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- Ing. Walter Gómez -
Aparato Respiratorio
Bioingeniería 1
L.I.A.D.E.
Ing. Walter Gómez
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- Ing. Walter Gómez -
Aparato Respiratorio
Anatomía.
Fisiología.
Evaluación.
Reemplazo temporal.
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- Ing. Walter Gómez -
Sistemas de diagnóstico y
tratamiento para
enfermedades respiratorias
Parte 2: Sistemas de reemplazo
temporal - 1.
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- Ing. Walter Gómez -
Ventilación y Respiración
• Evaluación de la
función pulmonar:
 Volúmenes totales y
parciales.
 Mecánica
Respiratoria.
 Difusión y
distribución.
• Reemplazo de la
función
ventilatoria:
 Ventiladores.
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- Ing. Walter Gómez -
“...Se debe practicar un orificio en el tronco de la
tráquea, en el cual se coloca como tubo una
caña: se soplará en su interior, de modo que el
pulmón pueda insuflarse de nuevo...El pulmón
se insuflará hasta ocupar toda la cavidad
torácica y el corazón se fortalecerá...”
Andreas Vesalius
(1555)
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- Ing. Walter Gómez -
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Historia
1555:
Vesalius
1776:
John Hunter usa sistema de doble fuelle
1864:
Alfred Jones introduce tanque ventilador
1876:
Woillez, prototipo de pulmón de acero
1907:
Dräger, inventa el “Pulmotor”
1928:
Drinker y Shaw, primer pulmón de acero
1931:
JH Emerson perfecciona pulmón de acero
1950:
Epidemia de poliomielitis
1952:
Engstrom introduce ventilación a presión positiva
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- Ing. Walter Gómez -
Pulmotor – 1907 – H.Dräger
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- Ing. Walter Gómez -
Pulmón de Acero
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- Ing. Walter Gómez -
Ventilación Mecánica
• Objetivos de la
Ventilación artificial.
– Conservar la ventilación
alveolar para cubrir las
necesidades metabólicas del
enfermo.
– Evitar el deterioro mecánico
de los pulmones al aportar el
volumen necesario para
mantener las características
elásticas de los pulmones.
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- Ing. Walter Gómez -
Reemplazo de la función
ventilatoria
Por qué reemplazar la ventilación ?
Depresión del centro respiratorio. Por
patologías o medicamentos (anestesia).
Alteraciones en los elementos mecánicos del
sistema (traumas).
Problemas en los componentes del sistema
(patologías).
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- Ing. Walter Gómez -
Reemplazo de la función
ventilatoria
El elemento que se utiliza para este fin es el
Ventilador Artificial
De acuerdo a su uso se dividen en:
Equipos para terapia intensiva.
Equipos para anestesia.
Equipos personales – Home care -.
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- Ing. Walter Gómez -
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Principio Básico de
Funcionamiento
• Sistema insuflador de gas (aire – O2)
• Sistema de retención del gas insuflado.
• Sistema de salida del gas espirado (co2).
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- Ing. Walter Gómez -
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Clasificación de los Ventiladores
Según el mecanismo
de conmutación:
Según el tipo de
generador:




 De presión.
 De flujo.
Por presión.
Por tiempo.
Por volúmen.
Por flujo.
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- Ing. Walter Gómez -
Ciclo Ventilatorio
El ciclo ventilatorio tiene
tres etapas:
Inspiración
Pausa inspiratoria
Espiración
Este ciclo debe repetirse a
una frecuencia
determinada
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- Ing. Walter Gómez -
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Ciclo Ventilatorio
Según el mecanismo de conmutación el ciclo
ventilatorio puede tener algunas variantes:
Por Presión, al llegar a x cmH2O corta la Insp.
Por volúmen, a xx ml de TV corta la Insp.
Por Flujo, a xx l/m corta la Insp.
Por Tiempo, la Insp. dura xx seg.- Frecuencia
fija y constante.
Este último método es el mas usado en la
actualidad, y es el mas representativo del
modelo fisiológico normal.
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- Ing. Walter Gómez -
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Formas de onda teóricas a lograr
con los ventiladores
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- Ing. Walter Gómez -
Principio de funcionamiento
Se divide en cuatro fases:
Fase inspiratoria
Cambio de inspiración a espiración
Fase espiratoria
Cambio de espiración a inspiración
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- Ing. Walter Gómez -
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Fases según el tipo de generación
De presión
 Inspiración con
presión controlada
 No tiene pausa
inspiratoria
 La espiración es
pasiva
 El ciclado es por
tiempo
De Flujo
 Inspiración con flujo
controlado
 Tiene pausa
controlada en
tiempo
 La espiración es
pasiva
 El ciclado es por
tiempo
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- Ing. Walter Gómez -
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Elementos que componen un Ventilador
Parte neumática:
 Válvulas de entrada.
 Mezclador aire-O2.
 Válvula de seguridad
del paciente.
 Sensores de flujo, O2 y
presión.
 Circuito del paciente.
 Válvulas de salida.
 Filtros.
Parte de control:
 Circuito de alimentación.
 Sistema de
acondicionamiento de
señales.
 Control de potencia para
válvulas.
 Control de funciones.(uP)
 Sistema de monitoreo y
alarmas.
 GUI y panel de mando.
 Interface de datos MIB.
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- Ing. Walter Gómez -
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Variables a controlar y/o monitorear en un
ventilador artificial
Presiones: rango de trabajo – límites máximo y
mínimo permitidos.
Volúmenes: rango de trabajo – límites máximo y
mínimo permitidos.
Concentración de O2: rango de trabajo – límites
máximo y mínimo permitidos.
Tiempos del ciclo ventilatorio y frecuencia.
Parámetros externos: presión de suministro de
gases, voltage de alimentación, altura sobre el
nivel del mar, tº de gases y sistema.
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- Ing. Walter Gómez -
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Diagrama en bloques de un ventilador
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- Ing. Walter Gómez -
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Servo control de un ventilador
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- Ing. Walter Gómez -
Panel de Ventilador
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- Ing. Walter Gómez -
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- Ing. Walter Gómez -
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- Ing. Walter Gómez -
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