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Sistemas de inhalación

Se entiende por aerosol una suspensión de pequeñas partículas líquidas o sólidas en un gas. Los inhaladores son los dispositivos utilizados para generar aerosoles de partículas sólidas y los nebulizadores de partículas líquidas.

Disponemos de 4 cuatro sistemas diferentes de inhalación (Tabla 1):

1- Inhaladores

- Inhaladores presurizados de dosis medida (pMDI) y autohaler (pMDI activado por la inhalación)

- Inhaladores presurizados de dosis medida (pMDI) con cámara espaciadora con o sin mascarilla

- Inhaladores de polvo seco o "dry powder inhalers" (DPI)

2- Nebulizadores

1- INHALADORES

  1. Inhaladores presurizados de dosis medida (pMDI)

Son inhaladores con dosificación presurizada de un principio activo envasado, que libera una dosis fija de medicamento en cada activación o puff. Están constituidos por tres elementos5:

1- Un cartucho o dispositivo cilíndrico metálico, con capacidad variable según el fabricante, en torno a 10 ml, que contiene el medicamento activo en solución o suspensión en un gas propelente y a una presión de entre 3 y 4 atmósferas. El gas propelente más empleado era el freón (clorofluorocarbonado CFC). Debido a la liberación de radicales de cloro y la destrucción de la capa de ozono que provocan, el acuerdo internacional del protocolo de Montreal estableció la desaparición, antes del año 2005, de los propelentes que alteran el ozono atmosférico. Esto ha obligado a la introducción de nuevos propelentes como son los hidrofluoroalcanos. Estos últimos están libres de cloro, su temperatura de salida del MDI es mayor, la velocidad es inferior y en cuanto al sabor y sensación tras su administración su percepción es diferente.

2- La válvula dosificadora, pieza clave de este sistema inhalatorio, que permite liberar en cada pulsación una dosis controlada y reproducible del fármaco micronizado.

3- Envase externo de plástico en el que se encaja el cartucho. La presión ejercida sobre el cartucho acciona la válvula que permite la salida del aerosol a través de un orificio.

Inmediatamente después de la liberación de la dosis, el diámetro de las partículas es de 30-40 micras y la velocidad de 100 km/h, lo que implica un impacto orofaríngeo importante cuando se aplica directamente en la boca y que tan sólo el 10-20% alcance el territorio pulmonar. La velocidad disminuye debido a la resistencia del aire y por la evaporación de las gotitas del gas propelente. La velocidad de salida disminuye hasta unos 7 m/s después de las primeras milésimas de segundo de iniciado el disparo, por lo que si el cartucho se separa unos 4-5 cm de la boca, se entorpece el depósito faríngeo y se favorece la penetración bronquial. El diámetro de las partículas oscila entre 2,3 y 4,3 micras cuando llegan a las vías aéreas inferiores.

Los pMDI son inhaladores cómodos pero difíciles de utilizar correctamente, debido principalmente a la alta velocidad que tienen las partículas del aerosol cuando salen de la boquilla. Este aspecto plantea 4 problemas:

- Una incorrecta coordinación de la activación y la inhalación

- El stop de la inhalación cuando el frío de las partículas de aerosol alcanza el velo del paladar.

- La activación del aerosol dentro de la boca seguida por una inhalación a través de la nariz.

- Una inhalación rápida.

Más del 50% de los niños cometen alguno de los errores descritos al utilizar terapia inhalada con MDI. Esto conlleva un reducido efecto clínico de las medicaciones prescritas cuando se compara con las cámaras espaciadoras o los inhaladores de polvo seco. Por tanto, todas las prescripciones de un pMDI en el niño deben ser acompañadas por reiteradas y cuidadosas instrucciones del uso correcto del inhalador, seguido por una demostración de los niños de la técnica inhalatoria. Los pMDI no son la mejor elección para niños si se disponen de otros dispositivos alternativos.

En niños menores de 6 años no cabe esperar que aprendan un uso eficiente del pMDI convencional. El uso de un MDI activado por la respiración (Autohaler) puede reducir el tiempo de aprendizaje, abolir las dificultades de coordinación y, por tanto, mejorar las dosis en las vías intrapulmonares en pacientes con este problema. A pesar de eso, el efecto frío y el problema de la inhalación nasal no es solucionado.

Los aerosoles presurizados contienen múltiples dosis de fármaco y no precisan ser cargados con cada nueva inhalación. El frasco debe ser agitado con ante de aplicarlo para asegurar el adecuado llenado de la cámara medidora con una mezcla homogénea del contenido. Debe guardarse a temperatura ambiente: si el aerosol está frío debido a su almacenamiento en un frigorífico, el efecto disminuye porque la presión de vapor de los propelentes llega a ser igualmente baja para producir una dosis adecuada y partículas del fármaco suficientemente pequeñas.

  1. Inhaladores presurizados de dosis medida (pMDI) con cámaras espaciadoras

Las cámaras espaciadoras simplifican la técnica de inhalación y mejoran la eficiencia de los MDI. Permite al paciente, sin necesidad de maniobra de sincronización alguna entre la salida del fármaco y la inhalación, inspirar la medicación tranquilamente en varias respiraciones. Esto posibilita tomar el medicamento a un flujo bajo que facilita su depósito en las vías respiratorias. Además, evita el efecto del propelente frío en la garganta, que interrumpe la inspiración.

La cantidad de fármaco disponible para la inhalación en la cámara depende de diversos factores:

- Desaparición pasiva del aerosol: se reduce la velocidad de salida debido a que el gas propelente se evapora, las partículas son de menor tamaño, y se mueven más lentamente al ser inhaladas. Así disminuye el depósito orofaríngeo y los efectos secundarios locales, y aumenta la sedimentación pulmonar.

- Edad: a menor edad, menor rendimiento de la técnica (falta de colaboración y anatomía de la vía aérea). El lactante y niño pequeño inhalan a volumen corriente y el niño puede colaborar con una técnica inhalatoria más eficiente. Si el niño llora o se resiste, la dosis de fármaco que llega al pulmón es mínima6. Utilizar la cámara con mascarilla con el niño durmiendo suele despertar al niño y además administra una dosis sensiblemente menor al niño7.

- Material de la cámara8: la vida media de las partículas depende del volumen de la cámara y especialmente del material de la cámara, de si las paredes están impregnadas previamente con el aerosol y de su limpieza. Las cámaras de plástico ejercen un efecto electrostático sobre el aerosol que atrae las partículas del medicamento, disminuyendo la vida media de las partículas. Con el uso y el lavado con agua jabonosa disminuye dicho efecto. Se deben secar sin frotar. Las cámaras metálicas (cámara Nebuchamber(r)) no tienen carga electrostática y prolongan la vida media de las partículas.

- Volumen de la cámara: a mayor volumen, mayor dificultad para niños pequeños. Si va a inhalar a volumen corriente el número de respiraciones a realizar son el volumen de la cámara en cc dividido por el volumen corriente (10 x kg de peso). La impactación de las partículas en las paredes de la cámara es menor en aquellas de mayor volumen.

- Longitud de la cámara: la distancia entre la boca del paciente y el inhalador influye en el tamaño de las partículas que se generan. La distancia ideal que genera una distribución óptima de partículas (DMMA entre 1-5 micras) es entre 18-28 cm.

- Dispositivo valvular y espacio muerto:la cámara ha de disponer de una válvula unidireccional sensible que se abra con flujos inspiratorios bajos. Siempre es preferible que disponga de válvula inspiratoria y espiratoria. La válvula inspiratoria permite asegurarnos de que está tomando la medicación porque podemos ver su movimiento y la válvula espiratoria permite que exhale el aire sin volver a reintroducirlo en la cámara, evitando el desplazamiento del medicamento. Cuanto mayor sea el espacio muerto entra la cara del paciente y la cámara, menor será la cantidad de fármaco disponible para inhalar9.

- Mascarilla facial en niños pequeños y lactantes2,10: la mascarilla facial facilita la inhalación en niños que respiran la medicación a través de boca-nariz (lactantes y niños pequeños), pero aportan espacio muerto. Así mismo la respiración nasal durante la inhalación con cámara con mascarilla facial disminuye de forma importante el depósito pulmonar. Por todo ello, en cuanto el niño sea capaz de inhalar a través de boquilla se retirará la mascarilla.

- El retraso del inicio de la respiración tras la pulsación disminuye la cantidad de fármaco disponible ya que se deposita en las paredes de la cámara.

- Número de disparos: sólo se debe efectuarse una pulsación para cada inhalación y realizar las respiraciones tras cada disparo, espaciando éstos de 30 segundos a un minuto. Varias pulsaciones seguidas en la misma dosis de inhalación no incrementan el depósito pulmonar del fármaco, pudiendo perderse hasta un 30% de la dosis administrada.

- Tiempo de apnea:la apnea postinspiratoria mejora el depósito intrapulmonar. Debe ser de unos 10 segundos de duración.

La cámara espaciadora recibe la dosis de aerosol generada por el disparo del cartucho, y las moléculas, enlentecidas en su velocidad de salida, son más fácilmente incorporadas al flujo inspiratorio del paciente. De esta forma se consigue favorecer la evaporación del propelente, disminuir la masa media aerodinámica de las partículas generadas, reducir la impactación orofaríngea y aumentar el depósito bronquial del fármaco. Además, las partículas de mayor tamaño sedimentan por gravedad en el suelo de la cámara, evitando su depósito bucal y su absorción por la mucosa digestiva.

Las cámaras espaciadoras constan de un espacio cerrado, de forma y tamaño variables y de una válvula unidireccional, que permite el paso de aire a través de ella hacia la vía aérea del niño. La válvula se cierra al exhalar el aire, con lo que se impide que el niño espire en ella. Tienen diferentes características que se deben conocer (Tabla 2):

- Tamaño grande: se pueden emplear en niños a partir de 5-6 años que son capaces de colaborar de forma adecuada e inhalar a partir de una boquilla, aunque algunas de ellas llevan acopladas una mascarilla facial que facilita la administración en niños más pequeños. Son de un tamaño de 700 a 800 ml: Volumatic(r), Nebuhaler(r), Fisonair(r), Inalventus(r), Ildor(r), Aeroscopic(r) (única que trae incorporada una mascarilla facial). Todas estas cámaras tienen una válvula unidireccional que precisa por parte del niño un determinado esfuerzo y volumen inspiratorio para abrirla.

- Tamaño pediátrico: se pueden emplear en niños menores de 4 años. Todas incorporan una mascarilla facial: Babyhaler(r), Nebuchamber(r), Aerochamber(r), Optichamber(r) y Prochamber(r) (las tres últimas son universales pudiendo ser utilizadas con cualquier producto). Además, en las cámaras optichamber y prochamber existen tres tipos de mascarillas independientes en función de la edad.

El sistema Jet incorpora una pequeña cámara (espaciador) de plástico con boquilla, sin válvula, y un MDI capaz de emitir un flujo de micropartículas en torbellino para ser inhaladas.

  1. Inhaladores de polvo seco o "dry powder inhalers" (DPI)

Dependiendo del número de dosis del fármaco que proporcionan, pueden dividirse en dos grupos: inhaladores de polvo monodosis y multidosis.

- Inhaladores de polvo monodosis

Se trata de cápsulas con una sola dosis del fármaco. Estas cápsulas son introducidas en el dispositivo y luego perforadas por agujas o seccionadas al dar media vuelta al dispositivo, antes de iniciar la inhalación. Tienen la ventaja que el paciente ve si el medicamento desaparece de la cápsula con la inhalación asegurando que lo ha recibido. Los más conocidos son: Spinhaler(r), Rotahaler(r), Atrovent inhaletas(r), Aerolizer(r). Los fármacos disponibles para este sistema de inhalación son: budesonida, formoterol, cromoglicato disódico y bromuro de ipratropio.

- Inhaladores de polvo multidosis: accuhaler(r), turbuhaler(r), novolizer(r)

Precisan ser cargados para cada dosis que están todas contenidas dentro del dispositivo. El flujo inspiratorio ideal es de 30-60 L/min y el depósito pulmonar llega a alcanzar un 25-35% de la dosis administrada.

1- Turbuhaler(r)

Contiene 200 dosis de medicación. No contiene aditivos ni propelentes por lo que la percepción por parte del paciente es escasa. Está formado por fármaco (terbutalina, budesonida y/o formoterol) micronizado, y un depósito de partículas desecantes para evitar la humedad. Cuando es inhalado, la medicación se fragmenta en un aerosol de partículas pequeñas a gran velocidad, gracias a las turbulencias creadas al pasar el aire por unos conductos en forma helicoidal, con el que se dota al dispositivo y por el cual recibe el nombre.

La cantidad de partículas menores de 5 micras que genera es aceptable pero es edad-dependiente y, por lo tanto, a flujos inspiratorios bajos será la menor cantidad de partículas dentro del rango que pasa a vías intrapulmonares. Por este motivo la inspiración ha de hacerse brusca y enérgicamente para conseguir flujos inspiratorios algo mayores que los requeridos por otros sistemas y obtener un mejor rendimiento.

Está equipado con un indicador de dosis de forma que un indicador rojo en una ventana señala si el envase está próximo a vaciarse. En los diseños más recientes se ha incorporado un contador con cifras, que indica las dosis restantes.

2- Accuhaler(r)

Contiene 60 dosis selladas y protegidas. El fármaco (fluticasona y/o salmeterol) viene dispuesto en una tira de aluminio tipo blister (protección frente a la humedad), colocada dentro del dispositivo. Cada vez que se acciona el gatillo del dispositivo, un óvulo es desplazado hacia la zona de inhalación y agujereado, cargándose automáticamente la dosis. El aparato tiene un contador, que muestra el número de dosis que aún quedan. Las partículas de medicamento de 3-5 micras van adheridas a partículas de lactosa como aditivo por lo que la percepción del medicamento al ser inhalado es mayor, pero puede producir mayor irritación faríngea.

El tamaño de las partículas liberado es más consistente, independientemente de la edad del paciente y del flujo inspiratorio, que con el método turbuhaler.

3- Novolizer(r)

Se activa por la inspiración incluso a flujo bajo (35 l/min). Tiene un reservorio recargable de polvo seco. Al cargarlo aparece una ventana verde que indica que está listo para su uso. Cuando se realiza una inhalación correcta el indicador pasa a color rojo. Contiene un indicador de dosis que avisa del contenido restante.

2- NEBULIZADORES

Son aparatos que se emplean para administrar fármacos en forma de una fina niebla, para que puedan ser inhalados fácilmente a través de una mascarilla facial o de una boquilla. El tiempo de administración no debe ser superior a 10 minutos. Los hay de dos tipos:

- Nebulizador neumático o tipo Jet: El nebulizador funciona generalmente por medio de aire comprimido u oxígeno, que entra en el nebulizador a través de un pequeño orificio. La expansión y el aumento de la velocidad del aire, que ocurren cuando el aire abandona este primer orificio, provocan una caída de presión que succiona el líquido a nebulizar a través del tubo de alimentación de líquido y lo dirige hacia un 2º orificio (Efecto Bernoulli). Cuando el líquido se encuentra con el aire a gran velocidad es desmenuzado en pequeñas gotas. El tamaño de estas gotas varía ampliamente. Las gotitas son conducidas por el flujo de aire hacia un deflector, donde las grandes son separadas y devueltas al recipiente de líquido. Las gotitas pequeñas son conducidas fuera del nebulizador por el flujo de aire, en forma de fina niebla. Existen diversos tipos (convencional de débito continuo, convencional con reservorio y débito continuo, débito intermitente con control manual, convencional dosimétrico) siendo los más empleados los convencionales de débito continuo.

- Nebulizadores ultrasónicos: Las gotitas son producidas por ondas de sonido de alta frecuencia generadas por un cristal piezoeléctrico. El tamaño de la gotita viene determinado por la frecuencia del transductor, y así, las frecuencias altas producen ondas pequeñas y, por tanto, gotas más pequeñas. Producen un consumo de solución entre 1 y 2 ml/min y el tamaño de las partículas es de alrededor de 5 micras. A mayor vibración más pequeñas son las partículas. Muchos nebulizadores ultrasónicos producen gotitas que son demasiado grandes para ser útiles como transportadoras de muchos medicamentos a los pulmones (las gotitas son inicialmente pequeñas pero su rápida coalescencia hace aumentar su tamaño). Sólo sirven para nebulizar soluciones porque las partículas en suspensión no alcanzan la cresta de la onda de mayor frecuencia (la budesonida es pobremente nebulizada con este método).

Alrededor del 75-80% de la dosis nominal se pierde en el ambiente durante la fase espiratoria. Del 20-25% restante de la dosis nominal, sólo el 50% va al pulmón. Por tanto, se estima que sólo un 5-10% de la dosis nominal es depositada a nivel pulmonar11.

Su empleo ha quedado reducido a los Servicios de urgencias para tratar crisis asmáticas moderadas o graves que requieren nebulización continua.