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diferentes. La cantidad de calor necesaria para elevar la tempera-
tura de 1 g de una sustancia dada 1 °C se llama calor específico de
esta sustancia. La caloría, una unidad de calor común, es la cantidad
de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua desde
14,5 °C hasta 15,5 °C. Una caloría equivale a 4,184 J de energía.
Cuando se habla de calorías en referencia a las que se ganan con
la comida o se pierden con el ejercicio, se habla de kilocalorías, o
miles de calorías (también llamadas «calorías de cocina»). La can-
tidad total de energía térmica de un objeto depende de su calor
específico, su temperatura y su masa. Aunque una taza de café a
60 °C está mucho «más caliente» que una piscina a 30 °C, el café
contiene mucha menos energía térmica total que la piscina.
También ocurre lo mismo con la energía potencial almacenada
como potencial de presión o potencial eléctrico. Un recipiente
pequeño a alta presión puede tener menos energía potencial que
un recipiente más grande a presión más baja (v. cap. 38).
Monitores de temperatura (termómetro,
termistor, termopilo, cristal líquido)
Habitualmente se utilizan tres técnicas para medir la temperatura:
las que se basan en la expansión de un material cuando se aumenta
la temperatura, las que se basan en los cambios de las propiedades
eléctricas con la temperatura y las que se basan en las propieda‑
des ópticas de un material. Cuando se añade calor a la mayoría de las
sustancias (gases, líquidos o sólidos), el movimiento de las molé-
culas aumenta, y el volumen del material se expande a presión
constante. Dependiendo del material, esta expansión puede cali-
brarse directamente para medir los cambios de la temperatura. Los
líquidos se usan con más frecuencia, especialmente el mercurio
porque su rango eficaz se extiende desde su punto de congelación
a −39 °C hasta aproximadamente 250 °
C 25 .Los termómetros de
mercurio tienen dos inconvenientes. Primero, necesitan de 2 a 3 minutos para alcanzar el equilibrio térmico completo (el mercurio
es un metal líquido con un calor específico alto). Segundo, está
encerrado en un tubo de cristal, que puede romperse y producir
lesione
s 26 .Los termómetros que se basan en la expansión de gas
(tubo de Bourdon) o metal (tira bimetálica) se emplean con fre-
cuencia como termostatos porque responden lentamente a los
cambios transitorios de la temperatura.
Las técnicas eléctricas para medir la temperatura pueden
subdividirse en tres categorías: termómetros de resistencia, termis-
tores y termopares. Los termómetros de resistencia funcionan
según el principio de que la resistencia eléctrica de los metales
aumenta con la temperatura. Estos dispositivos suelen usar un
cable de platino como resistencia sensible a la temperatura, una
batería y un galvanómetro para medir la corriente, que puede cali-
brarse para la temperatura. El cable de platino se incorpora a un
circuito de un puente de Wheatstone, que mide con precisión los
cambios muy pequeños en la resistencia (v.
fig. 28-5 ).
Comparado con un termómetro de platino, un termistor es
un semiconductor que presenta la conducta opuesta a la resistencia
eléctrica. Cuando un termistor se calienta, su resistencia disminuye.
Los termistores, dispositivos en estado sólido, pueden fabricarse
con un tamaño muy pequeño y son capaces de responder rápida-
mente a los cambios de temperatura (es decir, se necesita poco calor
para aumentar su temperatura). La mayoría de las sondas de tem-
peratura que se emplean en anestesia, desde las que se sitúan en la
punta de los catéteres de la arteria pulmonar hasta las sondas
esofágicas, son termistores. Los problemas físicos con los termisto-
res son pocos: los cables rotos producen una resistencia alta y una
interpretación errónea de la temperatura. Los problemas más
comunes son la colocación inadecuada de la sonda y la mala inter-
pretación del valor resultante (p. ej., poner una sonda esofágica en
la orofaringe y medir la temperatura de las vías respiratorias y no
la temperatura central). Los termopares son conductores que
generan un voltaje en respuesta a un gradiente de temperatura.
Pueden usarse las propiedades ópticas de los materiales para
medir la temperatura de dos maderas: 1) la emisión infrarroja de
un cuerpo puede medirse mediante un dispositivo conocido como
termopilo, y la emisión se convierte entonces en temperatura y
2) una «matriz» de cristal líquido se pone en contacto directo con la
zona deseada, lo que permite observar un cambio óptico (un cambio
de color). El ejemplo de medida de temperatura por infrarrojos que
se observa con más frecuencia se relaciona con el monitor de tem-
peratura de membrana timpánica utilizado en pediatría y en las
salas de hospitalización. El detector de infrarrojos produce una
señal eléctrica que es proporcional a la cuarta potencia de la dife-
rencia de los objetos en temperaturas absolutas.La siguiente fórmula
describe los detalles: Q
1,2
=K (T
1
4
−T
2
4
), donde
Q
1,2
es la transferen-
cia de calor neto (W/cm
2
),
K
es la constante de Stefan-Boltzmann
y
T
1
y
T
2
son las temperaturas absolutas de los dos objetos (°K).
En teoría, este método para medir la temperatura central
debería ser preciso. En la práctica, la colocación inadecuada y la
falta de calibración, pero no el cerumen, contribuyen a que se
produzcan errores en condiciones reale
s 28-30. Además, la sonda es
demasiado grande para uso intraoperatorio.
El cristal líquido para medir la temperatura (conocido como
«disposición en anillo») suele emplearse para monitorizar la tem-
peratura superficial. Así como las moléculas en un cristal líquido
cambian sus propiedades con una pequeña corriente eléctrica, se
vuelven polarizadas y oscuras, las moléculas en un dispositivo de
temperatura de cristal líquido también modifican sus propiedades
ópticas con la temperatura, produciendo un arcoíris de colores. La
matriz de cristal es sensible a la presión y la temperatura. (Tocando
un panel de visualización LCD, puede notarse el arcoíris visual de
colores que cambian.) La exactitud clínica que se ha observado en
los dispositivos de cristal líquido es variabl
e 31,32.
Medición del flujo
Principios del flujo
Aunque conceptualmente es una de las mediciones más fáciles para
entender cómo se mueve un volumen o masa en el tiempo, real-
mente el flujo no es fácil de medir. Debe distinguirse claramente
entre flujo del fluido y velocidad del fluido, lo que suele confun-
dirse. El flujo (Q) se refiere al volumen de fluido que se dirige hasta
una superficie concreta por unidad de tiempo; sus unidades en el
SI son los metros cúbicos por segundo (m
3
/s), pero en medicina,
es más frecuente que se mida en ml/s o l/min. La velocidad del
fluido (U) es simplemente la velocidad del mismo en un punto
particular del espacio, medida en m/s. Como analogía, puede ima-
ginarse una autopista de varios carriles: la velocidad de cada vehí-
culo puede variar dependiendo del carril; el flujo es el número de
vehículos que pasan por un punto por minuto.
Contadores de flujo masa/volumen
(urómetro, volúmetro)
El flujo puede medirse directamente, derivándolo a una cámara de
medición. Podemos medir la masa o el volumen del caudal del
líquido por unidad de tiempo poniendo el líquido en un recipiente
y pesándolo o midiendo su volumen. El urómetro corriente para
Principios fundamentales de los instrumentos de monitorización
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Sección III
Control de la anestesia