4. MÉTODOS DE VENTILACIÓN

4. 1. VENTILACIÓN CON PRESIÓN NEGATIVA

La ventilación con presión negativa se define como un método ventilatorio en el cual, la superficie torácica y a veces tambien el abdomen, se expone a una presión subatmosférica durante la inspiración (77). Esta presión subatmosférica causa la expansión de la caja torácica, transmitiendose al espacio pleural y al alveolo, lo que provoca un gradiente de presión negativa con respecto a la boca, iniciándose un flujo aéreo hacia el alveolo y produciendose la inspiración; la espiración se produce de forma pasiva por acción de la presión elástica del aparato respiratorio, al cesar la acción de la presión subatmosférica.

Este tipo de ventilación precisa dos componentes, para poder llevarse a cabo: a) el aplicador, el cual transmite la presión negativa a la superficie torácica; un principio general que tienen que cumplir todos los aplicadores, es que deben mantener un espacio de unos centímetros entre su superficie interna y la pared anterior del tórax, para permitir la expansión de este durante la inspiración y b) la bomba o generador que es el encargado de producir intermitentemente esta presión subatmosférica; la mayoría de los generadores están ciclados por presión, es decir generan presión negativa hasta alcanzar un nivel predeterminado; se han ensayado otros generadores ciclados por volumen, pero dado que estos no permiten compensar las pérdidas por fugas, su empleo se ha limitado (77). Otra característica común de estos ventiladores, es que no precisan un acceso artificial a la vía aérea, permitiendo una ventilación por la vía natural. La efectividad de estos ventiladores es proporcional a la cantidad de tronco del paciente que quede inmerso en el aplicador, precisando además una buena relajación del paciente para adaptarse al ventilador; es un método en el que las fugas aéreas son frecuentes y su uso crónico puede ocasionar lesiones dérmicas y deformidades torácicas (53). Otra complicación que puede surgir con la VPN, es la obstrucción o colapso laríngeo, en pacientes predispuestos con anomalías en la vía aérea superior, síndrome de apnea del sueño o debilidad muscular laríngea, produciendo apneas o hipopneas (78, 79).

El primer ventilador a presión negativa, tipo tanque o "pulmón de acero", fue descrito por John Dalziel en 1832 (80, 81). Su uso se extendió entre los años treinta, hasta finales de los cincuenta (47). Consiste en un cilindro rígido, donde se introduce el cuerpo del paciente hasta el cuello, cerrándose herméticamente a su alrededor; este ventilador puede desarrollar cambios máximos de presión de hasta 60 cm H2O, con una frecuencia de hasta 40 veces por minuto (78); siendo sus principales inconvenientes el dificil acceso al paciente, su peso y tamaño.

El ventilador tipo coraza consiste en un caparazón, similar al de una tortuga, de plástico duro que se aplica a la superficie anterior del tórax (coraza torácica) o a la superficie anterior del tórax y abdomen (coraza toraco-abdominal). Este caparazón o aplicador está conectado mediante un tubo flexible al generador que produce la presión negativa intermitente. Su principal ventaja con respecto al "pulmón de acero" estriba en su menor tamaño y peso y en la accesibilidad al paciente; no obstante la coraza, es de dificil adaptación en pacientes con deformidades torácicas (77, 78). Eisenmenger crea los primeros prototipos, patentándolo en 1927 (81).

El ventilador tipo traje ajustado, cuyo prototipo fué descrito en 1955 (47), consiste en un aplicador de parrilla rígida que cubre el tórax y el abdomen, estando a su vez todo cubierto por un tejido impermeable al aire, que se sella sobre el cuello, muñecas y abdomen -denominándose "tipo chaqueta"-; si se ajusta sobre cuello y muñecas, estando cubiertas las extremidades inferiores -se le conoce por "poncho"- y si se sella sobre cuello, muñecas y tobillos -semeja un traje de "buzo"-. Todo el sistema está conectado mediante un tubo flexible al generador de presión negativa (47, 77).

Existen diversos tipos de generadores que se pueden acoplar a los distintos aplicadores, para conseguir VPN. El mas empleado es cíclico de presión negativa. Otro tipo menos empleado es el de presión negativa / positiva alternante, que combina la presión negativa durante la inspiración, con la presión positiva durante la espiración y el de presión negativa contínua, cuyo efecto es mantener a lo largo de todo el ciclo respiratorio una presión negativa transtorácica, incluso al final de la espiración (NEEP), produciendo un aumento del volumen teleespiratorio, cuyo efecto es similar al de la PEEP (77).

Otros ventiladores de presión negativa incorporan sensores nasales de flujo o de presión, lo que permite que el ventilador desencadene inspiraciones a demanda del paciente, o lo que es lo mismo permite tanto una ventilación del tipo asistida-controlada, como que el paciente controle la profundidad y el tiempo inspiratorio (47).

4. 1. 1. Implicaciones fisiológicas de la VPN

En la revisión de Levine S. y Henson D. (77) sobre las implicaciones fisiológicas de la aplicación de VPN, caben destacar:

a) sistema cardiovascular: la aplicación de VPN produce una disminución de la presión intratorácica media, lo cual afecta al retorno venoso y a la postcarga ventricular; existe documentación contradictoria con respecto al resultado neto sobre el gasto cardíaco, si bien los estudios clínicos mas relevantes no demuestran una reducción del gasto cardíaco en los pacientes a los que se les aplica VPN en el curso de un proceso respiratorio.

b) sistema gastrointestinal: estudios recientes muestran un aumento del reflujo gastroesofágico, durante la aplicación de VPN, tanto en voluntarios sanos, como en pacientes con EPOC.

c) sistema renal: la VPN aumenta el aclaramiento de agua libre y el volumen urinario, sin modificar la excreción urinaria de sodio y potasio, actividad de la renina plasmática, aldosterona plasmática, péptido natriurético, ni vasopresina, por lo que se postula que los efectos sobre el aclaramiento de agua libre y el volumen urinario, sean secundarios a cambios hemodinámicos sitémicos y/o renales.

d) sistema térmico: las sensaciones que perciben los pacientes varian, desde sentir frio hasta sentir calor.

4. 2. VENTILACIÓN CON PRESIÓN POSITIVA

En lineas generales, la ventilación con presión positiva consiste en crear un gradiente de presión, mediante un generador o regulador de esta, desde el acceso a la vía aérea, con respecto al alveolo, o lo que es lo mismo un gradiente transtorácico de presión. Esto hace que se genere un flujo de aire hacia el interior de la vía aérea, produciendo con ello la inspiración; el flujo inspiratorio cesa dependiendo de las características propias de cada ventilador, pudiendo estar este limitado por presión, flujo o volumen; este mecanismo inspiratorio invierte la relación de presiones que generan una inspiración fisiológica, lo que conlleva alteraciones fisiopatológicas, que son objeto de estudio mas profundo en otro capítulo de este libro. Una vez ha cesado la inspiración, se inicia la espiración de forma pasiva, por la acción de la presión elástica del aparato respiratorio. Dependiendo del tipo de ventilador, la inspiración estará iniciada, limitada y ciclada mediante presión, flujo, volumen o tiempo.

En relación a la VMD, se emplean diversos modos ventilatorios con presión positiva, como es la IPPV asistida / controlada, CPAP, BiPAP, PSV, y otros muchos que también se comentarán con detenimiento en otro capítulo de este libro.

4. 3. OTROS MÉTODOS VENTILATORIOS

Aparte de los métodos hasta aquí descritos, que son los mas ampliamente empleados, existen otros con menor divulgación y que se han empleado con éxito en determinadas patologías, siendo capaces de mantener una ventilación eficaz.

La cama balancín (Rocking-bed), cuyo prototipo fue descrito por Eve a principios de los años 30, empleándolo en dos pacientes con parálisis muscular respiratoria aguda. Técnicamente consistía en colocar al paciente en decúbito supino, sobre una plataforma que podía balancearse en un ángulo de 45º en ambas direcciones; posteriormente la Armada Británica adopta esta técnica recomendándola para la resucitación de los ahogados. Mas tarde se desarrollaron camas especiales con motores que efectuan este movimiento de vaivén de forma que este balanceo puede ser predeterminado. Este método ventilatorio se ha empleado fundamentalmente entre los años cincuenta y sesenta (82).

El mecanismo de acción de este ingenio consiste en que cuando el paciente está en posición de Trendelenburg, las vísceras abdominales y el diafragma se desplazan hacia el interior de la caja torácica, ayudando con ello a la espiración. Por el contrario, cuando el paciente se situa en anti-Trendelenburg, el diafragma y las vísceras abdominales se desplazan caudalmente, favoreciendo la inspiración. Colville y cols. -citado por Hill (82)-, comprueban que el mayor desplazamiento del diafragma se produce durante el balanceo entre los 0º y 40º en dirección anti-Trendelenburg, habiendo conseguido volúmenes corrientes entre 300 y 1.200 ml. Este método ventilatorio puede ser efectivo en pacientes con una compliance pulmonar relativamente normal, siendo inefectivo en pacientes con cifoescoliosis (47); su eficacia va a depender de las caracteristicas corporales del paciente, considerándose su funcionamiento óptimo cuando el balanceo se realiza entre los 0º y 40º en dirección caudal y con frecuencias entre 12 y 16 por minuto (82).

El neumocinturón (Pneumobelt), fué descrito por McSweeney en 1938 quien lo aplicaba alrededor del tórax. Posteriormente se aplicó sobre el abdomen consiguiendo mejores resultados (47). Su mecanismo de acción consiste en una bolsa elástica inflable que se adapta firmemente al abdomen del paciente mediante un corsé ajustable; esta bolsa está conectada a un generador cíclico de presión positiva; cuando la bolsa se infla, las vísceras desplazan el diafragma hacia arriba produciendose la espiración; al desinflarse, el diafragma y las vísceras se desplazan hacia su posición original en sentido caudal por acción de la gravedad, produciéndose así la inspiración. Dada la dependencia de la acción de la gravedad para su funcionamiento, el paciente debe permanecer sentado en un ángulo superior a 30º, siendo lo óptimo 45º, para conseguir que este tipo de ventilación sea efectiva (82).

En general estos dos métodos ventilatorios se emplean , hoy en día, en combinación con otros métodos de VPP; sus contraindicaciones se resumen en la  tabla IV. Las complicaciones con su uso son escasas; en general puede presentarse desajustes entre las respiraciones asistidas por ambos métodos y las del propio paciente, haciendo que su eficacia sea limitada; el riesgo de empeoramiento de la insuficiencia respiratoria por su uso es escaso, dado que los pacientes que lo emplean son capaces de mantener una cierta ventilación propia; este riesgo es grande cuando aparece una progresión en la debilidad muscular del paciente, o bien cuando se presenta una complicación respiratoria como puede ser la infección. El neumocinturón puede provocar lesiones en la piel, por abrasión (82).

El marcapasos diafragmático o ventilación electrofrénica, es un método invasivo puesto que requiere una intervención quirúrgica para la implantación del o de los electrodos y del transmisor de impulsos. La técnica consiste en la estimulación eléctrica mediante electrodos de uno o ambos frénicos, con la consiguiente contracción diafragmática, desencadenando de esta forma la inspiración; la espiración se produce de forma pasiva, tras cesar la contracción diafragmática. Este método ventilatorio puede desarrollar, en cierta medida, fatiga muscular en el diafragma, si bien en la actualidad se están empleando electrodos tetrapolares que parecen inducir menor fatiga diafragmática que los unipolares (83). Los pacientes candidatos a esta técnica tienen que mantener una integridad funcional del frénico y del diafragma, siendo las indicaciones mas usadas los pacientes con severa hipoventilación central y en aquellos con lesiones medulares altas.

Pese a que en principio la electroestimulación frénica por si misma mantiene una ventilación eficaz, en el 90% de los pacientes sometidos a este método ventilatorio, se asocia la traqueostomía para evitar las apneas obstructivas durante el sueño y para permitir la aspiración de secreciones bronquiales (84). Por otro lado este modo ventilatorio es caro, estimándose un coste total entre 200,000$ y 300,000$, teniendo en cuenta la hospitalización necesaria durante el periodo de entrenamiento, que oscila entre 4 y 6 semanas (47, 82).

Los problemas de esta técnica incluyen a los derivados del riesgo quirúrgico, los secundarios al mantenimiento de la traqueostomía (90% de los pacientes), y la posible lesión por fatiga neuromuscular del frénico y el diafragma, lo cual es mas frecuente cuando se realiza una electroestimulación unilateral. Otros problemas menores son movimientos diafragmáticos paradójicos cuando se utiliza estimulación unilateral, tendencia a microatelectasias, complejidad para la modificación del volumen corriente y voz de escasa calidad.

La respiración glosofaríngea, descrita en 1953 por Dail y cols. tras observar a un paciente con polio (82), hoy en día está en desuso, si bien se ha empleado por muy diversos pacientes para mantenerse libres del ventilador por periodos cortos de tiempo, en momentos de malfunción del ventilador, e incluso para aumentar la eficacia de la tos (47). En síntesis este método ventilatorio natural consiste en la utilización de la lengua y músculos faríngeos para conseguir el paso de bolos de aire hacia la traquea, manteniendo la glotis cerrada entre cada "trago de aire"; cada inspiración se consigue con series de 6 a 12 "tragos" de 40 a 80 ml cada uno.

Cada método ventilatorio ha demostrado su eficacia en distintas patologías, no existiendo unas reglas precisas para la elección de uno u otro, aunque de forma general si se puede afirmar, que siempre que se pueda hay que optar por el método mas eficaz, menos invasivo, mas facil de manejar por el paciente y sus familiares y menos costoso. Del mismo modo, se tiene que tener en cuenta la enfermedad del paciente, las horas de VM que va a precisar cada día, la adaptación y confort del paciente con el ventilador, la disponibilidad del equipamiento, y la experiencia del equipo encargado de la VMD.