Heliox

PROPIEDADES FÍSICAS DEL HÉLIOX
La mezcla de oxígeno y helio se considera como un gas noble, inerte, no inflamable, inodoro e incoloro, que posee el menor peso específico de todos los gases, a excepción del hidrógeno, altamente inflamable. Su bajo peso específico le confiere una densidad muy baja.11,18
El aire que respira todo ser humano está constituido cerca de 70% por nitrógeno, 20,9% poroxígeno y una muy pequeña proporción por otros gases. Si reemplazamos el nitrógeno del aire inspirado por helio, que es cerca de siete veces menos denso, se obtiene una mezcla gaseosa denominada Héliox (78/22) cuya densidad se vuelve tres veces menor que la del aire: "esta propiedad física es la determinante de sus principales utilidades terapéuticas".12,18,30 (figura 1)
PROPIEDADES FISIOLÓGICASa) Disminución del trabajo respiratorio
La dinámica de gases en la vía aérea del niño está condicionada por varios factores que han sido agrupados en leyes y/o fórmulas.9,44
El flujo de aire en las vías aéreas es una combinación de flujos laminares y turbulentos. Que el flujo de un gas sea laminar o turbulento estará determinado por el número de Reynolds, valor que depende de la velocidad delflujo, el diámetro de la vía aérea y el cociente entre la densidad del gas y su viscosidad. Cuando el flujo de un gas es turbulento, la resistencia a dicho flujo está aumentada y el gradiente de presión necesario para mantenerlo es directamente proporcional a la densidad del gas, o sea que se necesitarán gases que a mayor turbulencia proporcionen mayor densidad; sin embargo, si el flujo es laminar,la resistencia ofrecida por la vía aérea es menor y el gradiente de presión ya no depende de la densidad del gas, sino que es simplemente proporcional al flujo. Traducido en términos de trabajo respiratorio, en situación de flujo turbulento el administrar un gas de muy baja densidad hace que se pierda esta turbulencia disminuyendo la resistencia de la vía aérea volviendo el flujo en la vía aérealaminar.9,13,44
Figura 1. Comparación de densidades de diferentes gases.
Esto sucede al administrar Héliox. Logramos que para mayores tasas de flujo del gas (habitualmente oxígeno suplementario) se conserve el flujo laminar (al disminuir el número de Reynolds), favorecemos el paso de flujo turbulento a laminar y logramos que la presión requerida para mantener el flujo sea menor, inclusive encondiciones de turbulencia. De este modo, respirando Héliox disminuye la resistencia de la vía aérea y por consiguiente el trabajo respiratorio a realizar por el paciente. Así, de forma concreta, se ha comprobado que en adultos sanos la respiración de Héliox reduce la resistencia de la vía aérea hasta en un 40% y aumenta el flujo espiratorio máximo hasta un 50%.12,15

b) Mejoría del intercambiogaseoso
En las vías de conducción pequeñas (v. gr. bronquíolos respiratorios), donde la eliminación de CO2 está facilitada por la difusión, el CO2 difunde cuatro a cinco veces más rápido en Héliox que en aire; de este modo, para una presión parcial de CO2 dada, la cantidad de CO2 eliminada por unidad de tiempo es mucho mayor en Héliox que en aire. Esto es debido a que el helio tiene uncoeficiente de difusión binaria muy alto gracias a su bajísimo peso molecular, lo que origina que la adición de helio a una mezcla gaseosa incremente notablemente su difusión. A este efecto difusor del Héliox hay que añadir también la menor producción de CO2 propiciada por disminución del trabajo respiratorio. De esta manera mejora de forma importante la ventilación alveolar.9,18,48
Pero también se handemostrado efectos sobre la oxigenación. Estas propiedades no son intrínsecas al Héliox sino consecuencia de sus propiedades físicas. Al mejorar la difusión de gases en la vía aérea disminuye el shunt intrapulmonar, se logra una mejor relación ventilación/perfusión y además mejora la compliance dinámica, que sumada a la disminución de la resistencia de la vía aérea (por lograr flujos laminares)...