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Física y Equipos de Anestesia

Respuestas, Referencias y Explicaciones

1. (B) El flujo de orificio ocurre cuando el gas fluye a través de una región de constricción severa tal como la descrita en ésta pregunta. El flujo laminar ocurre cuando el gas fluye hacia abajo por tubos colocados de forma paralela a una velocidad menor que la velocidad crítica. Cuando el flujo de gas excede la velocidad crítica, se vuelve turbulento (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 690-691; Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 224-225).

2. (C) Durante el flujo de orificio, la resistencia al flujo de gas es directamente proporcional a la densidad de la mezcla de gas. Sustituir helio por nitrógeno disminuirá la densidad de la mezcla de gas, por lo tanto reducirá la resis-tencia al flujo de gas (hasta 3 veces) a través de la región de constricción (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 224-225; Miller: Anesthesia, ed 6, pp 690-691, 2539).

3. (C) Los monitores electrónicos modernos de presión arterial (PA) son diseñados para interactuar con los sistemas de transductores electromecánicos. Estos sistemas no requieren destrezas técnicas extensas en la parte del provee-dor de anestesia para su uso correcto. El cero estático del sistema es construido dentro de monitores electrónicos más modernos. Así, después que el procedimiento de calibrado a cero es realizado, el sistema está listo para ope-rar. El sistema debe ser calibrado a cero con el punto de referencia del transductor a un nivel aproximado de la raíz aórtica, eliminado el efecto de la columna de líquido del sistema de lecturas de la PA (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 275, 278).

4. (C) Los sistemas de eliminación de residuos de gas, también llamados sistemas de desechos, están diseñados para disminuir la contaminación del quirófano por gases anestésicos. Estos sistemas pueden ser pasivos (el flujo de gases residuales de la máquina de anestesia a un sistema de ventilación en la propia máquina) o activos (la máqui-na de anestesia conectada a un sistema de vacío y después al sistema de ventilación). La cantidad de aire prove-niente de un embolismo gaseoso venoso puede no ser suficiente para ser detectado en el sistema de eliminación. La válvula de liberación de presión positiva se abre si existe una obstrucción entre la máquina de anestesia y el sistema de eliminación, lo que podría fugar el gas en el quirófano. Una fuga en el cartucho de cal sódica puede también ventilar el quirófano. Dado que la mayoría de los fuelles de los ventiladores son encendidos con oxígeno, una fuga en el fuelle podría no añadir aire al sistema de evacuación. La válvula de liberación de presión negativa es utilizada en un sistema activo y atrapará aire ambiente si la presión en el sistema es menos de -0,5 cm H2O. (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 303-307; Stoelting: Basics of Anesthesia, ed 5, pp 198-199).

5. (D) La relación entre presión intra-alveolar, tensión superficial y el radio del alveolo es descrita por la Ley de Laplace para una esfera, en la que se establece que la tensión superficial de la esfera es directamente proporcional al radio de la esfera y la presión dentro de la esfera. Con relación al alveolo pulmonar, la expresión matemática de la Ley de Laplace es como sigue:

T = ½ PR

Donde T es la tensión superficial, P es la presión intra-alveolar y R es el radio del alveolo. En el alveolo pulmo-nar, la tensión superficial es producida por una película líquida que cubre el alveolo. Esto ocurre debido a que las fuerzas de atracción entre las moléculas de la película líquida son mucho mayores que las fuerzas de atracción entre la película líquida y el gas. Así, el área de superficie del líquido tiende a hacerse tan pequeña como sea posible, lo cual podría colapsar el alveolo (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 689-690).

6. (C) La Organización Mundial de la Salud exige que los cilindros de gas comprimido que contienen N2O para uso médico estén pintados de azul. Los cilindros de gas comprimido tamaño “E” totalmente llenos con N2O con-tienen aproximadamente 1590 L de gas (Stoelting: Basics of Anesthesia, ed 5, p 188).

Parte 1 - Ciencias Básicas16

7. (D) Muchas máquinas de anestesia tienen una válvula de freno dirigida hacia abajo desde el rotámetro y vaporiza-dores, pero en dirección hacia arriba desde la válvula de flujo de oxígeno. Cuando el botón de la válvula de flujo de oxígeno es presionado y la pieza Y (la cual puede ser conectada al tubo endotraqueal (ETT) o la máscara de anestesia) es ocluida, el circuito se llenará y la aguja en el calibre de presión de la vía aérea indicará presión positiva. La lectura de presión positiva no caerá, sin embargo, incluso en presencia de una fuga en el circuito de baja presión de la máquina de anestesia. Si una válvula de freno está presente en la salida de gas común, la prueba de fugas de presión positiva puede ser peligrosa y confusa. En 1993, la FDA estableció la Prueba de Fuga de Presión Negativa Universal FDA. Con la máquina principal cambiada, la válvula de control de flujo y los vaporizadores encendidos, el bulbo de succión es fijado a la salida común de gas y comprimido hasta que esté completamente colapsado. Si ocurre una fuga, el bulbo de succión se inflará. Ésta máquina debe su nombre a su utilidad para controlar todas las máquinas de anestesia, independientemente de si ellas contienen una válvula de freno en la salida de gas fresco (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 309-310).

8. (E) Las válvulas de freno permiten sólo el flujo unidireccional de gases. Estas válvulas previenen el flujo retrogrado de gases desde la máquina de anestesia o el transfer de gas desde un cilindro de gas comprimido a presión ele-vada en un contenedor a una presión menor. Así, estas válvulas unidireccionales permitirán que un cilindro de gas comprimido vacío sea sustituido por uno lleno durante la operación de la máquina de anestesia con mínima pérdida de gas. La válvula ajustable de presión limitante es un sinónimo para una válvula pop-off. Una válvula de sello seguro es sinónimo para una válvula de cierre de sensor de presión. El propósito de la válvula de sello seguro es descontinuar el flujo de N2O si la presión de O2 dentro de la máquina de anestesia cae por debajo de 25 psi (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 46-47; Miller: Anesthesia, ed 6, pp 276)

9. (C) La Ley de Boyle establece que para una masa fija de gas a temperatura constante, el producto de presión y volumen es constante. Este concepto puede ser usado para estimar el volumen de gas remanente en un cilindro de gas comprimido, midiendo la presión dentro del cilindro (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, p 224).

10. (C) Los fabricantes en los Estados Unidos requieren que todos los cilindros de gas comprimido que contengan O2 para uso médico sean pintados de verde. Un cilindro de gas comprimido completamente lleno con O2 tiene una presión de aproximadamente 2000 psi y contiene aproximadamente 625 L de gas. De acuerdo con la Ley de Boyle (ver explicación en la pregunta 9) el volumen de gas remanente en un contenedor cerrado puede ser calculado midiendo la presión dentro del contenedor. Por lo tanto, cuando el manómetro en un cilindro de gas comprimido que contiene O2 muestra una presión de 1600 psi, el cilindro contiene 500 L de O2. A un flujo de gas de 2 L/min el O2 puede ser transportado desde el cilindro por aproximadamente 250 minutos (Stoelting: Basics of Anesthesia, ed 5, p 188).

Salidade la

máquina

Área vulnerable

Fuga Válvulade freno

Manómetrode la vía

aérea

Bolsa reservorio

Válvulade flujo de

oxigeno

Equipos Anestésicos y Física 17

Características Oxígeno Óxido Nitroso Dióxido de Carbono Aire

CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES COMPRIMIDOS ALMACENADOS EN CILINDROS TAMAÑO “E”

QUE PUEDEN SER FIJADOS A LA MÁQUINA DE ANESTESIA

Color del cilindro Verde * Azul Gris Amarillo **Estado físico en el cilindro Gas Líquido y gas Líquido y gas Gas Contenido del cilindro (L) 625 1590 1590 625Peso del cilindro vacío (kg) 5.90 5.90 5.90 5.90Peso del cilindro lleno (kg) 6.76 8.80 8.90 Presión del cilindro lleno (psi) 2000 750 838 1800

*La organización Mundial de la Salud especifica que los cilindros que contienen oxígeno para uso médico sean pintados de blanco, pero los fabricantes en los Estados Unidos usan verde. Likewise, el color internacional para el aire es blanco y negro, sin embargo los cilindros en Estados Unidos son de color amarillo. **(Stoelting; Basics of Anesthesia, ed 5, p 188).

Válvula dechequeo

Tubería desuministro de N2O

Válvulaa pruebade fallos

Reguladorde presión

Calibrador de concentraciónde vaporizadores con sistema

de bloqueo

Segunda etapadel regulador

de N2ORotámetroFlujómetro

Válvulade relevode presión

Ventilador deanestesia de

conducción degas de circuito Válvula de Aguja

Válvula deretención

Salida de gascon dispositivode retención

Al circuito delpaciente para respirarSegunda etapa

del reguladorde N2O

Suministro deO2 de alarma

de baja presiónOn/offsuiche

Línea de mediciónde presión Válvula de flujo

Tuberíade suministro

11. (B) Todas las opciones enumeradas en esta pregunta pueden resultar potencialmente en un flujo inadecuado de O2 hacia el paciente; sin embargo, dada la descripción del problema, ningún flujo de O2 a través del rotámetro de O2 es la elección correcta. En un rotámetro funcionando normalmente, el gas fluye entre el borde de la bobina y la pared del tubo Thorpe, ocasionando que la bobina rote. Si la bobina está rotando se puede estar seguro de que el gas está fluyendo a través del rotámetro y que la bobina no está atascada (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 40-42).

12. (B)

Parte 1 - Ciencias Básicas18

La válvula de sello seguro es un sinónimo para la válvula de cierre presión-sensor. El propósito de la válvula de sello seguro es prevenir el transporte de mezclas de gas hipóxico desde la máquina de anestesia hacia el paciente debido a la falla de aporte de O2. Cuando la presión de O2 dentro de la máquina de anestesia desciende a menos de 25 psi, ésta válvula interrumpe el flujo de N2O o disminuye proporcionalmente el flujo de todos los gases. Es importante destacar que dicha válvula no impide el transporte de mezclas de gas hipóxico o N2O cuando el rotámetro de O2 está apagado, pero la presión de O2 dentro de los circuitos de la máquina de anestesia se mantiene por un cilindro de gas comprimido de O2 abierto o una fuente central. Bajo estas circunstancias, puede necesitarse un analizador de O2 para detectar transporte de una mezcla de gas hipóxico (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 37-38).

13. (C) Es importante colocar en cero el sistema transductor electromecánico con el punto de referencia a un nivel aproximado del corazón. Esto eliminará el efecto de la columna de líquido del sistema transductor en la lectura del PA del sistema. En esta pregunta, el sistema fue llevado a cero en la llave de cierre, la cual fue colocada en la muñeca del paciente (nivel aproximado del ventrículo). La presión sanguínea expresada por la línea arterial, por lo tanto, será exacta, siempre que la distancia entre la muñeca del paciente y la llave de cierre sea de 20 cm. (Ver también explicación a la pregunta 3) (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications , p 276).

14. (C) O2 y N2O entran en la máquina de anestesia desde una fuente central o un cilindro de gas comprimido a presiones tan elevadas como 220 psi (oxígeno) y 759 psi (N2O). Los reguladores de presión de primera fase reducen esta presión a aproximadamente 45 psi. Antes de entrar al rotámetro, los reguladores de presión de O2 de segunda fase reducen adicionalmente esta presión de 14 a 16 psi (ver figura con respuesta a la pregunta 12) (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 274-275).

15. (C) NIOSH establece las directrices y recomendaciones relacionadas al control de la eliminación de los gases anes-tésicos. NIOSH establece que las trazas máximas de contaminación por concentración de N2O del ambiente del quirófano deben ser menos de 25 ppm. En los consultorios dentales donde el N2O es usado sin anestésicos volátiles, NIOSH permite hasta 50 ppm (Miller: Anesthesia, ed 6, pp 303-304).

16. (C) Los vaporizadores agente-específico, tales como los vaporizadores de Sevotec (sevoflurano), son diseñados para cada anestésico halogenado. Sin embargo, los anestésicos halogenados con presiones idénticas de vapor saturado pueden ser usados intercambiablemente con administración adecuada de anestésicos halogenados.

Agente Presión de Vapor mm Hg a 20oC

PRESIÓN DE VAPORES

Halotano 243Enflurano 172Sevoflurano 160Isoflurano 240Desflurano 669

(Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 60-63; Stoelting; Basics of Anesthesia, ed 5, p 79.)

17. (C) El mecanismo de control de los ventiladores de anestesia estándar, tales como el Ohmeda 7000, usa oxígeno comprimido (100%) para comprimir el ventilador hacia abajo y la fuente de poder para los circuitos de sincro-nización (Miller: Anesthesia, ed 6, p 298).

18. (C) Cinco tipos de indicadores de rotámetros son comúnmente usados para indicar el flujo de gases administrados desde la máquina de anestesia. Como con todos los equipos de anestesia, el entendimiento apropiado de su funcionalidad es necesario para el uso correcto y seguro. Todos los indicadores de flujo de rotámetros deben ser leídos en el borde superior, excepto los flotantes de bola, los cuales deben ser leídos en la mitad (Ehrenwerth: Anesthesia Equipment: Principles and Applications, pp 40-43).

19. (B) El manómetro en un cilindro de gas comprimido tamaño “E” que contiene N2O muestra 750 psi cuando está lleno y continuará registrando 750 psi hasta que queden aproximadamente tres cuartos de gas en el cilindro. Un cilindro lleno de N2O contiene 1590 L, por lo tanto, cuando 400 L de gas permanecen en el cilindro, la presión dentro de éste comenzará a caer (Stoelting; Basics of Anestesia, ed 5, p 188).