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medir el volumen de orina es un ejemplo. El volúmetro usado en

las máquinas de anestesia Drager de Estados Unidos también mide

las alícuotas de volumen integradas en el tiempo para medir el

volumen corriente y por minuto

( fig. 28-31 ) 33

.

Medidores de flujo dilucionales

(termodilución, principio de Fick)

El flujo de la masa y el volumen puede medirse con técnicas de

dilución. Si se inyecta algún indicador mensurable (un bolo

de tinte, un pulso termal, el consumo de oxígeno, la producción de

dióxido de carbono) en un flujo, y su concentración se mide más

adelante en función del tiempo, el flujo de volumen (Q) puede

calcularse por integración. La aplicación médica más frecuente es

la determinación del gasto cardíaco por el método de termodilu-

ción de la arteria pulmonar (v. apéndice 6). Los errores que se

asocian con estos métodos se relacionan con el uso de un volumen

inyectable erróneo (un volumen demasiado pequeño produce un

flujo demasiado grande) o un error de la medida de la temperatura

(v. sección sobre temperatura).

Los sistemas de medición del gasto cardíaco «continuo» que

utilizan una espiral calentada por electricidad para calentar la

sangre de la arteria pulmonar evitan errores asociados con las téc-

nicas de inyectado de líquidos, pero crean la necesidad de calcular

la señal más pequeña a lo largo de un intervalo de tiempo más largo.

Además, hay un límite superior al que se puede calentar la sangre

sin producir lesión celular, de forma que la calidad de la señal se

reduce en pacientes febrile

s 34 .

Un abordaje ligeramente diferente

consiste en medir la corriente eléctrica necesaria para mantener

una temperatura constante en la punta del catéter. Éste es el prin-

cipio de un anemómetro de cable caliente a temperatura constante

(que se utiliza para medir el flujo de gas en túneles de aire y en

algunas máquinas de anestesia) aplicado al gasto cardíaco.

La tasa de producción de dióxido de carbono o de consumo

de oxígeno puede utilizarse para medir el gasto cardíaco usando

modificaciones de la ecuación de Fick (v. apéndice 6). Si se emplean

estas variables, un cambio del índice metabólico puede provocar

errores en la medida del gasto cardíaco.

Medidores de flujo por velocidad/presión

(Venturi, Pitot)

Cuando un fluido fluye en un tubo genera velocidad y presión, que

pueden utilizarse de manera indirecta para medir el flujo. La

presión de los fluidos puede considerarse una forma de energía

potencial, como se describió más arriba. La energía cinética en

los fluidos se expresa en términos de flujo, el movimiento general del

fluido con dirección y magnitud determinadas. La energía poten-

cial de la presión puede convertirse en la energía cinética del flujo;

por ejemplo, la presión hidrostática generada por la gravedad que

actúa sobre una columna vertical de líquido puede transformarse

en flujo abriendo una válvula situada en la parte inferior de la

columna. La presión y el flujo también pueden cambiar de forma

independiente. Si se utiliza el sistema circulatorio humano como

ejemplo, un paciente joven y sano con un traumatismo que tiene

shock hipovolémico puede tener la presión arterial normal, pero el

flujo sanguíneo es lento si la resistencia vascular sistémica es

elevada. Un paciente séptico puede tener la presión arterial muy

baja acompañada de flujo sanguíneo alto y resistencia vascular

sistémica baja (shock séptico de alto gasto). La energía mecánica

total de un líquido en movimiento es la suma de la energía cinética

(flujo) y la energía potencial (presión) (v.

tabla 28-2

).

Un gradiente de presión (presión que cambia en una direc-

ción espacial particular) ejerce una fuerza sobre el fluido, que

tiende a acelerar en la dirección donde hay menos presión. El

gradiente de presión es sólo una de las fuerzas que normalmente

actúan sobre los fluidos; otras fuerzas son la gravedad (que se ha

tratado antes) y la fuerza viscosa o fricción. Si estas otras fuerzas

son despreciables y el fluido no puede comprimirse (p. ej., un fluido

con densidad constante), la ecuación de movimiento (F=ma)

puede integrarse para obtener:

P + ½

ρ

U

2

= P

0

(7)

donde P es la presión,

ρ

es la densidad del fluido, U es la magnitud

de la velocidad del fluido y P

0

es una constante denominada

«presión de estancamiento» (v. apéndice 5). Esta forma de la ecua-

ción de Bernoulli dice que en un fluido exento de fricción al

aumentar la velocidad, la presión disminuye, y viceversa. Este con-

cepto resuelve la idea errónea común de que la presión siempre se

reduce en la dirección del flujo. En el fluido que hay dentro de un

tubo (una cañería o una vena grande) con un diámetro que crece

gradualmente, la velocidad del fluido (U) disminuye al avanzar

cuando el diámetro y la sección transversal del tubo se incremen-

tan. Cuando U se reduce, la ecuación 7 dice que P aumenta en la

dirección del flujo. Este ejemplo muestra la relación entre la energía

potencial y la energía cinética de los fluidos: como la energía ciné-

tica de este fluido del tubo disminuye (U

2

se cae) en la dirección

del flujo, la energía potencial se incrementa (P sube) en la misma

cantidad. La energía total permanece constante porque se ha con-

siderado que no había fricción.

El flujo puede determinarse conociendo la velocidad media

del fluido en el tubo. En el flujo laminar

( fig. 28-32

A), el perfil de

velocidades tiene una forma parabólica, de forma que la velocidad

más alta se encuentra en el centro y el fluido de los bordes es casi

estacionario. En el flujo turbulento, el perfil de velocidades es

«plano» como se muestra en la

figura 28-32 B

.

La ecuación de Bernoulli se aplica a un subconjunto especí-

fico de flujos sin fricción, que se ha enumerado más arriba. Muchos

984

Control de la anestesia

III

Figura 28-31

 Volúmetro. El flujo puede describirse como volumen a lo largo

del tiempo. Este diseño para medir el flujo permite al gas pasar sólo en

alícuotas pequeñas, cada una de las cuales se vuelve un contador para medir

la cantidad de flujo. Cuando se divide por el tiempo, este método sirve para

medir el flujo.

(Adaptada de Ehrenwerth J, Eisenkraft J:

Anesthesia

Equipment: Principles and Application.

St. Louis, Mosby-Year Book, 1993.)