Can nitrogen prevent alveolar collapse despite its rapid absorption causing a second gas effect?

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Corrección de un Concepto Erróneo sobre el Nitrógeno y el Colapso Alveolar

El nitrógeno NO previene el colapso alveolar; de hecho, es la presión positiva al final de la espiración (PEEP) la que previene el colapso alveolar durante la ventilación mecánica. 1 El concepto del "efecto de segundo gas" se refiere al óxido nitroso, no al nitrógeno, y describe un fenómeno completamente diferente relacionado con la captación rápida de gases anestésicos.

Mecanismo Real de Prevención del Colapso Alveolar

La aplicación de PEEP es la intervención fundamental para evitar el colapso alveolar al final de la espiración (atelectotrauma):

  • Las guías de la Surviving Sepsis Campaign recomiendan fuertemente aplicar PEEP para evitar el colapso alveolar al final de la espiración (recomendación fuerte, evidencia de calidad moderada). 1

  • Evitar la presión espiratoria final cero (ZEEP) es crítico, ya que la pérdida del volumen pulmonar al final de la espiración ocurre inmediatamente cuando se permite que la presión alveolar llegue a cero. 1

  • El PEEP individualizado mantiene la capacidad residual funcional (FRC) sin causar sobredistensión, evidenciado por la presión de conducción (driving pressure) más baja que logra el volumen corriente deseado. 1

Fisiopatología del Colapso Alveolar Durante la Anestesia

El colapso alveolar ocurre rápidamente durante la inducción anestésica por dos mecanismos principales:

  • Pérdida del tono muscular respiratorio que normalmente mantiene abiertos los alvéolos. 2

  • Reabsorción de gas (atelectasia por absorción), especialmente cuando se utilizan fracciones inspiradas de oxígeno altas (FiO2 >0.8), ya que el oxígeno se absorbe rápidamente dejando alvéolos colapsados. 1, 2

  • El nitrógeno atmosférico en realidad ayuda a prevenir la atelectasia por absorción al ser un gas inerte que se absorbe lentamente, manteniendo el volumen alveolar cuando se usan FiO2 bajas (<0.4). 1

Estrategia Práctica para Prevenir el Colapso Alveolar

Algoritmo basado en las guías internacionales más recientes:

Durante la Inducción Anestésica:

  • Aplicar PEEP de 5-8 cm H2O inmediatamente después de la intubación para prevenir la pérdida de volumen pulmonar. 1

  • Considerar ventilación no invasiva con presión positiva (NIPPV) o CPAP durante la preoxigenación en pacientes de alto riesgo (obesos, embarazadas). 1

  • Posicionar al paciente con la cabeza elevada 30-45 grados para optimizar la mecánica respiratoria. 1

Durante el Mantenimiento:

  • Usar volúmenes corrientes bajos (6 mL/kg de peso corporal predicho) con PEEP adecuado para evitar tanto el colapso como la sobredistensión. 1

  • Mantener presiones plateau ≤30 cm H2O en pulmones pasivamente inflados. 1

  • Para SDRA moderado a severo inducido por sepsis, usar estrategias de PEEP más alto (recomendación débil, evidencia de calidad moderada). 1

Durante la Emergencia:

  • Evitar ZEEP y apnea antes de la extubación, ya que esto causa colapso alveolar inmediato. 1

  • Evitar la aspiración rutinaria del tubo endotraqueal inmediatamente antes de la extubación, ya que reduce el volumen pulmonar. 1

  • Usar FiO2 <0.4 durante la emergencia cuando sea clínicamente apropiado para reducir la atelectasia por absorción. 1

Maniobras de Reclutamiento Alveolar

Las maniobras de reclutamiento pueden revertir el colapso alveolar, pero tienen beneficio limitado sin PEEP suficiente:

  • El PEEP mantiene los alvéolos abiertos; no los recluta. Por lo tanto, se debe realizar una maniobra de reclutamiento antes de aumentar el PEEP para evitar la sobredistensión pulmonar. 1, 3

  • Para pacientes con SDRA severo y hipoxemia refractaria, considerar maniobras de reclutamiento usando 30-40 cm H2O por 25-30 segundos (recomendación débil, evidencia de calidad moderada). 1, 3

  • Monitoreo hemodinámico continuo es esencial antes y durante las maniobras de reclutamiento, ya que pueden causar hipotensión. 1, 3

  • Evitar maniobras de reclutamiento en pacientes con inestabilidad hemodinámica, neumotórax o presión intracraneal elevada. 3, 4

Trampa Común: Confusión con el Efecto de Segundo Gas

El "efecto de segundo gas" se refiere al óxido nitroso (N2O), no al nitrógeno (N2):

  • El óxido nitroso se absorbe rápidamente del alvéolo hacia la sangre, concentrando otros gases alveolares y acelerando su captación.

  • El nitrógeno atmosférico (N2) es un gas inerte que se absorbe muy lentamente y ayuda a mantener el volumen alveolar cuando se usan FiO2 bajas.

  • Usar FiO2 altas (>0.8) durante la anestesia aumenta significativamente la formación de atelectasias porque elimina el nitrógeno protector, permitiendo la absorción rápida del oxígeno y el colapso alveolar subsecuente. 1, 2

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Research

Alveolar collapse and closure of airways: regular effects of anaesthesia.

Clinical physiology and functional imaging, 2003

Guideline

Recruitment Maneuvers in Mechanical Ventilation

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

Guideline

Use of High PEEP in Shock Patients on Mechanical Ventilation

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

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