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Este artículo trata sobre el gas respiratorio. Para el sistema criogénico, consulte Heliox (equipo criogénico) .
Heliox
ICD-9-CM93,98

El heliox es una mezcla de gas respirable de helio (He) y oxígeno (O 2 ).

Heliox es un tratamiento médico para pacientes con dificultad para respirar. La mezcla genera menos resistencia que el aire atmosférico cuando pasa a través de las vías respiratorias de los pulmones y, por lo tanto, requiere menos esfuerzo por parte del paciente para inhalar y exhalar por los pulmones.

El heliox se ha utilizado con fines médicos desde la década de 1930, y aunque la comunidad médica lo adoptó inicialmente para aliviar los síntomas de la obstrucción de las vías respiratorias superiores, su gama de usos médicos se ha ampliado enormemente desde entonces, principalmente debido a la baja densidad del gas. [1] [2] El heliox también se utiliza en el buceo de saturación y, a veces, durante la fase profunda de los buceos técnicos . [3] [4]

Usos médicos [ editar ]

En medicina, heliox puede referirse a una mezcla de 21% de O 2 (lo mismo que el aire ) y 79% de He, aunque hay otras combinaciones disponibles (70/30 y 60/40).

El heliox genera menos resistencia en las vías respiratorias que el aire y, por lo tanto, requiere menos energía mecánica para ventilar los pulmones. [5] Se reduce el "trabajo respiratorio" (WOB). Lo hace mediante dos mecanismos:

  1. mayor tendencia al flujo laminar ;
  2. Resistencia reducida en flujo turbulento .

El heliox tiene una viscosidad similar al aire pero una densidad significativamente menor (0,5 g / l frente a 1,25 g / l en STP ). El flujo de gas a través de las vías respiratorias comprende flujo laminar, flujo de transición y flujo turbulento. La tendencia para cada tipo de flujo se describe mediante el número de Reynolds . La baja densidad de Heliox produce un número de Reynolds más bajo y, por lo tanto, una mayor probabilidad de flujo laminar para cualquier vía aérea determinada. El flujo laminar tiende a generar menos resistencia que el flujo turbulento.

En las vías respiratorias pequeñas donde el flujo es laminar, la resistencia es proporcional a la viscosidad del gas y no está relacionada con la densidad, por lo que el heliox tiene poco efecto. La ecuación de Hagen-Poiseuille describe la resistencia laminar. En las grandes vías respiratorias donde el flujo es turbulento, la resistencia es proporcional a la densidad, por lo que el heliox tiene un efecto significativo.

El heliox se ha utilizado con fines médicos desde principios de la década de 1930. Fue el pilar del tratamiento del asma aguda antes de la llegada de los broncodilatadores . Actualmente, el heliox se usa principalmente en condiciones de gran estrechamiento de las vías respiratorias (obstrucción de las vías respiratorias superiores por tumores o cuerpos extraños y disfunción de las cuerdas vocales ). También existe cierto uso de heliox en afecciones de las vías respiratorias medias ( crup , asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica ). Un ensayo reciente ha sugerido que las fracciones más bajas de helio (por debajo del 40%), lo que permite una mayor fracción de oxígeno, también podrían tener el mismo efecto beneficioso sobre la obstrucción de las vías respiratorias superiores. [6]

Los pacientes con estas afecciones pueden sufrir una variedad de síntomas que incluyen disnea (dificultad para respirar), hipoxemia (contenido de oxígeno por debajo de lo normal en la sangre arterial) y, finalmente, un debilitamiento de los músculos respiratorios debido al agotamiento , que puede provocar insuficiencia respiratoria y requerir intubación y Ventilacion mecanica. El heliox puede reducir todos estos efectos, facilitando la respiración del paciente. [7] El heliox también ha encontrado utilidad en el destete de los pacientes de la ventilación mecánica y en la nebulización de fármacos inhalables, especialmente para los ancianos. [8] La investigación también ha indicado ventajas en el uso de mezclas de helio-oxígeno en la administración de anestesia . [9]

Usos de buceo [ editar ]

Debido al costo del helio, [10] es más probable que el heliox se utilice en el buceo comercial profundo . A veces también lo utilizan los entusiastas del buceo, en particular los que utilizan rebreathers , que conservan el gas respirable en profundidad mucho mejor que el buceo en circuito abierto .

La proporción de oxígeno en una mezcla de buceo depende de la profundidad máxima del plan de buceo, pero a menudo es hipóxica y suele ser del 10%. Cada mezcla está hecha a medida y se crea utilizando técnicas de mezcla de gases , que a menudo implican el uso de bombas de refuerzo para lograr presiones típicas de los cilindros de buceo de 200  bar (2900  psi ) desde bancos de presión más bajos de cilindros de oxígeno y helio.

Debido a que el sonido viaja más rápido en el heliox que en el aire, los formantes de voz se elevan, lo que hace que el habla de los buzos sea muy aguda y difícil de entender para las personas que no están acostumbradas. [11] El personal de superficie a menudo emplea un equipo de comunicaciones llamado "descodificador de helio", que baja electrónicamente el tono de la voz del buceador a medida que se transmite a través del equipo de comunicaciones, lo que facilita su comprensión.

Trimix es una alternativa un poco menos costosa al heliox para el buceo profundo. [12] Trimix se utiliza a menudo en el buceo comercial y técnico .

En 2015, la Unidad de Buceo Experimental de la Armada de los Estados Unidos demostró que la descompresión de las inmersiones con rebote utilizando trimix no es más eficiente que las inmersiones con heliox. [13]

Ver también [ editar ]

  • Argox  : mezcla de gas utilizada ocasionalmente por buceadores para inflar el traje seco
  • Nitrox  : gas respiratorio, mezcla de nitrógeno y oxígeno.
  • Hydreliox  : mezcla de gas respirable de helio, oxígeno e hidrógeno
  • Hydrox  : mezcla de gases respiratorios utilizada experimentalmente para inmersiones muy profundas
  • Trimix  : gas respiratorio que consta de oxígeno, helio y nitrógeno

Referencias [ editar ]

  1. ^ Barach AL, Eckman M (enero de 1936). "Los efectos de la inhalación de helio mezclado con oxígeno sobre la mecánica de la respiración" . Revista de investigación clínica . 15 (1): 47–61. doi : 10.1172 / JCI100758 . PMC  424760 . PMID  16694380 .
  2. ^ "Información del producto heliox" . BOC Medical. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2008.
  3. ^ Manual de buceo de la Marina de los Estados Unidos, sexta revisión . Estados Unidos: Mando de Sistemas Marítimos Navales de EE. UU. 2008 . Consultado el 8 de julio de 2008 .
  4. ^ Brubakk, AO; TS Neuman (2003). Fisiología y medicina del buceo de Bennett y Elliott, 5th Rev ed . Estados Unidos: Saunders Ltd. p. 800. ISBN 0-7020-2571-2.
  5. ^ "Heliox21" . Linde Gas Therapeutics. 27 de enero de 2009 . Consultado el 13 de abril de 2011 .
  6. ^ Truebel, Hubert; Wuester, Sandra; Boehme, Philip; Muñeca, Hinnerk; Schmiedl, Sven; Szymanski, Jacek; Langer, Thorsten; Ostermann, Thomas; Cysarz, Dirk (2019). "Un ensayo de prueba de concepto de HELIOX con diferentes fracciones de helio en un estudio humano que modela la obstrucción de las vías respiratorias superiores". Revista europea de fisiología aplicada . 119 (5): 1253-1260. doi : 10.1007 / s00421-019-04116-7 . ISSN 1439-6327 . PMID 30850876 .  
  7. ^ BOC Medical. "Ficha técnica Heliox" (PDF) .
  8. ^ Lee DL, Hsu CW, Lee H, Chang HW, Huang YC (septiembre de 2005). "Efectos beneficiosos de la terapia con albuterol impulsada por heliox frente a oxígeno en la exacerbación grave del asma" . Acad Emerg Med . 12 (9): 820–7. doi : 10.1197 / j.aem.2005.04.020 . PMID 16141015 . Consultado el 8 de julio de 2008 . 
  9. ^ Buczkowski PW, Fombon FN, Russell WC, Thompson JP (noviembre de 2005). "Efectos del helio en la ventilación jet de alta frecuencia en el modelo de estenosis de las vías respiratorias" . Hno. J Anaesth . 95 (5): 701–5. doi : 10.1093 / bja / aei229 . PMID 16143576 . Consultado el 8 de julio de 2008 . 
  10. ^ "Ejemplo de precios para llenar cilindros" . Archivado desde el original el 16 de enero de 2008 . Consultado el 10 de enero de 2008 .
  11. ^ Ackerman MJ, Maitland G (diciembre de 1975). "Cálculo de la velocidad relativa del sonido en una mezcla de gases" . Submarina Biomed Res . 2 (4): 305–10. PMID 1226588 . Archivado desde el original el 27 de enero de 2011 . Consultado el 8 de julio de 2008 . 
  12. ^ Piedra, WC (1992). "El caso del heliox: una cuestión de narcosis y economía". AquaCorps . 3 (1): 11–16.
  13. ^ Doolette DJ, Gault KA, Gerth WA (2015). "La descompresión de las inmersiones con rebote con He-N2-O2 (trimix) no es más eficiente que con las inmersiones con rebote con He-O2 (heliox)" . Informe técnico de la Unidad de Buceo Experimental de la Marina de los EE. UU . 15-4 . Consultado el 30 de diciembre de 2015 .

Lectura adicional [ editar ]

  • Hashemian SM, Fallahian F (abril de 2014). "El uso de heliox en cuidados intensivos" . Int J Crit Illn Inj Sci . 4 (2): 138–42. doi : 10.4103 / 2229-5151.134153 . PMC  4093964 . PMID  25024941 .

Enlaces externos [ editar ]

  • "Heliox" . Portal de información sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.