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Soporte vital - Sustitución artificial de funciones

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El soporte vital sustituye artificialmente funciones fisiológicas que el organismo no puede mantener de forma autónoma. La ventilación mecánica (VM) sustituye la función del diafragma y músculos respiratorios: entrega el volumen corriente (VT = 6 mL/kg de peso ideal para ventilación protectora) superando la elastancia (E_RS = 1/C_RS) y la resistencia del sistema respiratorio (R_RS). La ecuación de movimiento del sistema respiratorio permite calcular la presión meseta (P_plat, marcador de sobredistensión alveolar) y la presión de conducción (P = P_plat - PEEP, objetivo < 15 cmHO).

La diálisis (hemodiálisis o hemofiltración continua en UCI) sustituye la función excretora del riñón. El Kt/V es el índice estándar de dosis de diálisis: K = aclaramiento de urea del dializador (mL/min), t = duración (min), V = volumen de distribución de la urea. La ecuación de Daugirdas corrige por la producción de urea durante la sesión y el ultrafiltrado. Kt/V 1.2 por sesión (3×/semana) o 1.2/semana para HFVVC es el objetivo mínimo.

El ECMO (oxigenación por membrana extracorpórea) sustituye simultáneamente el corazón (ECMO VA) o el pulmón (ECMO VV) o ambos. La eficiencia de la oxigenación sigue el principio de Fick: VO_ECMO = Q_ECMO × (CaO_out - CvO_in) × 10. Para un SDRA grave con CO residual de 4 L/min, un flujo ECMO de 3 L/min (75% del CO) puede soportar el 75% del consumo de O. El balance entre el soporte ECMO y la función nativa residual determina la estrategia de destete.

La nutrición parenteral total (NPT) aporta macronutrientes (glucosa, lípidos, aminoácidos) y micronutrientes directamente a la vena central. El balance nitrogenado (BN = N_ingresado - N_excretado) cuantifica el estado catabólico: BN < -5 g/día en pacientes críticos indica catabolismo proteico muscular severo. El objetivo es BN 0 (eunitrogenemia) o ligeramente positivo (+2 a +4 g N/día en la recuperación), lo que requiere 1.22 g de proteínas/kg/día.

El destete del ventilador es el proceso de transferir progresivamente el trabajo respiratorio del ventilador al paciente. El RSBI = FR/VT es el predictor validado más robusto: RSBI < 105 rpm/L predice éxito con sensibilidad del 97% y especificidad del 64%. La presión de soporte (PSV) se va reduciendo gradualmente, mientras se monitoriza el trabajo respiratorio del paciente (WOB_pac). El fracaso del destete (criterio: FR > 35, SpO < 90%, o agitación) obliga a reiniciar la VM completa.

>Modelo

ID:('ky', 59)


1 | Elastancia respiratoria

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$E_{RS}=\frac{1}{C_{RS}}$

$E_{RS}$
Elastancia respiratoria
$Pa/m³$
$C_{RS}$
Compliance respiratoria
$m³/Pa$



>Modelo

ID:('gm', 568)


2 | Presión del ventilador

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$P_{vent}=E_{RS}V_T+R_{RS}Q_{air}+PEEP$

$P_{vent}$
Presión instantánea del ventilador
$Pa$
$PEEP$
Presión positiva espiratoria final
$Pa$
$R_{RS}$
Resistencia respiratoria
$Pa·s·m³$
$E_{RS}$
Elastancia respiratoria
$Pa/m³$
$V_T$
Volumen corriente
$m³$
$Q_{air}$
Flujo respiratorio
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 569)


3 | Presión meseta

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$P_{plat}=E_{RS}V_T+PEEP$

$P_{plat}$
Presión meseta
$Pa$
$PEEP$
Presión positiva espiratoria final
$Pa$
$E_{RS}$
Elastancia respiratoria
$Pa/m³$
$V_T$
Volumen corriente
$m³$



>Modelo

ID:('gm', 570)


4 | Presión de conducción

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$\Delta P=P_{plat}-PEEP$

$Delta P$
Presión de conducción
$Pa$
$P_{plat}$
Presión meseta
$Pa$
$PEEP$
Presión positiva espiratoria final
$Pa$



>Modelo

ID:('gm', 571)


5 | Índice RSBI

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$RSBI=\frac{FR}{V_T}$

$RSBI$
Índice de respiración superficial rápida
$1/m³s$
$FR$
Frecuencia respiratoria
$1/s$
$V_T$
Volumen corriente
$m³$



>Modelo

ID:('gm', 572)


6 | Dosis de diálisis

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$Kt/V=\frac{K_{dial}t_{dial}}{V_d}$

$Kt/V$
Dosis de diálisis
$1$
$V_d$
Volumen distribución urea
$m³$
$K_{dial}$
Aclaramiento dializador
$m³/s$
$t_{dial}$
Tiempo de diálisis acumulado
$s$



>Modelo

ID:('gm', 573)


7 | Decaimiento de urea

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$C_{urea}=C_{urea,0}e^{-(K_{dial}/V_d)t}$

$C_{urea}$
Concentración de urea
$kg/m³$
$C_{urea,0}$
Concentración inicial de urea
$kg/m³$
$V_d$
Volumen distribución urea
$m³$
$K_{dial}$
Aclaramiento dializador
$m³/s$
$t$
Tiempo simulado
$s$



>Modelo

ID:('gm', 574)


8 | Transferencia de oxígeno ECMO

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$\dot V_{O2,ECMO}=Q_{ECMO}(CaO_{2,out}-CvO_{2,in})$

$CvO_{2,in}$
Contenido de oxígeno entrada ECMO
$kg/m³$
$CaO_{2,out}$
Contenido de oxígeno salida ECMO
$kg/m³$
$dot V_{O2,ECMO}$
Transferencia de oxígeno ECMO
$kg/s$
$Q_{ECMO}$
Flujo ECMO
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 575)


9 | Fracción de soporte ECMO

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$f_{ECMO}=\frac{Q_{ECMO}}{CO}$

$f_{ECMO}$
Fracción de soporte ECMO
$1$
$Q_{ECMO}$
Flujo ECMO
$m³/s$
$CO$
Gasto cardíaco
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 576)


10 | Balance nitrogenado

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$BN=N_{in}-N_{exc}$

$BN$
Balance nitrogenado
$kg/s$
$N_{exc}$
Nitrógeno excretado
$kg/s$
$N_{in}$
Nitrógeno ingresado
$kg/s$



>Modelo

ID:('gm', 577)


11 | Nitrógeno excretado

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$N_{exc}=\frac{U_{urea}}{2.14}+4$

$N_{exc}$
Nitrógeno excretado
$kg/s$
$U_{urea}$
Urea urinaria
$kg/s$



>Modelo

ID:('gm', 578)


12 | Trabajo respiratorio del paciente

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$WOB_{pac}\approx\frac{P_{mus}V_T}{V_T}=P_{mus}$

$P_{mus}$
Presión muscular equivalente
$Pa$
$WOB_{pac}$
Trabajo respiratorio por volumen
$J/m³$
$V_T$
Volumen corriente
$m³$



>Modelo

ID:('gm', 579)


13 | Potencia hidráulica ECMO

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$P_{bomba}=Q_{ECMO}\Delta P_{bomba}$

$Delta P_{bomba}$
Diferencia de presión bomba ECMO
$Pa$
$P_{bomba}$
Potencia hidráulica bomba ECMO
$W$
$Q_{ECMO}$
Flujo ECMO
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 580)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$Kt/V$
KtV
Dosis de diálisis
1
$f_{ECMO}$
f_ECMO
Fracción de soporte ECMO
1
$RSBI$
RSBI
Índice de respiración superficial rápida
1/m³s
$FR$
FR
Frecuencia respiratoria
1/s
$Delta P_{bomba}$
DeltaP_bomba
Diferencia de presión bomba ECMO
Pa
$Delta P$
DeltaP
Presión de conducción
Pa
$P_{vent}$
P_vent
Presión instantánea del ventilador
Pa
$P_{plat}$
P_plat
Presión meseta
Pa
$P_{mus}$
P_mus
Presión muscular equivalente
Pa
$PEEP$
PEEP
Presión positiva espiratoria final
Pa
$WOB_{pac}$
WOB_pac
Trabajo respiratorio por volumen
J/m³
$C_{urea}$
C_urea
Concentración de urea
kg/m³
$C_{urea,0}$
C_urea0
Concentración inicial de urea
kg/m³
$CvO_{2,in}$
CvO2_in
Contenido de oxígeno entrada ECMO
kg/m³
$CaO_{2,out}$
CaO2_out
Contenido de oxígeno salida ECMO
kg/m³
$R_{RS}$
R_RS
Resistencia respiratoria
Pa·s·m³
$BN$
BN
Balance nitrogenado
kg/s
$N_{exc}$
N_exc
Nitrógeno excretado
kg/s
$N_{in}$
N_in
Nitrógeno ingresado
kg/s
$dot V_{O2,ECMO}$
VO2_ECMO
Transferencia de oxígeno ECMO
kg/s
$U_{urea}$
U_urea
Urea urinaria
kg/s
$E_{RS}$
E_RS
Elastancia respiratoria
Pa/m³
$P_{bomba}$
P_bomba
Potencia hidráulica bomba ECMO
W
$V_T$
V_T
Volumen corriente
$V_d$
V_d
Volumen distribución urea
$K_{dial}$
K_dial
Aclaramiento dializador
m³/s
$Q_{ECMO}$
Q_ECMO
Flujo ECMO
m³/s
$Q_{air}$
Q_air
Flujo respiratorio
m³/s
$CO$
CO
Gasto cardíaco
m³/s
$C_{RS}$
C_RS
Compliance respiratoria
m³/Pa
$t_{dial}$
t_dial
Tiempo de diálisis acumulado
s
$t$
t
Tiempo simulado
s

ID:(0, 59)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile