrado y su distribución (reclutamiento alveolar).
En la actualidad se usan equipos de control basados en microprocesadores. El PFC caliente y
oxigenado es bombeado desde un depásito hacia los pulmones durante el ciclo inspiratorio. Durante la espiración el PFC es removido activamente desde los pulmones, filtrado y nuevamente oxigenado es depositado en el depósito.
Técnicas combinadas de ventilación líquida:
Se han descrito diferentes modalidades terapéuticas y ventilatorias que se han combinado con la
ventilación líquida, dentro de estas combinaciones se citan.
a) Combinación de la Ventilación Líquida Parcial VLP con terapia quinética.
b) VLP combinada con Oxido Nítrico inhalado.
c) VLP combinada con posición prona.
d) High Frequency Oscillation; administración de surfantante y VLP
e) Surfactante exógeno y VLP.
Experiencias Clínicas:
Al concluir el año 2000, existía 1104 publicaciones sobre VL, de ellas 564 experiencias en humanos (MEDLINE).
Los norteamericanos (Temple University, Philadelphia; Michigan Medical Center, Ann Arbor; Buffalo University; New York) y alemanes (First Symposium on Liquid ventilation; Berlín, 1999), marchan a la vanguardia en la aplicación de estas investigaciones y han reportado más de 300 experiencias clínicas en humanos, con resultados muy alentadores. Estos estudios han permitido elaborar los siguientes resultados preliminares:
• La Ventilación Líquida Parcial (VLP) resulta más ventajosa en neonatos.
• Los resultados son más discutidos en adultos, donde son necesarios mayores volúmenes de
instilación y reposición de PFC y resulta más difícil evitar durante la espiración el retroceso del
PFC desde las zonas no dependientes del pulmón. En adultos, se han obtenidos mejores resultados con la Ventilación Líquida Total (VLT), que mantiene el PFC recirculando dentro de un sistema cerrado.
Adaptado a partir de: http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/urgencia/o.pdf
Y ahora, empieza a leer el libro citado.
Ismael
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