Cómo funcionan los respiradores y por qué la desesperada carrera por fabricar más es clave en la batalla contra COVID-19

Son la última esperanza para la mayoría de los pacientes más gravemente afectados por el nuevo coronavirus.

Pero ni los sistemas de salud de los países más ricos del mundo tienen tantos respiradores artificiales como los que se cree demandará la pandemia de covid-19.

Esto ya ha obligado a doctores en Italia y España a tomar la difícil decisión de a qué pacientes conectar a estas máquinas y a cuales no, lo que a menudo equivale a una sentencia de muerte.

Y en la desesperada carrera por colmar el déficit de respiradores, gobiernos alrededor del mundo han instado a industrias de todo tipo -de fabricantes de automóviles a fabricantes de aspiradoras- a poner todas sus capacidades al servicio de esta tarea.

"Estamos en un problema serio, nunca visto, nunca pensado excepto en películas de catástrofe, y la verdad es que lo estamos viendo con preocupación", asegura el Dr. Gustavo Zabert, neumólogo de la Clínica Pasteur de Neuquén, Argentina, y presidente de la Asociación Latinoamericana del Tórax.

"Y en la región no vamos a poder sortearlo de una manera distinta a lo que está ocurriendo en otras partes del mundo a menos que logremos mitigar el pico de la epidemia", le dice a BBC Mundo.

Pero, ¿qué son los respiradores, cómo funcionan y por qué juegan un rol tan crítico en la batalla contra el coronavirus?

¿Y qué tan realista es la idea de que industrias e incluso individuos armados con impresoras 3D puedan ponerse a fabricar en pocos días estos vitales aparatos médicos?

Los respiradores son necesarios porque se estima que aproximadamente un 5% de los enfermos de covid-19 termina padeciendo del llamado síndrome de distrés respiratorio del adulto (SDRA).

"Es la respuesta inflamatoria desmesurada (de los pulmones) a la infección, en este caso vírica, por coronavirus", explica el Dr. Oriol Roca, médico adjunto del servicio de medicina intensiva del Hospital Vall d´Hebron de Barcelona.

"Se crea una especie de membrana y el oxígeno no puede traspasar esa membrana, lo que naturalmente produce insuficiencia respiratoria", describe el exjefe del servicio de neumología de ese mismo hospital, Dr. Ferran Morell.

"Es una condición que no tiene un tratamiento. Lo único es poner a los pacientes en ventilación mecánica y esperar que haya suerte y el organismo reaccione y venza al cuadro este", le dice a BBC Mundo.

Y si en tiempos normales la tasa de pacientes que presentan SDRA ya es de por sí alta -de entre el 30% al 40%, según el Dr. Zabert- la prognosis parece ser todavía peor en tiempos de coronavirus.

"De los que ingresan ahora por distrés respiratorio del adulto en cuidados intensivos por el covid-19 se mueren la mitad", afirma el Dr. Morell.

El porcentaje, sin embargo, sería significativamente mayor sin respiradores artificiales capaces de garantizar la llegada del oxígeno a la sangre.

Y esto es algo que, como explica el Dr. Roca, estos aparatos hacen de dos maneras: proporcionándole al paciente más oxígeno que el disponible en el aire que lo rodea y funcionando como una bomba que puede vencer la resistencia de la membrana que le impide el paso.

"En condiciones normales nosotros respiramos porque nuestro diafragma se contrae y hacemos entrar el aire que hay alrededor a nuestros pulmones. Pero cuando estos están inflamados este proceso que en condiciones normales gasta muy poca energía es mucho más costoso para el paciente y puede llegar a agotarlo", explica el intensivista del Vall d´Hebron.

"Entonces lo que el respirador hace es empujar el aire dentro del paciente y además darle no aire sino hasta 100% oxigeno, es decir, mucho más oxigeno del que estamos respirando", resume para BBC Mundo.

Máquinas capaces de hacer ambas cosas empezaron a desarrollarse durante la epidemia de poliomielitis de la década de 1950.

"Pero, en el nivel de sofisticación que estamos en el año 2020, los respiradores pueden llegar a hacer esa función tan básica de maneras muy distintas y con muchas variaciones que nos permiten personalizar muy al pie de cama qué tipo de respiración necesita en cada momento de la evolución de la enfermedad cada paciente", destaca Roca.

El gran problema, sin embargo, es la falta de suficientes de estos equipos para hacer frente a la demanda generada por la pandemia de coronavirus.

"5%, puede parecer poco, proporcionalmente", dice el Dr. Zabert refiriéndose al porcentaje de enfermos de covid-19 que terminan necesitando respiradores artificiales.

"Pero la contagiosidad del virus genera masas enormes de individuos nuevos con insuficiencias respiratorias, lo que hace que los recursos en cualquier parte del mudo sean insuficientes", explica.

En Reino Unido, por ejemplo, el gobierno está tratando de conseguir 30.000 respiradores adicionales para complementar los 8.000 disponibles en el país.

Y 30.000 es el número de respiradores que el gobernador de Nueva York, Andrew Cuomo, estima necesita su estado para hacer frente a la pandemia.

Esa cifra, sin embargo, es mayor que la suma de todos los respiradores disponibles en México, Argentina, Chile, Colombia, Perú, Ecuador y los países centroamericanos, según cálculos del presidente de la Asociación Latinoamericana del Tórax.

Según una rápida encuesta hecha por el Dr. Zabert entre los miembros de ALAT, el país latinoamericano mejor equipado para hacer frente al esperando aumento de la demanda es Brasil, que cuenta con unos 66.000 ventiladores para una población de 210 millones de habitantes.

Pero incluso el gigante sudamericano podría ver sus capacidades saturadas en cuestión de días, incluso en el más conservador de los escenarios posibles por la epidemia de covid-19, ya no digamos el resto de países latinoamericanos.

"Si nosotros estamos preparados para recibir 40 casos por millón -o duplicalo, 80, 100 casos por millón- difícil vamos a poder enfrentar un escenario de 10 veces más casos, ya no digamos 60 veces más, que es lo que está ocurriendo en algunos lugares de Italia o España", recalca Zabert.

Y, para demostrarlo, comparte unas proyecciones eminentemente ilustrativas -pues le asignan a la epidemia una velocidad de ascenso estable, asumen una distribución homogénea de las capacidades en los diferentes territorios (lo que no es el caso) y no toman cuenta las demandas generadas por otras patologías- pero que "ayudan a darse una idea" del tiempo de saturación de los sistemas de salud latinoamericanos.

Según estos cálculos, en un escenario de incidencia baja -de 43 casos por 100.000 habitantes- los sistemas sanitarios de Brasil se saturarían en 14 días.

"Argentina tendría una ventana, si no podemos parar esto, de aproximadamente 9 días; Colombia y Chile se saturarían en aproximadamente en 4 días, 4 días y medio. Y el resto de la región está debajo de los tres días", le dice a BBC Mundo.

Y, claro está, si la incidencia llega a los niveles vistos en partes de España o Italia, en la mayoría de los países latinoamericanos los respiradores existentes ya no darían abasto después del primer día.

Por todo esto, los países de la región ya están haciendo todo lo que pueden por adquirir más aparatos.

"La gran mayoría de los países reporta que está queriendo aumentar en no menos del 20% o 30% el número de sus respiradores disponibles, están en proceso de tratar de adquirirlos", dice Zabert.

"Argentina ya ha pedido aumentar sus respiradores en aproximadamente un 30%, Chile ha hecho exactamente lo mismo, Centroamérica está solicitando casi un 50% más de respiradores", detalla.

Con todo el mundo haciendo lo mismo, sin embargo, la tarea no será fácil incluso disponiendo del dinero necesario.

La razón: simplemente no hay tantos respiradores disponibles. Y ni con todos los fabricantes trabajando a plena capacidad se puede aspirar a colmar la actual demanda.

Solo en EE.UU., por ejemplo, la Asociación Estadounidense de Hospitales ha estimado en un millón el número de pacientes de covid-19 que pueden llegar a necesitar respiradores en un país que cuenta con 160.000 de esas máquinas.

Lo que explica por qué gigantes de la industria automotriz como las estadounidenses Ford, General Motors y Tesla, la japonesa Nissan y equipos británicos de Fórmula 1 han empezado a adaptar sus cadenas de montaje para contribuir a fabricarlos.

No son solo los fabricantes de autos, sin embargo, los que han levantado el guante: en Reino Unido, Airbus también es parte del consorcio Ventilator Challenge UK, que está ayudando a aumentar la producción de modelos ya existentes, mientras que el fabricante de aspiradoras Dyson ya tiene una orden por 10.000 ventiladores de un novedoso diseño propio.

"Es como en tiempos de guerra, que las industrias empiezan a fabricar armas. Aquí se fabrican ventiladores", compara el Dr. Morell.

De hecho, el presidente estadounidense, Donald Trump, ya amenazó con recurrir a la denominada Acta de Defensa de la Producción -una ley de la época de la guerra de Corea- para acelerar el proceso.

Mientras que el gobernador de Nueva York, Andrew Cuomo, también utilizó el lenguaje bélico para describir la situación: "Los respiradores son a esta guerra lo que los misiles a la Segunda Guerra Mundial", dijo.

Y, en ese contexto, a las grandes empresas también se han sumado equipos de individuos que están trabajando con impresoras 3D para ayudar a colmar la brecha.

"Aquí en Cataluña unos compañeros están desarrollando un respirador 3D en colaboración con un equipo de ingenieros", pone como ejemplo el Dr. Roca.

"Creo que es una alternativa valida, que puede dar respuesta a una situación pandémica con las garantías para poder ventilar durante un periodo corto de tiempo a determinados pacientes", le dice a BBC Mundo.

Tanto Roca como Zabert, sin embargo, destacan que más ventiladores son solo una parte de la solución.

"Los respiradores deben ser manejados por personas. Y por personas que entiendan de esa tecnología", destaca el neumólogo argentino.

"Si bien hoy la gran mayoría son respiradores microprocesados, simples en su administración y en su manejo, para no causar daños a los pacientes requieren que tengan una estrategia de uso, una estrategia de ventilación que requiere algún nivel de experticia", explica Zabert.

Y para el presidente de la Asociación Latinoamericana del Tórax no hay que perder de vista que el énfasis debe estar en la prevención de más casos de coronavirus.

"Lo mejor que podemos hacer es que baje el pico de la infección, que baje la cantidad de casos para que podamos tener tiempo para tener disponibilidad de respiradores y podamos ventilar a los pacientes que tenemos que ventilar", le dice a BBC Mundo.

"Nuevamente a la medicina científica más avanzada se le impone la gran paradoja de tener que hacerse fuerte en prevención con medidas tan sencillas como el lavado de manos, el aislamiento social", reflexiona el neumólogo de la Clínica Pasteur.

"La conectividad, la globalización, y yo te diría que también la soberbia de la ciencia médica y la soberbia de la política ha llevado a que no lo podamos estar entendiendo. Pero si nosotros logramos hacer contención eso nos permite tener tiempo para enfrentar esta pandemia de una manera diferente", concluye.