Stress, strain y potencia mecánica. ¿Es la ingeniería de materiales la respuesta para prevenir la lesión inducida por el ventilador?

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Su objetivo primordial es encontrar las «ecuaciones constitutivas» de cada material: modelos matemáticos (en general ecuaciones diferenciales de carácter tensorial) que describen la relación entre el esfuerzo o tensión (stress) soportado por el material y la deformación (strain) inducida en él por la fuerza aplicada. Para generar conocimiento sobre el comportamiento de cada material, la reología aplica el método científico. Somete sus conjeturas hipotéticas al juicio severo de los experimentos, utilizando la máxima clásica: «si no concuerda con el experimento, ¡es falso!»<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0130">1</a>. Solo las teorías que resistan la refutación experimental se aceptarán momentáneamente (es decir, hasta que un nuevo experimento las demuestre falsas) como verdades científicas.Los conceptos básicos de la reología, con base en la evidencia experimental en animales de laboratorio, y la reciente investigación en humanos parecen explicar de forma más verosímil la VILI. Esta teoría ya ha sido aplicada en medicina en el campo del estudio ecocardiográfico de la función miocárdica<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0135">2</a>.El objetivo de este artículo es revisar el conocimiento generado científicamente por la reología y la ingeniería de materiales para establecer un modelo del desarrollo de la VILI e intentar prevenirla.Conceptos fundamentales: stress, strain y strain rateStress: tensiónSea un punto p situado en el interior de un cuerpo, y un plano que corta trasversalmente el cuerpo por el punto p. Sea A el área que corresponde a la superficie de sección del cuerpo por el punto p (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig. 1</a>)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140">3</a>. Si sobre ese cuerpo se aplica una fuerza f, se define stress soportado por el material en el punto p (tensión) a una presión:<elsevierMultimedia ident="eq0005"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia>(Ecuación 1)Consideremos ahora el pulmón<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0145">4</a>. Un plano ideal que lo atraviese deja en su interior una superficie de parénquima limitada por la pleura, cuya área de sección es A. La presión transpulmonar (PTP) es la diferencia entre la presión alveolar (Palv) y la presión en el interior del espacio pleural (Ppl). Se asume que en clínica la presión del espacio pleural (presión mediastínica) puede estimarse midiendo la presión esofágica (Pes). Por tanto (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig. 2</a>):<elsevierMultimedia ident="eq0010"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia>PTP: presión transpulmonar; Palv: presión alveolar; Pes: presión esofágica.(Ecuación 2)La PTP es un vector de la misma intensidad (módulo), pero de dirección opuesta a la fuerza que el pulmón hace para retraerse y, por tanto, mide la magnitud de esa fuerza. Por eso también se llama presión de retracción del pulmón.Es un hecho bien contrastado de la fisiología respiratoria<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0150">5</a> que la fuerza que produce que los pulmones se llenen o vacíen de aire y cambien de volumen es el cambio en la PTP (ΔPTP). Por tanto, si aplicamos el concepto reológico de stress a la tensión a la que se somete al tejido pulmonar cuando lo hacemos cambiar de volumen, será:<elsevierMultimedia ident="eq0015"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="eq0020"></elsevierMultimedia>PTP: presión transpulmonar; Palv: presión alveolar; Pes: presión esofágica.(Ecuación 3)Un detalle muy importante que tener en cuenta es que, por definición, la PTP es una medida estática: ha de ser medida en ausencia de flujo mediante las maniobras de pausa inspiratoria y pausa espiratoria de nuestros respiradores.Desde el punto de vista práctico, el pulmón parte de una posición de reposo (PTP del volumen de reposo telespiratorio) y al final de la inspiración alcanza otra posición de reposo (PTP del volumen teleinspiratorio). Por tanto, durante la inspiración el stress aumenta de magnitud y alcanzará su máximo (= f/A) en la meseta inspiratoria (Pplat). Cuando vuelve el reposo es cuando se igualan stress y ΔPTP. En esos puntos de reposo la fuerza total es igual a 0, ya que en caso contrario el cuerpo se seguiría acelerando (en el caso del pulmón seguiría aumentando de volumen). El proceso contrario se produce en la espiración cuando el pulmón vuelve al estado basal de reposo.En el interior del parénquima (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig. 3</a>A) las fuerzas son transmitidas a través del plano de corte por los elementos del tejido y la tensión superficial<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0145">4</a>. Los cuadrados A y B denotan el área que se expande en el seno de la superficie de este corte del tejido. Sobre esa área es sobre la que se mide el stress. El valor del límite máximo (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig. 3</a>B) de la fuerza por unidad de área es el stress<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0155">6</a>.<elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia>Strain: deformación o desplazamiento relativoSupongamos que, en el interior de un cuerpo sólido, existen 2puntos p y q separados originalmente una distancia dX0, que puede ser infinitesimal (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig. 4</a>)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140">3</a>. Al aplicar una fuerza f se producirá una deformación en dicho cuerpo sólido, por lo que ambos puntos (p y q) quedarán desplazados de su posición original y separados por nueva distancia dX.<elsevierMultimedia ident="fig0020"></elsevierMultimedia>En reología, la deformación multidimensional que ha sufrido el cuerpo por la acción de la fuerza se caracteriza con el concepto de strain o desplazamiento relativo, que es el cambio que ha sufrido la distancia que separaba los 2puntos p y q (dX − dX0), pero relativo a (dividido por) la distancia original dX0:<elsevierMultimedia ident="eq0025"></elsevierMultimedia>(Ecuación 4)Desde el punto de vista matemático, esta deformación puede ser representada mediante el concepto de derivada. Pero para entender mejor el concepto, se puede recurrir a ejemplos del mundo real con los que estamos familiarizados en la era de los móviles y las computadoras con pantallas táctiles: el strain intenta medir la potencia del «zoom» de una cámara, el cambio en la escala de un mapa o de un objeto visualizados en pantallas táctiles sobre el que apoyamos y desplazamos nuestros dedos índice y pulgar.La deformación es un fenómeno físico local que aparece en la vecindad de cada uno de los puntos del interior de un sólido. La fuerza que lo deforma hace que este cambie «la escala» de su dimensión: produce el desplazamiento (diferencia en sus distancias de separación) que sufren puntos vecinos en su interior. Por tanto, la deformación de un sólido se producirá solo si ese desplazamiento se define como una función de la distancia original que separaba cada uno de esos puntos vecinos. En términos de análisis matemático, la deformación es la derivada del desplazamiento respecto de la distancia original. El concepto puede generalizarse fácilmente a 2(áreas, dA), 3(volúmenes, dV) o incluso a más dimensiones espaciales.El strain es adimensional: no tiene unidades. Se representa con un número o, en ingeniería de materiales, como un porcentaje. Su valor es positivo cuando la forma del objeto sólido se engrandece (expansión) y negativo cuando el sólido se contrae. Y su magnitud depende tanto del desplazamiento o gradiente de distancias (numerador) como de la forma original (denominador).En la fisiología respiratoria clásica, no existe el concepto de strain. Se llama volumen corriente (Vc) a la diferencia entre el volumen de final de inspiración y de la espiración, y en ventilación mecánica corresponde al volumen de aire que ha introducido en los pulmones el respirador. Y se llama capacidad residual funcional (CRF) al volumen de aire que queda rellenando el sistema respiratorio al final de la espiración del Vc. Sin embargo, desde el punto de vista de la reología, en el parénquima pulmonar ocurre como en el resto de los cuerpos sólidos: el tejido se deforma si, por acción de una fuerza, aparece un desplazamiento diferente punto a punto. Por ello, en el sistema respiratorio el strain será igual a:<elsevierMultimedia ident="eq0030"></elsevierMultimedia>Vc: volumen corriente; CRF: capacidad residual funcional.(Ecuación 5)Strain rate: velocidad de deformaciónSupongamos ahora una fina película de un cuerpo líquido. Está contenida entre 2placas metálicas paralelas, separadas una distancia d (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0025">fig. 5</a>)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140">3</a>. En su interior existe un punto p separado del origen de coordenadas una distancia dX0, que puede ser infinitesimal. Sobre este punto p se aplica, durante un tiempo dt, una fuerza f. Esta fuerza produce el desplazamiento de la «porción superior» del líquido respecto del resto, con una velocidad constante v que hace recorrer al punto p en el tiempo dt una distancia (dX − dX0) hasta llegar a la nueva posición. Esta nueva posición queda, al final, a una nueva distancia dX del eje de coordenadas.<elsevierMultimedia ident="fig0025"></elsevierMultimedia>De nuevo, la manera más apropiada de describir el cambio de configuración (dX − dX0) que ha sufrido el líquido por acción de la fuerza durante el tiempo dt queda representada por el concepto matemático de derivada. En este caso, la velocidad de deformación ostrain rate, que es la velocidad que ha adquirido la «porción superior» del líquido relativa a la posición original (la distancia dX0) que ocupaba en el seno del líquido (que es la de la «porción inferior» que ha permanecido inmóvil). Nótese la equivalencia y las unidades.<elsevierMultimedia ident="eq0035"></elsevierMultimedia>t: tiempo.(Ecuación 6)Como demuestra esta igualdad algebraica, la velocidad de deformación (strain rate) expresa también las diferentes velocidades de desplazamiento a las que serían sometidos ambos extremos de un objeto líquido cuya longitud inicial fuera d. Es el gradiente espacial en velocidades de desplazamiento. El concepto también puede generalizarse fácilmente de una (longitud, dX) a 2(áreas, dA), 3(volúmenes, dV) o más dimensiones espaciales.La strain rate tiene unidades de 1/segundos (s−1) y solo tiene valor durante el movimiento: su valor será 0 cuando la velocidad de deformación es 0, es decir, en reposo. Al ser un cociente, su magnitud depende tanto de la velocidad de la deformación (numerador) como de la forma original (denominador).En la fisiología respiratoria clásica, tampoco existe el concepto correspondiente a strain rate. Se llama flujo aéreo (flujo o caudal) al cociente entre el Vc y el tiempo (t) de inspiración/espiración. Y, por tanto, en términos de la fisiología clásica, se define la strain rate del sistema respiratorio como:<elsevierMultimedia ident="eq0040"></elsevierMultimedia>Vc: volumen corriente; CRF: capacidad residual funcional; t: tiempo.(Ecuación 7)Ecuaciones constitutivas: sólidos, líquidos y cuerpos viscoelásticosSólidosPara generar conocimiento sobre el comportamiento físico de cada cuerpo, la reología realiza lo que se llaman experimentos tensionales. Somete a los diferentes materiales sólidos a una tensión axial creciente hasta que se produce su fractura o rotura. El comportamiento de cada material se describe mediante lo que se llama la curva tensión-deformación(stress-strain):<ul class="elsevierStyleList" id="lis0005"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0005">•Los materiales sólidos difieren entre sí por la forma específica que adquiere su curva stress-strain.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0010">•La forma de la curva stress-strain de cada uno de los materiales depende a su vez de varios factores: composición química, calentamiento, temperatura, deformidad plástica inicial y velocidad de deformación (strain rate).</li></ul>En todas las curvas stress-strain puede identificarse una zona inicial que es lineal y que define su comportamiento elástico (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig. 6</a>)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0160">7</a>. A la ecuación de esa parte lineal se le denomina ecuación constitutiva de un sólido elástico (Ley de Hooke):<elsevierMultimedia ident="eq0045"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0030"></elsevierMultimedia>EY: módulo de elasticidad de Young(Ecuación 8)La constante de proporcionalidad (la pendiente de esta recta) EY (cmH2O) se denomina módulo de elasticidad de Young del sólido. La existencia de un módulo de Young es lo que define al material que estamos estudiando como un sólido: cada sólido tiene un valor diferente de EY.Un sólido ideal perfecto (al que los físicos llaman cuerpo sólido de Hooke) es completamente elástico: su curva stress-strain es completa y exclusivamente lineal. Se deforma elásticamente y la energía requerida para la deformación se almacena en su interior y se recupera del todo cuando se retira el esfuerzo aplicado. En un sólido que no sea perfecto, si nos mantenemos en esta zona de elasticidad (área verde de la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig. 6</a>), la energía también se recupera por completo sin pérdidas entrópicas significativas.La mayoría de los metales y cerámicas, ante deformaciones pequeñas, se comportan como cuerpos de Hooke. Pero ningún solido de la naturaleza es un sólido ideal. En la curva stress-strain de todos ellos, más allá de la zona de proporcionalidad (límite elástico), empieza una zona de comportamiento plástico (área roja, <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig. 6</a>), en la que la deformación induce deformidad. Parte de la energía no se recupera totalmente cuando cesa la tensión y se disipa en el interior del sólido produciendo cambios estructurales permanentes en la forma original. Por tanto, comienzan a aparecer «lesiones» o microfracturas (fatiga del material) que deforman plásticamente la estructura.Más allá de esta zona plástica, si la tensión sigue aumentando, se produce la rotura/fractura del material.En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>A se representa el comportamiento de un sólido ideal. Si durante un tiempo (t2 − t1) se aplica una fuerza que produce un strain (arriba), el stress soportado por ese cuerpo (abajo) es directamente proporcional al strain producido. Si el strain no desaparece, el stress no disminuye. En un sólido ideal, strain y stress son 2caras de la misma moneda.<elsevierMultimedia ident="fig0035"></elsevierMultimedia>LíquidosEn el caso de los cuerpos líquidos, la reología estudia cómo fluyen estos cuerpos en respuesta a las fuerzas que se les aplican. Para ello describe su rendimiento mecánico en función de las relaciones matemáticas entre el stress soportado por el líquido cuando se le aplica una fuerza y el strain rate, la velocidad con la que se produce la deformación (la derivada del strain con respecto al tiempo).Un líquido ideal perfecto (al que los físicos llaman fluido de Newton) se comporta de acuerdo con la ecuación constitutiva de un líquido:<elsevierMultimedia ident="eq0050"></elsevierMultimedia>η: módulo de viscosidad.(Ecuación 9)Se llama módulo de viscosidad del líquido a la constante η (cmH2O×segundos). La existencia de un módulo de viscosidad es lo que define al material que estamos estudiando como un líquido: cada líquido tiene un valor diferente de η.Los fluidos se comportan de manera completamente diferente a los sólidos. Cuando se aplica una fuerza a un líquido ideal, el stress soportado por el líquido hace que este se deforme de manera irreversible, que «fluya». La energía requerida para la deformación se disipa completamente por el interior del fluido en forma de calor y de entropía y no se puede recuperar cuando cede la fuerza y se retira el esfuerzo.En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>B se representa el comportamiento de un líquido ideal. Si durante un tiempo (t2 − t1) se aplica una fuerza que produce una deformación (arriba), el stress soportado por ese cuerpo (abajo) se comporta de manera diferente a lo que ocurría en un sólido. Ahora no es directamente proporcional al strain producido, sino que es directamente proporcional al strain rate; es decir, a la velocidad con la que se ha producido esa deformación. En el líquido, la forma de la función con la que se ha ganado el strain es una recta, la velocidad de ese strain es la derivada de esa recta: una constante durante todo el tiempo que dura el movimiento. Por tanto:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0010"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0015">•Solo durante el tiempo que ha habido movimiento el líquido ha sufrido stress, en este caso un stress constante.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0020">•Cuando el movimiento cesa, el stress se hace 0.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0025">•La energía requerida para la deformación se ha gastado en calentar y hacer fluir el líquido.</li></ul>Cuerpos viscoelásticosLa mayoría de los materiales de la naturaleza muestran un comportamiento reológico intermedio entre los líquidos y los sólidos. Son a la vez elásticos y viscosos y, por ello, desde el punto de vista físico se les denomina cuerpos viscoelásticos.En reología, el comportamiento de los cuerpos viscoelásticos se modeliza de diferentes maneras: cuerpo de Maxwell, cuerpo de Kelvin, etc. El modelo que parece explicar con mayor exactitud el comportamiento biofísico del sistema respiratorio es el de 8 parámetros de Bates<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0165">8</a>, cuya descripción detallada excede el ámbito de este artículo. Sin embargo, el modelo simple (monocompartimental) que lo explica con la suficiente exactitud como para poder ser utilizado en clínica es el cuerpo sólido de Voigt. Está formado por un muelle (módulo de elasticidad, EY) y un amortiguador (módulo de viscosidad, η) conectados en paralelo. Este modelo se caracteriza porque:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0015"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0030">•El stress global soportado por el sólido de Voigt completo es la suma de los stress soportados por cada uno de sus componentes.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0035">•El strain inducido en cada uno de los elementos es el mismo e igual al strain inducido en todo el sólido de Voigt.</li></ul>La ecuación constitutiva de los cuerpos viscoeláticos aplicable al sólido de Voigt se denomina ecuación de Voigt (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0040">fig. 8</a>):<elsevierMultimedia ident="eq0055"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0040"></elsevierMultimedia>EY: módulo de elasticidad de Young; η: módulo de viscosidad.(Ecuación 10)De esta ecuación se puede deducir otra que rige temporalmente la deformación en un cuerpo de Voigt cuando es sometido a un stress constante durante un tiempo (t2 − t1):<elsevierMultimedia ident="eq0060"></elsevierMultimedia>t: tiempo; τ: constante de tiempo.(Ecuación 11)Esta ecuación es una función de la constante τ (segundos), la llamada constante de tiempo del cuerpo de Voigt, cuyo valor es:<elsevierMultimedia ident="eq0065"></elsevierMultimedia>τ: constante de tiempo; η: módulo de viscosidad; EY: módulo de Young.(Ecuación 12)En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>C se representa el comportamiento de un cuerpo viscoelástico<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0170">9</a>. Es un comportamiento intermedio entre el sólido y el líquido ideales:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0020"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0040">•Si durante un tiempo (t2 − t1) se aplica una fuerza que produce una deformación (arriba), durante el tiempo que hay movimiento el cuerpo soporta un stress (línea azul) intermedio entre el que soportaría si fuera un sólido (proporcional al strain) y si fuese un líquido (proporcional al strain rate).</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0045">•Cuando el movimiento cesa, el stress producido por el strain rate desaparece. Esa energía ha sido utilizada en calentar el cuerpo y se ha disipado por su interior.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0050">•Pero queda el stress producido por el strain y, por ello, el stress total cuando cesa el movimiento queda a un nivel intermedio entre el que soportaría si fuera un sólido y el que tendría si fuera un líquido (que sería 0).</li></ul>Este fenómeno está modelizado también en el cuerpo de Voigt. Una vez superado el tiempo (t2 − t1) en el que se le aplica la fuerza, cuando el cuerpo de Voigt se deja libre (stress relaxation) este sistema viscoelástico revierte la deformación con una pérdida del strain que sigue la ecuación:<elsevierMultimedia ident="eq0070"></elsevierMultimedia>t: tiempo; τ: constante de tiempo.(Ecuación 13)Es fácil reconocer, en el perfil de la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>C, el trazado de la fase inspiratoria de la curva presión-tiempo en modo controlado por volumen con flujo cuadrado. Así que, desde el punto de vista físico, es razonable suponer que el sistema respiratorio se comporta como un cuerpo viscoelástico. De hecho, en ventilación mecánica se han descrito al menos 3fenómenos que se asocian al comportamiento viscoelástico del sistema respiratorio:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0025"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0055">1.La histéresis dinámica (en el bucle dinámico P-V)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0175">10</a>.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0060">2.La stress relaxation (diferencia P1 − P2 tras una pausa inspiratoria de 5 s)<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0180">11</a>.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0065">3.El índice de stress<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0185">12</a>.</li></ul>¿Es el pulmón un cuerpo viscoelástico desde el punto de vista de la física?Fisiología clásica del sistema respiratorio aplicada a la ventilación mecánicaLa fisiología clásicamente propuesta para explicar el funcionamiento del sistema respiratorio<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0190">13</a>, que hasta ahora estamos utilizando para entender la ventilación mecánica, asume que durante una respiración normal la energía se utiliza para vencer 2fuerzas: la presión resistiva y la presión elástica. Con ello se asume que el comportamento del sistema respiratorio se rige por la ecuación de movimiento:<elsevierMultimedia ident="eq0075"></elsevierMultimedia>P: presión; t: tiempo; E: elastancia; R: resistencia.(Ecuación 14)donde, para cada instante particular t, P(t) es la presión aplicada por el respirador, V(t) es el volumen corriente entregado, F(t) es el flujo al que se entrega ese volumen, que corresponde a la derivada del volumen con respecto al tiempo [F(t)=dV(t)/dt], y presión positiva al final de la espiración (PEEP) es la presión que existe en la vía aérea al final de la espiración<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0195">14</a>.Esta ecuación está en función de 2constantes: R, la resistencia de la vía aérea al flujo del aire y E, la elastancia del parénquima pulmonar (o su inversa, la complianza, C=1/E).El producto de la complianza y la resistencia es otra constante, la constante de tiempo (τ=C×R=R/E), que resume el comportamiento global del sistema respiratorio desde el punto de vista físico. La presión resistiva es la presión utilizada para vencer la resistencia y se hace 0 cuando el flujo desaparece.La fisiología clásica ha asumido que el sistema respiratorio, cuya ecuación constitutiva es esta ecuación de movimiento, podría teóricamente modelizarse como un modelo simple monocompartimental: «cuerpo elástico-resistivo»<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0200">15</a>. Se trata de un cuerpo teórico semejante al cuerpo de Voigt, pero en el que el coeficiente de elasticidad de Young EY del muelle queda representado por la elastancia (E) del parénquima pulmonar y el coeficiente de viscosidad (η) del amortiguador queda representado por la resistencia (R) de la vía aérea. Cuando el modelo gana volumen a flujo constante tiene un comportamiento que recuerda al de un cuerpo viscoelástico de la reología. Parte de la energía aplicada se disipa en el interior del elemento resistivo (R) y la otra parte se acumula en el elemento elástico (E), constituyendo la presión de conducción de la espiración.Sin embargo, si se analiza con detenimiento la ecuación de movimiento del sistema respiratorio, se puede apreciar que no es idéntica a la ecuación de Voigt. Además de añadirse la PEEP:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0030"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0070">•Se sustituye EY por E.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0075">•Se sustituye η por R.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0080">•Se sustituye el strain por el volumen corriente entregado V(t).</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0085">•Se sustituye el strain rate por el flujo F(t).</li></ul>Y, como hemos visto, para la reología no es lo mismo strain que volumen corriente, ni flujo que strain rate. Estas diferencias son capitales, tanto desde el punto de vista teórico como práctico. Así que ¿es razonable esta aproximación clásica o existen datos experimentales de que el sistema respiratorio humano es físicamente un cuerpo viscoelástico como el que estudia la ciencia de materiales? Si este fuera el caso, ¿deberíamos empezar a aplicar los conceptos reales de la reología, o nos conformamos con su sucedáneo elástico-resistivo? ¿Es posible que la reología «genuina» explique mejor el fenómeno de la producción del VILI?El sistema respiratorio es un sólido viscoelásticoEn 2011 Gattinoni realizó un experimento con diseño caso-control<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0205">16</a> en cerdos sanos ventilados artificialmente. La variable de resultado era la presencia necrópsica de VILI tras 60 h de ventilación, y describió la existencia de un módulo de Young (EY) en el sistema respiratorio: una relación de proporcionalidad lineal entre el strain y el stress. Es decir, demostró que el sistema respiratorio es reológicamente un sólido elástico, porque se cumple la ecuación constitutiva de un sólido (ley de Hooke).Utilizando las definiciones reológicas de strain y stress y el concepto clásico de elastancia pulmonar:<elsevierMultimedia ident="eq0080"></elsevierMultimedia>E: elastancia; C: complianza: PTP: presión transpulmonar; Vc: volumen corriente.(Ecuación 15)Puede calcularse que:<elsevierMultimedia ident="eq0085"></elsevierMultimedia>EY: módulo de Young; PTP: presión transpulmonar; Vc: volumen corriente; CRF: capacidad residual funcional.(Ecuación 16)Por tanto:<elsevierMultimedia ident="eq0090"></elsevierMultimedia>EY: módulo de Young; E: elastancia; C: complianza; CRF: capacidad residual funcional.(Ecuación 17)De estas ecuaciones podemos concluir que no existe equivalencia directa entre EY y E y, por tanto, entre el modelo reológico y el clásico elástico-resistivo. Esta inconmensurabilidad entre ambos paradigmas comporta, a priori, un grave problema para la aplicación directa del modelo reológico en la clínica diaria, ya que el valor de la CRF (necesario para medir el strain) y el stress pulmonar son difíciles de medir a la cabecera de un enfermo crítico. La razón fundamental es que no hay correlación<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210">17</a> entre CRF y PEEP ni entre ΔPTP y Vc, los parámetros de la ventilación mecánica teóricamente candidatos a ser sus mejores representantes.A ese módulo de Young (EY) del sistema respiratorio, se le denomina elastancia pulmonar específica (ESL).<elsevierMultimedia ident="eq0095"></elsevierMultimedia>EY: módulo de Young; PTP: presión transpulmonar; ESL: elastancia específica del pulmón; Vc: volumen corriente; CRF: capacidad residual funcional.(Ecuación 18)Como puede deducirse de esta ecuación, su valor coincide con el gradiente de PTP, que produce que la cantidad de aire que rellena el interior de los pulmones sea el doble del valor de la CRF (es decir, produzca la entrada de un Vc que iguale en magnitud a la CRF, con lo que el strain sería igual a 1). En el cerdo sano, la elastancia pulmonar específica vale 5,4±2,2 cmH2O. A su inversa, se le denomina complianza pulmonar específica (CSL), y tampoco equivale directamente a la C del modelo clásico:<elsevierMultimedia ident="eq0100"></elsevierMultimedia>ESL: elastancia específica del pulmón; CRF: capacidad residual funcional; C: complianza; CSL: complianza específica del pulmón.(Ecuación 19)El equipo de Gattinoni descubrió además que la proporcionalidad directa entre stress y strain se conserva intacta para valores de strain inferiores a 1, pero la relación comienza a perder su linealidad para valores de strain entre 1,5 y 2. La reología predice, pues, que a partir de ese límite elástico comienza el VILI: la deformación pulmonar ya no es totalmente reversible y empiezan a producirse microfracturas y roturas (deformidades establecidas). Y esa predicción ha sido validada en este mismo experimento y, como veremos luego, en otros posteriores. En este, la probabilidad de presentar VILI crecía logísticamente con el valor del strain: el valor del strain era de 1,29±0,57 cuando no existía VILI, y de 2,16±0,58 (p <0,001) cuando lo había. Y más importante aún, todos los cerdos sin VILI sobrevivían al experimento, pero la mortalidad de los cerdos con VILI tras solo 60 h de ventilación era del 86%.Equivalencia con el sistema respiratorio humanoEn 2008, aunque esta vez sin confirmación anatomopatológica, el mismo equipo liderado por Gattinoni y Marini<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0215">18</a> describieron la existencia de un módulo de Young en los pulmones de una serie de pacientes ventilados por síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) (<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0045">fig. 9</a>). Por tanto, el pulmón humano es también reológicamente un sólido elástico. El valor de la elastancia específica en el pulmón del adulto humano con SDRA es ESL=13,5±4,1 cmH2O (intervalo de confianza [IC] al 95%: 11,8 a 15,2). Este valor es constante independientemente de la causa del SDRA y del Vc o la PEEP usados en la ventilación.<elsevierMultimedia ident="fig0045"></elsevierMultimedia>En niños con SDRA, el mismo equipo de investigadores ha encontrado que el valor de la elastancia específica en el pulmón pediátrico es ESL=13,5 (IC 95%=10 a 15,3) cmH2O. Dicho valor no se modifica con la edad<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0220">19</a>.En 2012, confirmando lo que predice la reología y reproduciendo en pacientes adultos con SDRA tipo ALI lo que había descrito Gattinoni en su modelo experimental, los investigadores españoles liderados por Albaiceta et al.<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0225">20</a>. encontraron una correlación directa entre la magnitud del strain inducido por la VM y los valores de IL-6 e IL-8 en el lavado broncoalveolar. Para medir la CRF, en este trabajo se utilizó un método de lavado (washin/washout) de oxígeno, y en todos los pacientes se utilizaron Vc en torno a 7mL/kg. Sin embargo, en los pacientes con mayor inflamación pulmonar se utilizaron PEEP menores (se objetivó menos aire en su CRF al final de la espiración) y presiones de conducción de 22,6±6 cmH2O.¿Cómo se puede estimar el stress/strain con el respirador artificial?Ya hemos visto antes que el modelo reológico y el elástico-resistivo clásico parecen 2paradigmas inconmensurables. La principal dificultad para encontrar la equivalencia entre ambos, y poder utilizar el modelo reológico en la clínica diaria, es la dificultad para estimar el valor de la CRF a pie de cama, con un respirador artificial convencional.Sin embargo, se han dado varios pasos importantes. Marini et al. han estudiado<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0230">21</a> la relación entre el stress del modelo reológico (ΔPTP, cmH2O]) y la driving pressure o presión de conducción (DP, cmH2O), que es la diferencia entre la presión meseta Pplat (pausa inspiratoria) y la PEEP total (pausa espiratoria), parámetros ambos fáciles de estimar. Y en relación con el valor del cociente ΔPTP/DP, se ha establecido que:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0035"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0090">•Oscila entre 0,46 y 0,79 en diferentes situaciones clínicas, incluidos los pulmones sanos.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0095">•El valor en los pulmones con SDRA es 0,75.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0100">•Esta relación disminuye cuando aumenta el valor de la presión intraabdominal, excepto en situaciones de SDRA.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0105">•El valor de la PEEP no afecta a la relación ΔPTP/DP.</li></ul>Chiumello et al.<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210">17</a> han replicado de manera independiente estos hallazgos y han encontrado también una correlación muy estrecha (R2=0,7; p <0,001) entre el stress y la DP. En pulmones con SDRA el stress corresponde al 73-85% de la DP: ΔPTP/DP=0,73 a 0,85.Por tanto, considerando que:<ul class="elsevierStyleList" id="lis0040"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0110">1)El módulo de Young (elastancia específica) del pulmón humano con SDRA es aproximadamente de 13 cmH2O.</li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0115">2)Una VM que produzca en el pulmón un strain mayor o igual a 1 será la que empiece a producir una VILI clínicamente relevante.</li></ul>Puede deducirse que deberíamos considerar clínicamente que debe realizarse la VM sometiendo al pulmón a un stress (ΔPTP) inferior a 13 cmH2O. En su trabajo, Chiumello et al.<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210">17</a> demostraron que la DP puede ser utilizada para determinar si el pulmón está siendo sometido a un grado de stress lesivo. Así, un valor umbral de DP de 15 cmH2O tiene una exactitud diagnóstica muy buena (área de bajo la curva [AUC]=0,864 [IC 95%=0,8 a 0,93]; sensibilidad=0,9; especificidad=0,78; peso de evidencia a favor=7 decibanes; peso de evidencia en contra=−8 decibanes) para detectar que se está sometiendo al pulmón a un stress ≥ 12 cmH2O y, por tanto, se está generando VILI.En conclusión, parece que la DP es el parámetro básico que conecta la teoría fisiopatológica clásica con el modelo reológico y consigue la equivalencia de ambos paradigmas. Un valor umbral de DP=15 cmH2O, que en humanos corresponde con un strain en torno a 1, parece marcar el nivel de stress tolerable en el límite elástico a partir del cual se induce VILI.En este mismo sentido, usando la teoría reológica, Rahaman<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0235">22</a> ofrece una explicación convincente a un fenómeno establecido con claridad en la clínica: la ventilación mecánica de los pulmones sanos con los parámetros habitualmente utilizados no produce VILI relevante desde el punto de vista clínico. En un pulmón humano sano la CRF son 35mL/kg y la CPT son 85mL/kg<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0240">23</a>. Si se utiliza una estrategia ventilatoria en la que el volumen teleinspiratorio fuera la CPT y el volumen telespiratorio fuera la CRF, el stress sería:<elsevierMultimedia ident="eq0105"></elsevierMultimedia>Esta cifra de stress (ΔPTP) coincide con una presión de conducción (DP) de:<elsevierMultimedia ident="eq0110"></elsevierMultimedia>Este valor es claramente superior al valor umbral de DP=15 cmH2O, por lo que con tal estrategia (que induce un strain de 1,5) se está generando VILI en un pulmón sano.Es fácil deducir que, en este mismo pulmón sano, usar un Vc de 6mL/kg (strain=0,17; stress=2,31 cmH2O; DP=2,89 cmH2O) o incluso un Vc de 10mL/kg (strain=0,29; stress=3,86 cmH2O; DP=4,82 cmH2O) es seguro y no produce VILI. Hay que recordar que esta ha sido la forma tradicional de ventilar los pulmones sanos en la clínica diaria.¿Qué pruebas tenemos de la importancia del modelo reológico en clínica humana?La principal evidencia científica ha sido proporcionada por Amato et al.<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0245">24</a>. Se trata de un metaanálisis de ensayos clínicos publicado en 2015 en NEJM, realizado con los datos individuales de 3.562 pacientes ventilados por SDRA y en el que se utilizan técnicas estadísticas complejas (análisis de mediación multinivel) para minimizar el sesgo de confusión inducido por factores pronósticos conocidos previos a la ventilación mecánica (p. ej. el cociente presión arterial de oxígeno/fracción inspirada de oxígeno [P/F] al entrar al ensayo). De todos los parámetros del ventilador, la DP del primer día de VM fue el más sólidamente asociado con la superviviencia. Por cada incremento en 7 cmH2O en la DP, el riesgo relativo de muerte aumentaba 1,41 (IC 95%: 1,31-1,51; p <0,001). Este efecto se evidenciaba incluso en los pacientes en los que se estaba aplicando ventilación de «protección pulmonar», aunque de forma menos marcada (riesgo relativo [RR]=1,36; IC 95%: 1,17-1,58; p <0,001). Los cambios en el Vc, la Pplat o la PEEP no afectaban a la supervivencia a no ser que con ellos se produjera un cambio en la DP.Y, además, es importante recordar que en los datos de la enorme cohorte multicéntrica LUNG SAFE<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0250">25</a>, el parámetro más consistentemente asociado con la mortalidad es la utilización de una DP ≥ 14 cmH2O. Su efecto se muestra en todos los estratos de gravedad del SDRA.ConclusionesEn conclusión, con base en diferentes experimentos desarrollados en animales y humanos, los conceptos básicos de la reología parecen explicar de forma más plausible la VILI que otras teorías clásicas (barotrauma, volutrauma, atelectrauma, biotrauma).Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses." 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PUNTO DE VISTA

Stress, strain y potencia mecánica. ¿Es la ingeniería de materiales la respuesta para prevenir la lesión inducida por el ventilador?

Stress, strain and mechanical power: Is material science the answer to prevent ventilator induced lung injury?

V. Modesto i Alaponta, M. Aguar Carrascosab, A. Medina Villanuevac,

Autor para correspondencia

amedinavillanueva@gmai.com

Autor para correspondencia.

a Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos, Hospital Universitari i Politècnic La Fe de València, Valencia, España

b Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales, Hospital Universitari i Politècnic La Fe de València, Valencia, España

c Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos, Hospital Universitario Central de Asturias, Oviedo, España

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sobre un determinado material&#46; Su objetivo primordial es encontrar las &#171;ecuaciones constitutivas&#187; de cada material&#58; modelos matem&#225;ticos &#40;en general ecuaciones diferenciales de car&#225;cter tensorial&#41; que describen la relaci&#243;n entre el esfuerzo o tensi&#243;n &#40;<span class="elsevierStyleItalic">stress</span>&#41; soportado por el material y la deformaci&#243;n &#40;<span class="elsevierStyleItalic">strain</span>&#41; inducida en &#233;l por la fuerza aplicada&#46; Para generar conocimiento sobre el comportamiento de cada material&#44; la reolog&#237;a aplica el m&#233;todo cient&#237;fico&#46; Somete sus conjeturas hipot&#233;ticas al juicio severo de los experimentos&#44; utilizando la m&#225;xima cl&#225;sica&#58; &#171;si no concuerda con el experimento&#44; &#161;es falso&#33;&#187;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0130"><span class="elsevierStyleSup">1</span></a>&#46; Solo las teor&#237;as que resistan la refutaci&#243;n experimental se aceptar&#225;n moment&#225;neamente &#40;es decir&#44; hasta que un nuevo experimento las demuestre falsas&#41; como verdades cient&#237;ficas&#46;</p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los conceptos b&#225;sicos de la reolog&#237;a&#44; con base en la evidencia experimental en animales de laboratorio&#44; y la reciente investigaci&#243;n en humanos parecen explicar de forma m&#225;s veros&#237;mil la VILI&#46; Esta teor&#237;a ya ha sido aplicada en medicina en el campo del estudio ecocardiogr&#225;fico de la funci&#243;n mioc&#225;rdica<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0135"><span class="elsevierStyleSup">2</span></a>&#46;</p><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El objetivo de este art&#237;culo es revisar el conocimiento generado cient&#237;ficamente por la reolog&#237;a y la ingenier&#237;a de materiales para establecer un modelo del desarrollo de la VILI e intentar prevenirla&#46;</p><span id="sec0005" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0005">Conceptos fundamentales&#58; <span class="elsevierStyleItalic">stress&#44; strain y strain rate</span></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0010"><span class="elsevierStyleItalic">Stress</span>&#58; tensi&#243;n</span><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sea un punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> situado en el interior de un cuerpo&#44; y un plano que corta trasversalmente el cuerpo por el punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span>&#46; Sea <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">A</span></span> el &#225;rea que corresponde a la superficie de secci&#243;n del cuerpo por el punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140"><span class="elsevierStyleSup">3</span></a>&#46; Si sobre ese cuerpo se aplica una fuerza <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">f</span></span>&#44; se define <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">stress</span></span> soportado por el material en el punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> &#40;tensi&#243;n&#41; a una presi&#243;n&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0005"></elsevierMultimedia></p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 1&#41;</p><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Consideremos ahora el pulm&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0145"><span class="elsevierStyleSup">4</span></a>&#46; Un plano ideal que lo atraviese deja en su interior una superficie de par&#233;nquima limitada por la pleura&#44; cuya &#225;rea de secci&#243;n es <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">A</span></span>&#46; La <span class="elsevierStyleBold">presi&#243;n transpulmonar &#40;</span><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">P</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span></span><span class="elsevierStyleBold">&#41;</span> es la diferencia entre la presi&#243;n alveolar &#40;P<span class="elsevierStyleInf">alv</span>&#41; y la presi&#243;n en el interior del espacio pleural &#40;P<span class="elsevierStyleInf">pl</span>&#41;&#46; Se asume que en cl&#237;nica la presi&#243;n del espacio pleural &#40;presi&#243;n mediast&#237;nica&#41; puede estimarse midiendo la presi&#243;n esof&#225;gica &#40;P<span class="elsevierStyleInf">es</span>&#41;&#46; Por tanto &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>&#41;&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0010"></elsevierMultimedia></p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">P<span class="elsevierStyleInf">TP</span>&#58; presi&#243;n transpulmonar&#59; P<span class="elsevierStyleInf">alv</span>&#58; presi&#243;n alveolar&#59; P<span class="elsevierStyleInf">es</span>&#58; presi&#243;n esof&#225;gica&#46;</p><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 2&#41;</p><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> es un vector de la misma intensidad &#40;m&#243;dulo&#41;&#44; pero de direcci&#243;n opuesta a la fuerza que el pulm&#243;n hace para retraerse y&#44; por tanto&#44; mide la magnitud de esa fuerza&#46; Por eso tambi&#233;n se llama <span class="elsevierStyleBold">presi&#243;n de retracci&#243;n</span> del pulm&#243;n&#46;</p><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Es un hecho bien contrastado de la fisiolog&#237;a respiratoria<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0150"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a> que la fuerza que produce que los pulmones se llenen o vac&#237;en de aire y cambien de volumen es el cambio en la <span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> &#40;<span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#41;&#46; Por tanto&#44; si aplicamos el concepto reol&#243;gico de <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> a la tensi&#243;n a la que se somete al tejido pulmonar cuando lo hacemos cambiar de volumen&#44; ser&#225;&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0015"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="eq0020"></elsevierMultimedia></p><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">P<span class="elsevierStyleInf">TP</span>&#58; presi&#243;n transpulmonar&#59; P<span class="elsevierStyleInf">alv</span>&#58; presi&#243;n alveolar&#59; P<span class="elsevierStyleInf">es</span>&#58; presi&#243;n esof&#225;gica&#46;</p><p id="par0695" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 3&#41;</p><p id="par0070" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Un detalle muy importante que tener en cuenta es que&#44; por definici&#243;n&#44; la <span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> es una medida est&#225;tica&#58; ha de ser medida en ausencia de flujo mediante las maniobras de pausa inspiratoria y pausa espiratoria de nuestros respiradores&#46;</p><p id="par0075" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Desde el punto de vista pr&#225;ctico&#44; el pulm&#243;n parte de una posici&#243;n de reposo &#40;<span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> del volumen de reposo telespiratorio&#41; y al final de la inspiraci&#243;n alcanza otra posici&#243;n de reposo &#40;<span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> del volumen teleinspiratorio&#41;&#46; Por tanto&#44; durante la inspiraci&#243;n el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> aumenta de magnitud y alcanzar&#225; su m&#225;ximo &#40;&#61; f&#47;A&#41; en la meseta inspiratoria &#40;P<span class="elsevierStyleInf">plat</span>&#41;&#46; Cuando vuelve el reposo es cuando se igualan <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> y &#916;<span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#46; En esos puntos de reposo la fuerza total es igual a 0&#44; ya que en caso contrario el cuerpo se seguir&#237;a acelerando &#40;en el caso del pulm&#243;n seguir&#237;a aumentando de volumen&#41;&#46; El proceso contrario se produce en la espiraci&#243;n cuando el pulm&#243;n vuelve al estado basal de reposo&#46;</p><p id="par0080" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En el interior del par&#233;nquima &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>A&#41; las fuerzas son transmitidas a trav&#233;s del plano de corte por los elementos del tejido y la tensi&#243;n superficial<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0145"><span class="elsevierStyleSup">4</span></a>&#46; Los cuadrados A y B denotan el &#225;rea que se expande en el seno de la superficie de este corte del tejido&#46; Sobre esa &#225;rea es sobre la que se mide el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span>&#46; El valor del l&#237;mite m&#225;ximo &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>B&#41; de la fuerza por unidad de &#225;rea es el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span><a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0155"><span class="elsevierStyleSup">6</span></a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0015"><span class="elsevierStyleItalic">Strain</span>&#58; deformaci&#243;n o desplazamiento relativo</span><p id="par0085" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Supongamos que&#44; en el interior de un cuerpo s&#243;lido&#44; existen 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>puntos <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> y <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">q</span></span> separados originalmente una distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#44; que puede ser infinitesimal &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig&#46; 4</a>&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140"><span class="elsevierStyleSup">3</span></a>&#46; Al aplicar una fuerza <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">f</span></span> se producir&#225; una deformaci&#243;n en dicho cuerpo s&#243;lido&#44; por lo que ambos puntos &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> y <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">q</span></span>&#41; quedar&#225;n desplazados de su posici&#243;n original y separados por nueva distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0020"></elsevierMultimedia><p id="par0090" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En reolog&#237;a&#44; la <span class="elsevierStyleBold">deformaci&#243;n</span> multidimensional que ha sufrido el cuerpo por la acci&#243;n de la fuerza se caracteriza con el concepto de <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">strain</span></span> o <span class="elsevierStyleBold">desplazamiento relativo</span>&#44; que es el cambio que ha sufrido la distancia que separaba los 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>puntos <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> y <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">q</span></span> &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span>&#160;&#8722;&#160;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#41;&#44; pero relativo a &#40;dividido por&#41; la distancia original <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0025"></elsevierMultimedia></p><p id="par0095" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 4&#41;</p><p id="par0100" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Desde el punto de vista matem&#225;tico&#44; esta <span class="elsevierStyleBold">deformaci&#243;n</span> puede ser representada mediante el concepto de <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">derivada</span></span>&#46; Pero para entender mejor el concepto&#44; se puede recurrir a ejemplos del mundo real con los que estamos familiarizados en la era de los m&#243;viles y las computadoras con pantallas t&#225;ctiles&#58; el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> intenta medir la potencia del &#171;zoom&#187; de una c&#225;mara&#44; el cambio en la escala de un mapa o de un objeto visualizados en pantallas t&#225;ctiles sobre el que apoyamos y desplazamos nuestros dedos &#237;ndice y pulgar&#46;</p><p id="par0105" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La deformaci&#243;n es un fen&#243;meno f&#237;sico local que aparece en la vecindad de cada uno de los puntos del interior de un s&#243;lido&#46; La fuerza que lo deforma hace que este cambie &#171;la escala&#187; de su dimensi&#243;n&#58; produce el desplazamiento &#40;diferencia en sus distancias de separaci&#243;n&#41; que sufren puntos vecinos en su interior&#46; Por tanto&#44; la deformaci&#243;n de un s&#243;lido se producir&#225; solo si ese desplazamiento se define como una funci&#243;n de la distancia original que separaba cada uno de esos puntos vecinos&#46; En t&#233;rminos de an&#225;lisis matem&#225;tico&#44; la deformaci&#243;n es la derivada del desplazamiento respecto de la distancia original&#46; El concepto puede generalizarse f&#225;cilmente a 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#40;&#225;reas&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dA</span></span>&#41;&#44; 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#40;vol&#250;menes&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dV</span></span>&#41; o incluso a m&#225;s dimensiones espaciales&#46;</p><p id="par0110" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> es adimensional&#58; no tiene unidades&#46; Se representa con un n&#250;mero o&#44; en ingenier&#237;a de materiales&#44; como un porcentaje&#46; Su valor es positivo cuando la forma del objeto s&#243;lido se engrandece &#40;expansi&#243;n&#41; y negativo cuando el s&#243;lido se contrae&#46; Y su magnitud depende tanto del desplazamiento o gradiente de distancias &#40;numerador&#41; como de la forma original &#40;denominador&#41;&#46;</p><p id="par0115" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la fisiolog&#237;a respiratoria cl&#225;sica&#44; no existe el concepto de <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">strain</span></span>&#46; Se llama <span class="elsevierStyleBold">volumen corriente</span> &#40;Vc&#41; a la diferencia entre el volumen de final de inspiraci&#243;n y de la espiraci&#243;n&#44; y en ventilaci&#243;n mec&#225;nica corresponde al volumen de aire que ha introducido en los pulmones el respirador&#46; Y se llama <span class="elsevierStyleBold">capacidad residual funcional</span> &#40;CRF&#41; al volumen de aire que queda rellenando el sistema respiratorio al final de la espiraci&#243;n del Vc&#46; Sin embargo&#44; desde el punto de vista de la reolog&#237;a&#44; en el par&#233;nquima pulmonar ocurre como en el resto de los cuerpos s&#243;lidos&#58; el tejido se deforma si&#44; por acci&#243;n de una fuerza&#44; aparece un desplazamiento diferente punto a punto&#46; Por ello&#44; en el sistema respiratorio el <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">strain</span></span> ser&#225; igual a&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0030"></elsevierMultimedia></p><p id="par0120" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Vc&#58; volumen corriente&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#46;</p><p id="par0125" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 5&#41;</p></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0020"><span class="elsevierStyleItalic">Strain rate</span>&#58; velocidad de deformaci&#243;n</span><p id="par0130" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Supongamos ahora una fina pel&#237;cula de un cuerpo l&#237;quido&#46; Est&#225; contenida entre 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>placas met&#225;licas paralelas&#44; separadas una distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">d</span></span> &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0025">fig&#46; 5</a>&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140"><span class="elsevierStyleSup">3</span></a>&#46; En su interior existe un punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> separado del origen de coordenadas una distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#44; que puede ser infinitesimal&#46; Sobre este punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> se aplica&#44; durante un tiempo <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dt</span></span>&#44; una fuerza <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">f</span></span>&#46; Esta fuerza produce el desplazamiento de la &#171;porci&#243;n superior&#187; del l&#237;quido respecto del resto&#44; con una velocidad constante <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">v</span></span> que hace recorrer al punto <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">p</span></span> en el tiempo <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dt</span></span> una distancia &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span>&#160;&#8722;&#160;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#41; hasta llegar a la nueva posici&#243;n&#46; Esta nueva posici&#243;n queda&#44; al final&#44; a una nueva distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span> del eje de coordenadas&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0025"></elsevierMultimedia><p id="par0135" class="elsevierStylePara elsevierViewall">De nuevo&#44; la manera m&#225;s apropiada de describir el cambio de configuraci&#243;n &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX&#160;&#8722;&#160;dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#41; que ha sufrido el l&#237;quido por acci&#243;n de la fuerza durante el tiempo <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dt</span></span> queda representada por el concepto matem&#225;tico de derivada&#46; En este caso&#44; la <span class="elsevierStyleBold">velocidad de deformaci&#243;n o</span><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">strain rate</span></span>&#44; que es la velocidad que ha adquirido la &#171;porci&#243;n superior&#187; del l&#237;quido relativa a la posici&#243;n original &#40;la distancia <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">0</span></span></span>&#41; que ocupaba en el seno del l&#237;quido &#40;que es la de la &#171;porci&#243;n inferior&#187; que ha permanecido inm&#243;vil&#41;&#46; N&#243;tese la equivalencia y las unidades&#46;<elsevierMultimedia ident="eq0035"></elsevierMultimedia></p><p id="par0145" class="elsevierStylePara elsevierViewall"><span class="elsevierStyleItalic">t&#58; tiempo&#46;</span></p><p id="par0150" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 6&#41;</p><p id="par0155" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Como demuestra esta igualdad algebraica&#44; la velocidad de deformaci&#243;n &#40;<span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#41; expresa tambi&#233;n las diferentes velocidades de desplazamiento a las que ser&#237;an sometidos ambos extremos de un objeto l&#237;quido cuya longitud inicial fuera <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">d</span></span>&#46; Es el gradiente espacial en velocidades de desplazamiento&#46; El concepto tambi&#233;n puede generalizarse f&#225;cilmente de una &#40;longitud&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dX</span></span>&#41; a 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#40;&#225;reas&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dA</span></span>&#41;&#44; 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#40;vol&#250;menes&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">dV</span></span>&#41; o m&#225;s dimensiones espaciales&#46;</p><p id="par0160" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span> tiene unidades de 1&#47;segundos &#40;s<span class="elsevierStyleSup">&#8722;1</span>&#41; y solo tiene valor durante el movimiento&#58; su valor ser&#225; 0 cuando la velocidad de deformaci&#243;n es 0&#44; es decir&#44; en reposo&#46; Al ser un cociente&#44; su magnitud depende tanto de la velocidad de la deformaci&#243;n &#40;numerador&#41; como de la forma original &#40;denominador&#41;&#46;</p><p id="par0165" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la fisiolog&#237;a respiratoria cl&#225;sica&#44; tampoco existe el concepto correspondiente a <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#46; Se llama <span class="elsevierStyleBold">flujo a&#233;reo</span> &#40;flujo o caudal&#41; al cociente entre el <span class="elsevierStyleBold">Vc</span> y el <span class="elsevierStyleBold">tiempo</span> &#40;t&#41; de inspiraci&#243;n&#47;espiraci&#243;n&#46; Y&#44; por tanto&#44; en t&#233;rminos de la fisiolog&#237;a cl&#225;sica&#44; se define la <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span> del sistema respiratorio como&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0040"></elsevierMultimedia></p><p id="par0170" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Vc&#58; volumen corriente&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#59; t&#58; tiempo&#46;</p><p id="par0175" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 7&#41;</p></span></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0025">Ecuaciones constitutivas&#58; s&#243;lidos&#44; l&#237;quidos y cuerpos viscoel&#225;sticos</span><span id="sec0030" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0030">S&#243;lidos</span><p id="par0180" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para generar conocimiento sobre el comportamiento f&#237;sico de cada cuerpo&#44; la reolog&#237;a realiza lo que se llaman experimentos tensionales&#46; Somete a los diferentes materiales s&#243;lidos a una tensi&#243;n axial creciente hasta que se produce su fractura o rotura&#46; El comportamiento de cada material se describe mediante lo que se llama la <span class="elsevierStyleBold">curva tensi&#243;n-deformaci&#243;n</span><span class="elsevierStyleItalic">&#40;stress-strain&#41;</span>&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0005"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0005"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0185" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los materiales s&#243;lidos difieren entre s&#237; por la forma espec&#237;fica que adquiere su curva <span class="elsevierStyleItalic">stress-strain</span>&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0010"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0190" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La forma de la curva <span class="elsevierStyleItalic">stress-strain</span> de cada uno de los materiales depende a su vez de varios factores&#58; composici&#243;n qu&#237;mica&#44; calentamiento&#44; temperatura&#44; deformidad pl&#225;stica inicial y velocidad de deformaci&#243;n <span class="elsevierStyleItalic">&#40;strain rate&#41;</span>&#46;</p></li></ul></p><p id="par0195" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En todas las curvas <span class="elsevierStyleItalic">stress-strain</span> puede identificarse una zona inicial que es lineal y que define su comportamiento el&#225;stico &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig&#46; 6</a>&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0160"><span class="elsevierStyleSup">7</span></a>&#46; A la ecuaci&#243;n de esa parte lineal se le denomina <span class="elsevierStyleBold">ecuaci&#243;n constitutiva de un s&#243;lido el&#225;stico &#40;Ley de Hooke&#41;</span>&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0045"></elsevierMultimedia></p><elsevierMultimedia ident="fig0030"></elsevierMultimedia><p id="par0200" class="elsevierStylePara elsevierViewall"><span class="elsevierStyleItalic">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic">Y</span></span>&#58; m&#243;dulo de elasticidad de Young</p><p id="par0205" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 8&#41;</p><p id="par0210" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La constante de proporcionalidad &#40;la pendiente de esta recta&#41; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">E</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">Y</span></span></span> &#40;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#41; se denomina <span class="elsevierStyleBold">m&#243;dulo de elasticidad de Young</span> del s&#243;lido&#46; La existencia de un m&#243;dulo de Young es lo que define al material que estamos estudiando como un s&#243;lido&#58; cada s&#243;lido tiene un valor diferente de <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">E</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">Y</span></span></span>&#46;</p><p id="par0215" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Un s&#243;lido ideal perfecto &#40;al que los f&#237;sicos llaman cuerpo s&#243;lido de Hooke&#41; es completamente el&#225;stico&#58; su curva <span class="elsevierStyleItalic">stress-strain</span> es completa y exclusivamente lineal&#46; Se deforma el&#225;sticamente y la energ&#237;a requerida para la deformaci&#243;n se almacena en su interior y se recupera del todo cuando se retira el esfuerzo aplicado&#46; En un s&#243;lido que no sea perfecto&#44; si nos mantenemos en esta zona de elasticidad &#40;&#225;rea verde de la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig&#46; 6</a>&#41;&#44; la energ&#237;a tambi&#233;n se recupera por completo sin p&#233;rdidas entr&#243;picas significativas&#46;</p><p id="par0220" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La mayor&#237;a de los metales y cer&#225;micas&#44; ante deformaciones peque&#241;as&#44; se comportan como cuerpos de Hooke&#46; Pero ning&#250;n solido de la naturaleza es un s&#243;lido ideal&#46; En la curva <span class="elsevierStyleItalic">stress-strain</span> de todos ellos&#44; m&#225;s all&#225; de la zona de proporcionalidad &#40;l&#237;mite el&#225;stico&#41;&#44; empieza una zona de comportamiento pl&#225;stico &#40;&#225;rea roja&#44; <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0030">fig&#46; 6</a>&#41;&#44; en la que la deformaci&#243;n induce deformidad&#46; Parte de la energ&#237;a no se recupera totalmente cuando cesa la tensi&#243;n y se disipa en el interior del s&#243;lido produciendo cambios estructurales permanentes en la forma original&#46; Por tanto&#44; comienzan a aparecer &#171;lesiones&#187; o microfracturas &#40;fatiga del material&#41; que deforman pl&#225;sticamente la estructura&#46;</p><p id="par0225" class="elsevierStylePara elsevierViewall">M&#225;s all&#225; de esta zona pl&#225;stica&#44; si la tensi&#243;n sigue aumentando&#44; se produce la rotura&#47;fractura del material&#46;</p><p id="par0230" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>A se representa el comportamiento de un s&#243;lido ideal&#46; Si durante un tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">t2&#160;&#8722;&#160;t1</span>&#41; se aplica una fuerza que produce un <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> &#40;arriba&#41;&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> soportado por ese cuerpo &#40;abajo&#41; es directamente proporcional al <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> producido&#46; Si el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> no desaparece&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> no disminuye&#46; En un s&#243;lido ideal&#44; <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> y <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> son 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>caras de la misma moneda&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0035"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0035" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0035">L&#237;quidos</span><p id="par0235" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En el caso de los cuerpos l&#237;quidos&#44; la reolog&#237;a estudia c&#243;mo fluyen estos cuerpos en respuesta a las fuerzas que se les aplican&#46; Para ello describe su rendimiento mec&#225;nico en funci&#243;n de las relaciones matem&#225;ticas entre el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> soportado por el l&#237;quido cuando se le aplica una fuerza y el <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#44; la velocidad con la que se produce la deformaci&#243;n &#40;la derivada del <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> con respecto al tiempo&#41;&#46;</p><p id="par0240" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Un l&#237;quido ideal perfecto &#40;al que los f&#237;sicos llaman fluido de Newton&#41; se comporta de acuerdo con la <span class="elsevierStyleBold">ecuaci&#243;n constitutiva de un l&#237;quido</span>&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0050"></elsevierMultimedia></p><p id="par0245" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#951;&#58; m&#243;dulo de viscosidad&#46;</p><p id="par0250" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 9&#41;</p><p id="par0255" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se llama <span class="elsevierStyleBold">m&#243;dulo de viscosidad</span> del l&#237;quido a la constante <span class="elsevierStyleBold">&#951;</span> &#40;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#215;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>segundos&#41;&#46; La existencia de un m&#243;dulo de viscosidad es lo que define al material que estamos estudiando como un l&#237;quido&#58; cada l&#237;quido tiene un valor diferente de <span class="elsevierStyleBold">&#951;</span>&#46;</p><p id="par0260" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los fluidos se comportan de manera completamente diferente a los s&#243;lidos&#46; Cuando se aplica una fuerza a un l&#237;quido ideal&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> soportado por el l&#237;quido hace que este se deforme de manera irreversible&#44; que &#171;fluya&#187;&#46; La energ&#237;a requerida para la deformaci&#243;n se disipa completamente por el interior del fluido en forma de calor y de entrop&#237;a y no se puede recuperar cuando cede la fuerza y se retira el esfuerzo&#46;</p><p id="par0265" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>B se representa el comportamiento de un l&#237;quido ideal&#46; Si durante un tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">t2&#160;&#8722;&#160;t1</span>&#41; se aplica una fuerza que produce una deformaci&#243;n &#40;arriba&#41;&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> soportado por ese cuerpo &#40;abajo&#41; se comporta de manera diferente a lo que ocurr&#237;a en un s&#243;lido&#46; Ahora no es directamente proporcional al <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> producido&#44; sino que es directamente proporcional al <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#59; es decir&#44; a la velocidad con la que se ha producido esa deformaci&#243;n&#46; En el l&#237;quido&#44; la forma de la funci&#243;n con la que se ha ganado el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> es una recta&#44; la velocidad de ese <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> es la derivada de esa recta&#58; una constante durante todo el tiempo que dura el movimiento&#46; Por tanto&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0010"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0015"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0270" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Solo durante el tiempo que ha habido movimiento el l&#237;quido ha sufrido <span class="elsevierStyleItalic">stress</span>&#44; en este caso un <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> constante&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0020"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0275" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Cuando el movimiento cesa&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> se hace 0&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0025"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0280" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La energ&#237;a requerida para la deformaci&#243;n se ha gastado en calentar y hacer fluir el l&#237;quido&#46;</p></li></ul></p></span><span id="sec0040" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0040">Cuerpos viscoel&#225;sticos</span><p id="par0285" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La mayor&#237;a de los materiales de la naturaleza muestran un comportamiento reol&#243;gico intermedio entre los l&#237;quidos y los s&#243;lidos&#46; Son a la vez el&#225;sticos y viscosos y&#44; por ello&#44; desde el punto de vista f&#237;sico se les denomina <span class="elsevierStyleBold">cuerpos viscoel&#225;sticos</span>&#46;</p><p id="par0290" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En reolog&#237;a&#44; el comportamiento de los cuerpos viscoel&#225;sticos se modeliza de diferentes maneras&#58; cuerpo de Maxwell&#44; cuerpo de Kelvin&#44; etc&#46; El modelo que parece explicar con mayor exactitud el comportamiento biof&#237;sico del sistema respiratorio es el de 8 par&#225;metros de Bates<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0165"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#44; cuya descripci&#243;n detallada excede el &#225;mbito de este art&#237;culo&#46; Sin embargo&#44; el modelo simple &#40;monocompartimental&#41; que lo explica con la suficiente exactitud como para poder ser utilizado en cl&#237;nica es el <span class="elsevierStyleBold">cuerpo s&#243;lido de Voigt</span>&#46; Est&#225; formado por un muelle &#40;m&#243;dulo de elasticidad&#44; <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">E</span></span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">Y</span></span></span>&#41; y un amortiguador &#40;m&#243;dulo de viscosidad&#44; <span class="elsevierStyleBold">&#951;</span>&#41; conectados en paralelo&#46; Este modelo se caracteriza porque&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0015"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0030"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0295" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> global soportado por el s&#243;lido de Voigt completo es la suma de los <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> soportados por cada uno de sus componentes&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0035"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0300" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> inducido en cada uno de los elementos es el mismo e igual al <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> inducido en todo el s&#243;lido de Voigt&#46;</p></li></ul></p><p id="par0305" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La ecuaci&#243;n constitutiva de los cuerpos viscoel&#225;ticos aplicable al s&#243;lido de Voigt se denomina <span class="elsevierStyleBold">ecuaci&#243;n de Voigt</span> &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0040">fig&#46; 8</a>&#41;&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0055"></elsevierMultimedia></p><elsevierMultimedia ident="fig0040"></elsevierMultimedia><p id="par0310" class="elsevierStylePara elsevierViewall"><span class="elsevierStyleItalic">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleItalic">Y</span></span>&#58; m&#243;dulo de elasticidad de Young&#59; &#951;&#58; m&#243;dulo de viscosidad&#46;</p><p id="par0315" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 10&#41;</p><p id="par0320" class="elsevierStylePara elsevierViewall">De esta ecuaci&#243;n se puede deducir otra que rige temporalmente la deformaci&#243;n en un cuerpo de Voigt cuando es sometido a un <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> constante durante un tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">t2&#160;&#8722;&#160;t1</span>&#41;&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0060"></elsevierMultimedia></p><p id="par0325" class="elsevierStylePara elsevierViewall">t&#58; tiempo&#59; &#964;&#58; constante de tiempo&#46;</p><p id="par0330" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 11&#41;</p><p id="par0335" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta ecuaci&#243;n es una funci&#243;n de la constante <span class="elsevierStyleBold">&#964;</span> &#40;segundos&#41;&#44; la llamada constante de tiempo del cuerpo de Voigt&#44; cuyo valor es&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0065"></elsevierMultimedia></p><p id="par0340" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#964;&#58; constante de tiempo&#59; &#951;&#58; m&#243;dulo de viscosidad&#59; E<span class="elsevierStyleInf">Y</span>&#58; m&#243;dulo de Young&#46;</p><p id="par0345" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 12&#41;</p><p id="par0350" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>C se representa el comportamiento de un cuerpo viscoel&#225;stico<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0170"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a>&#46; Es un comportamiento intermedio entre el s&#243;lido y el l&#237;quido ideales&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0020"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0040"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0355" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Si durante un tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">t2&#160;&#8722;&#160;t1</span>&#41; se aplica una fuerza que produce una deformaci&#243;n &#40;arriba&#41;&#44; durante el tiempo que hay movimiento el cuerpo soporta un <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> &#40;l&#237;nea azul&#41; intermedio entre el que soportar&#237;a si fuera un s&#243;lido &#40;proporcional al <span class="elsevierStyleItalic">strain</span>&#41; y si fuese un l&#237;quido &#40;proporcional al <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#41;&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0045"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0360" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Cuando el movimiento cesa&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> producido por el <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span> desaparece&#46; Esa energ&#237;a ha sido utilizada en calentar el cuerpo y se ha disipado por su interior&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0050"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0365" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Pero queda el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> producido por el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> y&#44; por ello&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> total cuando cesa el movimiento queda a un nivel intermedio entre el que soportar&#237;a si fuera un s&#243;lido y el que tendr&#237;a si fuera un l&#237;quido &#40;que ser&#237;a 0&#41;&#46;</p></li></ul></p><p id="par0370" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este fen&#243;meno est&#225; modelizado tambi&#233;n en el cuerpo de Voigt&#46; Una vez superado el tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">t2&#160;&#8722;&#160;t1</span>&#41; en el que se le aplica la fuerza&#44; cuando el cuerpo de Voigt se deja libre &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">stress relaxation</span></span>&#41; este sistema viscoel&#225;stico revierte la deformaci&#243;n con una p&#233;rdida del <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> que sigue la ecuaci&#243;n&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0070"></elsevierMultimedia></p><p id="par0375" class="elsevierStylePara elsevierViewall">t&#58; tiempo&#59; &#964;&#58; constante de tiempo&#46;</p><p id="par0380" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 13&#41;</p><p id="par0385" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Es f&#225;cil reconocer&#44; en el perfil de la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0035">figura 7</a>C&#44; el trazado de la fase inspiratoria de la curva presi&#243;n-tiempo en modo controlado por volumen con flujo cuadrado&#46; As&#237; que&#44; desde el punto de vista f&#237;sico&#44; es razonable suponer que el sistema respiratorio se comporta como un cuerpo viscoel&#225;stico&#46; De hecho&#44; en ventilaci&#243;n mec&#225;nica se han descrito al menos 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>fen&#243;menos que se asocian al comportamiento viscoel&#225;stico del sistema respiratorio&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0025"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0055"><span class="elsevierStyleLabel">1&#46;</span><p id="par0390" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La hist&#233;resis din&#225;mica &#40;en el bucle din&#225;mico P-V&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0175"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0060"><span class="elsevierStyleLabel">2&#46;</span><p id="par0395" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La <span class="elsevierStyleItalic">stress relaxation</span> &#40;diferencia P1&#160;&#8722;&#160;P2 tras una pausa inspiratoria de 5&#160;s&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">11</span></a>&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0065"><span class="elsevierStyleLabel">3&#46;</span><p id="par0400" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El &#237;ndice de <span class="elsevierStyleItalic">stress</span><a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0185"><span class="elsevierStyleSup">12</span></a>&#46;</p></li></ul></p></span></span><span id="sec0045" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0045">&#191;Es el pulm&#243;n un cuerpo viscoel&#225;stico desde el punto de vista de la f&#237;sica&#63;</span><span id="sec0050" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0050">Fisiolog&#237;a cl&#225;sica del sistema respiratorio aplicada a la ventilaci&#243;n mec&#225;nica</span><p id="par0405" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La fisiolog&#237;a cl&#225;sicamente propuesta para explicar el funcionamiento del sistema respiratorio<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0190"><span class="elsevierStyleSup">13</span></a>&#44; que hasta ahora estamos utilizando para entender la ventilaci&#243;n mec&#225;nica&#44; asume que durante una respiraci&#243;n normal la energ&#237;a se utiliza para vencer 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>fuerzas&#58; la presi&#243;n resistiva y la presi&#243;n el&#225;stica&#46; Con ello se asume que el comportamento del sistema respiratorio se rige por la <span class="elsevierStyleBold">ecuaci&#243;n de movimiento</span>&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0075"></elsevierMultimedia></p><p id="par0410" class="elsevierStylePara elsevierViewall">P&#58; presi&#243;n&#59; t&#58; tiempo&#59; E&#58; elastancia&#59; R&#58; resistencia&#46;</p><p id="par0415" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 14&#41;</p><p id="par0420" class="elsevierStylePara elsevierViewall">donde&#44; para cada instante particular t&#44; P&#40;t&#41; es la presi&#243;n aplicada por el respirador&#44; V&#40;t&#41; es el volumen corriente entregado&#44; F&#40;t&#41; es el flujo al que se entrega ese volumen&#44; que corresponde a la derivada del volumen con respecto al tiempo &#91;F&#40;t&#41;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>dV&#40;t&#41;&#47;dt&#93;&#44; y presi&#243;n positiva al final de la espiraci&#243;n &#40;PEEP&#41; es la presi&#243;n que existe en la v&#237;a a&#233;rea al final de la espiraci&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0195"><span class="elsevierStyleSup">14</span></a>&#46;</p><p id="par0425" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta ecuaci&#243;n est&#225; en funci&#243;n de 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>constantes&#58; R&#44; la resistencia de la v&#237;a a&#233;rea al flujo del aire y E&#44; la elastancia del par&#233;nquima pulmonar &#40;o su inversa&#44; la complianza&#44; C<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1&#47;E&#41;&#46;</p><p id="par0430" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El producto de la complianza y la resistencia es otra constante&#44; la constante de tiempo &#40;<span class="elsevierStyleBold">&#964;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>C<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#215;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>R<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>R&#47;E&#41;&#44; que resume el comportamiento global del sistema respiratorio desde el punto de vista f&#237;sico&#46; La presi&#243;n resistiva es la presi&#243;n utilizada para vencer la resistencia y se hace 0 cuando el flujo desaparece&#46;</p><p id="par0435" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La fisiolog&#237;a cl&#225;sica ha asumido que el sistema respiratorio&#44; cuya ecuaci&#243;n constitutiva es esta ecuaci&#243;n de movimiento&#44; podr&#237;a te&#243;ricamente modelizarse como un modelo simple monocompartimental&#58; &#171;cuerpo el&#225;stico-resistivo&#187;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0200"><span class="elsevierStyleSup">15</span></a>&#46; Se trata de un cuerpo te&#243;rico semejante al cuerpo de Voigt&#44; pero en el que el coeficiente de elasticidad de Young E<span class="elsevierStyleInf">Y</span> del muelle queda representado por la elastancia &#40;E&#41; del par&#233;nquima pulmonar y el coeficiente de viscosidad &#40;&#951;&#41; del amortiguador queda representado por la resistencia &#40;R&#41; de la v&#237;a a&#233;rea&#46; Cuando el modelo gana volumen a flujo constante tiene un comportamiento que recuerda al de un cuerpo viscoel&#225;stico de la reolog&#237;a&#46; Parte de la energ&#237;a aplicada se disipa en el interior del elemento resistivo &#40;R&#41; y la otra parte se acumula en el elemento el&#225;stico &#40;E&#41;&#44; constituyendo la presi&#243;n de conducci&#243;n de la espiraci&#243;n&#46;</p><p id="par0440" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sin embargo&#44; si se analiza con detenimiento la ecuaci&#243;n de movimiento del sistema respiratorio&#44; se puede apreciar que no es id&#233;ntica a la ecuaci&#243;n de Voigt&#46; Adem&#225;s de a&#241;adirse la PEEP&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0030"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0070"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0445" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se sustituye E<span class="elsevierStyleInf">Y</span> por E&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0075"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0450" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se sustituye &#951; por R&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0080"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0455" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se sustituye el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> por el volumen corriente entregado V&#40;t&#41;&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0085"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0460" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se sustituye el <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span> por el flujo F&#40;t&#41;&#46;</p></li></ul></p><p id="par0465" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Y&#44; como hemos visto&#44; para la reolog&#237;a no es lo mismo <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> que volumen corriente&#44; ni flujo que <span class="elsevierStyleItalic">strain rate</span>&#46; Estas diferencias son capitales&#44; tanto desde el punto de vista te&#243;rico como pr&#225;ctico&#46; As&#237; que &#191;es razonable esta aproximaci&#243;n cl&#225;sica o existen datos experimentales de que el sistema respiratorio humano es f&#237;sicamente un cuerpo viscoel&#225;stico como el que estudia la ciencia de materiales&#63; Si este fuera el caso&#44; &#191;deber&#237;amos empezar a aplicar los conceptos reales de la reolog&#237;a&#44; o nos conformamos con su suced&#225;neo el&#225;stico-resistivo&#63; &#191;Es posible que la reolog&#237;a &#171;genuina&#187; explique mejor el fen&#243;meno de la producci&#243;n del VILI&#63;</p></span><span id="sec0055" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0055">El sistema respiratorio es un s&#243;lido viscoel&#225;stico</span><p id="par0470" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En 2011 Gattinoni realiz&#243; un experimento con dise&#241;o caso-control<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0205"><span class="elsevierStyleSup">16</span></a> en cerdos sanos ventilados artificialmente&#46; La variable de resultado era la presencia necr&#243;psica de VILI tras 60&#160;h de ventilaci&#243;n&#44; y describi&#243; la existencia de un m&#243;dulo de Young &#40;E<span class="elsevierStyleInf">Y</span>&#41; en el sistema respiratorio&#58; una relaci&#243;n de proporcionalidad lineal entre el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> y el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span>&#46; Es decir&#44; demostr&#243; que el sistema respiratorio es reol&#243;gicamente un s&#243;lido el&#225;stico&#44; porque se cumple la ecuaci&#243;n constitutiva de un s&#243;lido &#40;ley de Hooke&#41;&#46;</p><p id="par0475" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Utilizando las definiciones reol&#243;gicas de <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> y <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> y el concepto cl&#225;sico de elastancia pulmonar&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0080"></elsevierMultimedia></p><p id="par0485" class="elsevierStylePara elsevierViewall">E&#58; elastancia&#59; C&#58; complianza&#58; P<span class="elsevierStyleInf">TP</span>&#58; presi&#243;n transpulmonar&#59; Vc&#58; volumen corriente&#46;</p><p id="par0490" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 15&#41;</p><p id="par0495" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Puede calcularse que&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0085"></elsevierMultimedia></p><p id="par0500" class="elsevierStylePara elsevierViewall">E<span class="elsevierStyleInf">Y</span>&#58; m&#243;dulo de Young&#59; P<span class="elsevierStyleInf">TP</span>&#58; presi&#243;n transpulmonar&#59; Vc&#58; volumen corriente&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#46;</p><p id="par0505" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 16&#41;</p><p id="par0510" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Por tanto&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0090"></elsevierMultimedia></p><p id="par0520" class="elsevierStylePara elsevierViewall">E<span class="elsevierStyleInf">Y</span>&#58; m&#243;dulo de Young&#59; E&#58; elastancia&#59; C&#58; complianza&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#46;</p><p id="par0525" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 17&#41;</p><p id="par0530" class="elsevierStylePara elsevierViewall">De estas ecuaciones podemos concluir que no existe equivalencia directa entre <span class="elsevierStyleBold">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">Y</span></span> y <span class="elsevierStyleBold">E</span> y&#44; por tanto&#44; entre el modelo reol&#243;gico y el cl&#225;sico el&#225;stico-resistivo&#46; Esta inconmensurabilidad entre ambos paradigmas comporta&#44; <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span>&#44; un grave problema para la aplicaci&#243;n directa del modelo reol&#243;gico en la cl&#237;nica diaria&#44; ya que el valor de la CRF &#40;necesario para medir el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span>&#41; y el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> pulmonar son dif&#237;ciles de medir a la cabecera de un enfermo cr&#237;tico&#46; La raz&#243;n fundamental es que no hay correlaci&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a> entre CRF y PEEP ni entre &#916;P<span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span> y Vc&#44; los par&#225;metros de la ventilaci&#243;n mec&#225;nica te&#243;ricamente candidatos a ser sus mejores representantes&#46;</p><p id="par0535" class="elsevierStylePara elsevierViewall">A ese m&#243;dulo de Young &#40;<span class="elsevierStyleBold">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">Y</span></span>&#41; del sistema respiratorio&#44; se le denomina <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">elastancia pulmonar espec&#237;fica</span></span> &#40;<span class="elsevierStyleBold">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">SL</span></span>&#41;<span class="elsevierStyleItalic">&#46;</span><elsevierMultimedia ident="eq0095"></elsevierMultimedia></p><p id="par0545" class="elsevierStylePara elsevierViewall">E<span class="elsevierStyleInf">Y</span>&#58; m&#243;dulo de Young&#59; P<span class="elsevierStyleInf">TP</span>&#58; presi&#243;n transpulmonar&#59; E<span class="elsevierStyleInf">SL</span>&#58; elastancia espec&#237;fica del pulm&#243;n&#59; Vc&#58; volumen corriente&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#46;</p><p id="par0550" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 18&#41;</p><p id="par0555" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Como puede deducirse de esta ecuaci&#243;n&#44; su valor coincide con el gradiente de <span class="elsevierStyleBold">P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#44; que produce que la cantidad de aire que rellena el interior de los pulmones sea el doble del valor de la CRF &#40;es decir&#44; produzca la entrada de un Vc que iguale en magnitud a la CRF&#44; con lo que el <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> ser&#237;a igual a 1&#41;&#46; En el cerdo sano&#44; la elastancia pulmonar espec&#237;fica vale 5&#44;4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>2&#44;2 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#46; A su inversa&#44; se le denomina <span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">complianza pulmonar espec&#237;fica</span></span> &#40;<span class="elsevierStyleBold">C</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">SL</span></span>&#41;&#44; y tampoco equivale directamente a la C del modelo cl&#225;sico&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0100"></elsevierMultimedia></p><p id="par0565" class="elsevierStylePara elsevierViewall">E<span class="elsevierStyleInf">SL</span>&#58; elastancia espec&#237;fica del pulm&#243;n&#59; CRF&#58; capacidad residual funcional&#59; C&#58; complianza&#59; C<span class="elsevierStyleInf">SL</span>&#58; complianza espec&#237;fica del pulm&#243;n&#46;</p><p id="par0570" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#40;Ecuaci&#243;n 19&#41;</p><p id="par0575" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El equipo de Gattinoni descubri&#243; adem&#225;s que la proporcionalidad directa entre <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> y <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> se conserva intacta para valores de <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> inferiores a 1&#44; pero la relaci&#243;n comienza a perder su linealidad para valores de <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> entre 1&#44;5 y 2&#46; La reolog&#237;a predice&#44; pues&#44; que a partir de ese l&#237;mite el&#225;stico comienza el VILI&#58; la deformaci&#243;n pulmonar ya no es totalmente reversible y empiezan a producirse microfracturas y roturas &#40;deformidades establecidas&#41;&#46; Y esa predicci&#243;n ha sido validada en este mismo experimento y&#44; como veremos luego&#44; en otros posteriores&#46; En este&#44; la probabilidad de presentar VILI crec&#237;a log&#237;sticamente con el valor del <span class="elsevierStyleItalic">strain</span>&#58; el valor del <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> era de 1&#44;29<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;57 cuando no exist&#237;a VILI&#44; y de 2&#44;16<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;58 &#40;p&#160;&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;001&#41; cuando lo hab&#237;a&#46; Y m&#225;s importante a&#250;n&#44; todos los cerdos sin VILI sobreviv&#237;an al experimento&#44; pero la mortalidad de los cerdos con VILI tras solo 60&#160;h de ventilaci&#243;n era del 86&#37;&#46;</p></span><span id="sec0060" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0060">Equivalencia con el sistema respiratorio humano</span><p id="par0580" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En 2008&#44; aunque esta vez sin confirmaci&#243;n anatomopatol&#243;gica&#44; el mismo equipo liderado por Gattinoni y Marini<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0215"><span class="elsevierStyleSup">18</span></a> describieron la existencia de un m&#243;dulo de Young en los pulmones de una serie de pacientes ventilados por s&#237;ndrome de distr&#233;s respiratorio agudo &#40;SDRA&#41; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0045">fig&#46; 9</a>&#41;&#46; Por tanto&#44; el pulm&#243;n humano es tambi&#233;n reol&#243;gicamente un s&#243;lido el&#225;stico&#46; El valor de la elastancia espec&#237;fica en el pulm&#243;n del adulto humano con SDRA es <span class="elsevierStyleBold">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">SL</span></span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#61;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">13&#44;5</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">4&#44;1 cmH</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">2</span></span><span class="elsevierStyleBold">O &#40;intervalo de confianza &#91;IC&#93; al 95&#37;&#58; 11&#44;8 a 15&#44;2&#41;</span>&#46; Este valor es constante independientemente de la causa del SDRA y del Vc o la PEEP usados en la ventilaci&#243;n&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0045"></elsevierMultimedia><p id="par0585" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En ni&#241;os con SDRA&#44; el mismo equipo de investigadores ha encontrado que el valor de la elastancia espec&#237;fica en el pulm&#243;n pedi&#225;trico es <span class="elsevierStyleBold">E</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">SL</span></span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#61;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">13&#44;5 &#40;IC 95&#37;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#61;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">10 a 15&#44;3&#41; cmH</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">2</span></span><span class="elsevierStyleBold">O&#46;</span> Dicho valor no se modifica con la edad<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0220"><span class="elsevierStyleSup">19</span></a>&#46;</p><p id="par0590" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En 2012&#44; confirmando lo que predice la reolog&#237;a y reproduciendo en pacientes adultos con SDRA tipo ALI lo que hab&#237;a descrito Gattinoni en su modelo experimental&#44; los investigadores espa&#241;oles liderados por Albaiceta et al&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0225"><span class="elsevierStyleSup">20</span></a>&#46; encontraron una correlaci&#243;n directa entre la magnitud del <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> inducido por la VM y los valores de IL-6 e IL-8 en el lavado broncoalveolar&#46; Para medir la CRF&#44; en este trabajo se utiliz&#243; un m&#233;todo de lavado <span class="elsevierStyleItalic">&#40;washin&#47;washout&#41;</span> de ox&#237;geno&#44; y en todos los pacientes se utilizaron Vc en torno a 7<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL&#47;kg&#46; Sin embargo&#44; en los pacientes con mayor inflamaci&#243;n pulmonar se utilizaron PEEP menores &#40;se objetiv&#243; menos aire en su CRF al final de la espiraci&#243;n&#41; y presiones de conducci&#243;n de 22&#44;6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>6 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#46;</p></span><span id="sec0065" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0065">&#191;C&#243;mo se puede estimar el <span class="elsevierStyleItalic">stress&#47;strain</span> con el respirador artificial&#63;</span><p id="par0595" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Ya hemos visto antes que el modelo reol&#243;gico y el el&#225;stico-resistivo cl&#225;sico parecen 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>paradigmas inconmensurables&#46; La principal dificultad para encontrar la equivalencia entre ambos&#44; y poder utilizar el modelo reol&#243;gico en la cl&#237;nica diaria&#44; es la dificultad para estimar el valor de la CRF a pie de cama&#44; con un respirador artificial convencional&#46;</p><p id="par0600" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sin embargo&#44; se han dado varios pasos importantes&#46; Marini et al&#46; han estudiado<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0230"><span class="elsevierStyleSup">21</span></a> la relaci&#243;n entre el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> del modelo reol&#243;gico &#40;<span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#44; cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#93;&#41; y la <span class="elsevierStyleItalic">driving pressure</span> o <span class="elsevierStyleBold">presi&#243;n de conducci&#243;n</span> &#40;<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold">DP&#44;</span></span> cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#41;&#44; que es la diferencia entre la presi&#243;n meseta P<span class="elsevierStyleInf">plat</span> &#40;pausa inspiratoria&#41; y la PEEP total &#40;pausa espiratoria&#41;&#44; par&#225;metros ambos f&#225;ciles de estimar&#46; Y en relaci&#243;n con el valor del cociente <span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span><span class="elsevierStyleBold">&#47;DP</span>&#44; se ha establecido que&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0035"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0090"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0605" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Oscila entre 0&#44;46 y 0&#44;79 en diferentes situaciones cl&#237;nicas&#44; incluidos los pulmones sanos&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0095"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0610" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El valor en los pulmones con SDRA es 0&#44;75&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0100"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0615" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta relaci&#243;n disminuye cuando aumenta el valor de la presi&#243;n intraabdominal&#44; excepto en situaciones de SDRA&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0105"><span class="elsevierStyleLabel">&#8226;</span><p id="par0620" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El valor de la PEEP no afecta a la relaci&#243;n <span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span><span class="elsevierStyleBold">&#47;DP&#46;</span></p></li></ul></p><p id="par0625" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Chiumello et al&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a> han replicado de manera independiente estos hallazgos y han encontrado tambi&#233;n una correlaci&#243;n muy estrecha &#40;R<span class="elsevierStyleSup">2</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;7&#59; p&#160;&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;001&#41; entre el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> y la <span class="elsevierStyleBold">DP</span>&#46; En pulmones con SDRA el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> corresponde al 73-85&#37; de la DP&#58; <span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span><span class="elsevierStyleBold">&#47;DP</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">&#61;</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleBold">0&#44;73</span> a <span class="elsevierStyleBold">0&#44;85</span>&#46;</p><p id="par0630" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Por tanto&#44; considerando que&#58;<ul class="elsevierStyleList" id="lis0040"><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0110"><span class="elsevierStyleLabel">1&#41;</span><p id="par0635" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El m&#243;dulo de Young &#40;elastancia espec&#237;fica&#41; del pulm&#243;n humano con SDRA es aproximadamente de 13 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#46;</p></li><li class="elsevierStyleListItem" id="lsti0115"><span class="elsevierStyleLabel">2&#41;</span><p id="par0640" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Una VM que produzca en el pulm&#243;n un <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> mayor o igual a 1 ser&#225; la que empiece a producir una VILI cl&#237;nicamente relevante&#46;</p></li></ul></p><p id="par0645" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Puede deducirse que deber&#237;amos considerar cl&#237;nicamente que debe realizarse la VM sometiendo al pulm&#243;n a un <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> &#40;<span class="elsevierStyleBold">&#916;P</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#41; inferior a 13&#160;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#46; En su trabajo&#44; Chiumello et al&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0210"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a> demostraron que la DP puede ser utilizada para determinar si el pulm&#243;n est&#225; siendo sometido a un grado de <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> lesivo&#46; As&#237;&#44; un <span class="elsevierStyleBold">valor umbral de DP de 15&#160;cmH</span><span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">2</span></span><span class="elsevierStyleBold">O</span> tiene una exactitud diagn&#243;stica muy buena &#40;&#225;rea de bajo la curva &#91;AUC&#93;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;864 &#91;IC&#160;95&#37;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;8 a 0&#44;93&#93;&#59; sensibilidad<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;9&#59; especificidad<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;78&#59; peso de evidencia a favor<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>7 decibanes&#59; peso de evidencia en contra<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#8722;8 decibanes&#41; para detectar que se est&#225; sometiendo al pulm&#243;n a un <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> &#8805; 12 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O y&#44; por tanto&#44; se est&#225; generando VILI&#46;</p><p id="par0650" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En conclusi&#243;n&#44; parece que la DP es el par&#225;metro b&#225;sico que conecta la teor&#237;a fisiopatol&#243;gica cl&#225;sica con el modelo reol&#243;gico y consigue la equivalencia de ambos paradigmas&#46; Un valor umbral de DP<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>15&#160;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#44; que en humanos corresponde con un <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> en torno a 1&#44; parece marcar el nivel de <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> tolerable en el l&#237;mite el&#225;stico a partir del cual se induce VILI&#46;</p><p id="par0655" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este mismo sentido&#44; usando la teor&#237;a reol&#243;gica&#44; Rahaman<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0235"><span class="elsevierStyleSup">22</span></a> ofrece una explicaci&#243;n convincente a un fen&#243;meno establecido con claridad en la cl&#237;nica&#58; la ventilaci&#243;n mec&#225;nica de los pulmones sanos con los par&#225;metros habitualmente utilizados no produce VILI relevante desde el punto de vista cl&#237;nico&#46; En un pulm&#243;n humano sano la CRF son 35<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL&#47;kg y la CPT son 85<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL&#47;kg<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0240"><span class="elsevierStyleSup">23</span></a>&#46; Si se utiliza una estrategia ventilatoria en la que el volumen teleinspiratorio fuera la CPT y el volumen telespiratorio fuera la CRF&#44; el <span class="elsevierStyleItalic">stress</span> ser&#237;a&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0105"></elsevierMultimedia></p><p id="par0660" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta cifra de stress &#40;&#916;P<span class="elsevierStyleInf"><span class="elsevierStyleBold">TP</span></span>&#41; coincide con una presi&#243;n de conducci&#243;n &#40;DP&#41; de&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0110"></elsevierMultimedia></p><p id="par0665" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este valor es claramente superior al valor umbral de DP<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>15&#160;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#44; por lo que con tal estrategia &#40;que induce un <span class="elsevierStyleItalic">strain</span> de 1&#44;5&#41; se est&#225; generando VILI en un pulm&#243;n sano&#46;</p><p id="par0670" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Es f&#225;cil deducir que&#44; en este mismo pulm&#243;n sano&#44; usar un Vc de 6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL&#47;kg &#40;<span class="elsevierStyleItalic">strain</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;17&#59; <span class="elsevierStyleItalic">stress</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>2&#44;31 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#59; DP<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>2&#44;89 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#41; o incluso un Vc de 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL&#47;kg &#40;<span class="elsevierStyleItalic">strain</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;29&#59; <span class="elsevierStyleItalic">stress</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3&#44;86 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#59; DP<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>4&#44;82 cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#41; es seguro y no produce VILI&#46; Hay que recordar que esta ha sido la forma tradicional de ventilar los pulmones sanos en la cl&#237;nica diaria&#46;</p></span><span id="sec0070" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0070">&#191;Qu&#233; pruebas tenemos de la importancia del modelo reol&#243;gico en cl&#237;nica humana&#63;</span><p id="par0675" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La principal evidencia cient&#237;fica ha sido proporcionada por Amato et al&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0245"><span class="elsevierStyleSup">24</span></a>&#46; Se trata de un metaan&#225;lisis de ensayos cl&#237;nicos publicado en 2015 en NEJM&#44; realizado con los datos individuales de 3&#46;562 pacientes ventilados por SDRA y en el que se utilizan t&#233;cnicas estad&#237;sticas complejas &#40;an&#225;lisis de mediaci&#243;n multinivel&#41; para minimizar el sesgo de confusi&#243;n inducido por factores pron&#243;sticos conocidos previos a la ventilaci&#243;n mec&#225;nica &#40;p&#46; ej&#46; el cociente presi&#243;n arterial de ox&#237;geno&#47;fracci&#243;n inspirada de ox&#237;geno &#91;P&#47;F&#93; al entrar al ensayo&#41;&#46; De todos los par&#225;metros del ventilador&#44; la DP del primer d&#237;a de VM fue el m&#225;s s&#243;lidamente asociado con la superviviencia&#46; Por cada incremento en 7&#160;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O en la DP&#44; el riesgo relativo de muerte aumentaba 1&#44;41 &#40;IC&#160;95&#37;&#58; 1&#44;31-1&#44;51&#59; p&#160;&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;001&#41;&#46; Este efecto se evidenciaba incluso en los pacientes en los que se estaba aplicando ventilaci&#243;n de &#171;protecci&#243;n pulmonar&#187;&#44; aunque de forma menos marcada &#40;riesgo relativo &#91;RR&#93;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1&#44;36&#59; IC&#160;95&#37;&#58; 1&#44;17-1&#44;58&#59; p&#160;&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;001&#41;&#46; Los cambios en el Vc&#44; la P<span class="elsevierStyleInf">plat</span> o la PEEP no afectaban a la supervivencia a no ser que con ellos se produjera un cambio en la DP&#46;</p><p id="par0680" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Y&#44; adem&#225;s&#44; es importante recordar que en los datos de la enorme cohorte multic&#233;ntrica LUNG SAFE<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0250"><span class="elsevierStyleSup">25</span></a>&#44; el par&#225;metro m&#225;s consistentemente asociado con la mortalidad es la utilizaci&#243;n de una DP&#160;&#8805;&#160;14&#160;cmH<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#46; Su efecto se muestra en todos los estratos de gravedad del SDRA&#46;</p></span></span><span id="sec0075" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0075">Conclusiones</span><p id="par0685" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En conclusi&#243;n&#44; con base en diferentes experimentos desarrollados en animales y humanos&#44; los conceptos b&#225;sicos de la reolog&#237;a parecen explicar de forma m&#225;s plausible la VILI que otras teor&#237;as cl&#225;sicas &#40;barotrauma&#44; volutrauma&#44; atelectrauma&#44; biotrauma&#41;&#46;</p></span><span id="sec0080" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0080">Conflicto de intereses</span><p id="par0690" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran no tener ning&#250;n conflicto de intereses&#46;</p></span></span>"
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Información del artículo

ISSN: 02105691
Idioma original: Español

DOI:10.1016/j.medin.2018.06.008

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2024 Agosto	1051	222	1273
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2024 Junio	776	214	990
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