Manejo de la humidificación

Para tener un correcto manejo de la humidificación en ventilación mecánica debemos conocer los seis procesos principales involucrados:

1. El calentamiento incluye un aumento en la temperatura, pero no cambia la humedad absoluta. La humedad relativa disminuye porque la capacidad máxima del gas ha aumentado.
2. El enfriamiento de un  gas reduce su temperatura, pero no tiene efecto sobre su humedad absoluta. La humedad relativa aumenta porque disminuye la capacidad máxima de ese gas. Eventualmente la humedad relativa alcanzará el 100%. Esta temperatura es conocida como punto de condensación o punto de rocío.
3. La condensación ocurre cuando un gas es enfriado por debajo de su punto de rocío. La temperatura y la humedad absoluta disminuirán.  El exceso de agua se visualizará como gotas (rainout).
4. La humidificación calentada involucra el calentamiento de un gas mientras se evapora agua. Tanto la temperatura como la humedad absoluta aumentan. La humedad relativa podrá aumentar o disminuir.
5. La humidificación no calentada o evaporación aumenta la humedad absoluta y la humedad relativa, pero no altera la temperatura.
6. La desecación ocurre cuando se usan sustancias higroscópicas, las cuales reducen la humedad absoluta y la humedad relativa, pero no afectan la temperatura.

Humidificación durante la ventilación espontánea

Durante la respiración normal, el tracto respiratorio superior calienta, humidifica y filtra los gases inspirados, primariamente en la nasofaringe, donde los gases pasan por un área ricamente vascularizada con una membrana mucosa húmeda.

La orofaringe y las vías aéreas de conducción también contribuyen en este mecanismo, pero lo hacen con menor eficiencia porque no tienen la compleja arquitectura de la nariz.

Durante la exhalación, la vía aérea superior pierde la mayor parte del calor y humedad agregada durante la inspiración (75% aproximadamente).

El tracto respiratorio puede perder hasta 1512 Joules de calor y 350 mL de agua en 24 horas en situaciones normales.

Esta pérdida neta de calor y humedad se debe sustancialmente al escape de vapor de agua en los gases exhalados. Debido a que el calor específico del aire es muy bajo, es poco el calor que se pierde durante el calentamiento del gas inspirado.

Aún en condiciones de humedad y temperatura extremas, el gas inspirado que alcanza el nivel alveolar es 100% saturado a la temperatura corporal.

Se acepta que luego de pasar a través de la nasofaringe, los gases inspirados están a 29 – 32° C y cercanos al 100% de humedad relativa.

¿Qué es el límite de saturación isotérmico?

Se conoce como límite de saturación isotérmico – isothermic saturation boundary – (ISB), al punto en el cual los gases alcanzan las condiciones alveolares (37° C y 100% de humedad relativa) y una humedad absoluta de 43,9 mg/L con una PH2O de 47 mmHg en el caso de una presión atmosférica de 760 mmHg.

Bajo condiciones normales, el ISB reside entre la cuarta y quinta generación de sub segmentos bronquiales.

La enfermedad pulmonar y el estado de los fluidos puede afectar el ISB. Sobre este límite el tracto respiratorio realiza la función de intercambiador de calor y humedad.

Debajo de ese punto la temperatura y el contenido de agua permanecen relativamente constantes.

Luego de la intubación endotraqueal, el límite de saturación isotérmico se desplaza hacia abajo en el tracto respiratorio debido a que las estructuras naturales de intercambio calor – humedad están anuladas.

Esto obliga a que el trabajo de intercambio de calor y humedad se ubique en el tracto respiratorio inferior el cual no está preparado para esta función.

Por esta razón, la entrega de gases medicinales fríos también genera una carga sobre el tracto respiratorio inferior y lleva, aún más abajo, el punto ISB.

Así, la intubación y la ventilación mecánica asocian efectos deletéreos y obstaculizan el logro de un adecuado nivel de calor y humedad de la mucosa respiratoria, pudiendo llegar a dañar el epitelio respiratorio.

Esto incluye cambios estructurales y funcionales que tienen implicancia clínica.

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Bibliografía

1. Williams R, Rankin N, Smith T, Galler D, Seakins P. Relationship between the humidity and temperature of inspired gas and the function of the airway mucosa. Crit Care Med. 1996 Nov;24(11):1920-9. doi: 10.1097/00003246-199611000-00025. PMID: 8917046.
2. Seakins PJ. Measuring temperature and humidity in the breathing circuit. Respir Care Clin N Am. 1998 Jun;4(2):229-42. PMID: 9648184.