How does the fraction of inspired oxygen (FiO2) change with the amount of oxygen administered in liters per minute (L/min)?

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Relación entre FiO2 y Flujo de Oxígeno

Con cánula nasal, cada litro por minuto de flujo de oxígeno aumenta aproximadamente 3-4% la concentración de oxígeno inspirado (FiO2), comenzando desde el 21% del aire ambiente. 1

Estimaciones de FiO2 según Flujo con Cánula Nasal

La relación entre flujo de oxígeno y FiO2 con cánula nasal sigue este patrón aproximado:

  • 1 L/min: ~24% FiO2 2
  • 2 L/min: ~28-30% FiO2 3
  • 3 L/min: ~32% FiO2
  • 4 L/min: ~36-40% FiO2 2
  • 5 L/min: ~40% FiO2 4
  • 6 L/min: ~44% FiO2 2
  • 8 L/min: ~40-44% FiO2 1

Un estudio de investigación que midió directamente el FiO2 traqueal encontró que con oxígeno al 97% vía cánula nasal, el FiO2 efectivo aumentó 2.5% por cada litro de flujo adicional, alcanzando 32.7% a 5 L/min. 4

Factores Críticos que Modifican el FiO2 Real

La FiO2 real entregada NO puede predecirse con precisión porque depende de múltiples variables del paciente: 1

Frecuencia Respiratoria

  • Pacientes con frecuencia respiratoria alta reciben MENOS FiO2 con el mismo flujo 1, 3
  • A 15 respiraciones/min con 2 L/min de oxígeno: FiO2 = 29.6% 3
  • A 20 respiraciones/min con 2 L/min de oxígeno: FiO2 disminuye 1.2% (28.4%) 3
  • A 10 respiraciones/min con 2 L/min de oxígeno: FiO2 disminuye 0.4% (29.2%) 3

Posición de la Boca

  • Respiración bucal reduce el FiO2 en promedio 2.4%, aunque algunos estudios sugieren que puede no afectar o incluso aumentar la concentración 1, 3

Ventilación Minuto

  • Mayor ventilación minuto resulta en MENOR FiO2 con el mismo flujo de oxígeno 3

Comparación: Cánula Nasal vs Catéter Transtraqueal

El catéter transtraqueal es aproximadamente el doble de eficiente que la cánula nasal:

  • Con catéter transtraqueal: FiO2 aumenta 5.0% por litro/min 4
  • Con cánula nasal: FiO2 aumenta 2.5% por litro/min 4
  • La PaO2 aumentó 13 mmHg por litro con catéter transtraqueal vs solo 6 mmHg con cánula nasal 4

Sistemas de Máscara Venturi: FiO2 Precisa

Para FiO2 precisa y controlada, las máscaras Venturi son superiores porque mantienen concentraciones constantes independientemente del patrón respiratorio del paciente: 5

  • Azul (24%): 2 L/min, flujo total 51 L/min 5
  • Blanco (28%): 4 L/min, flujo total 44 L/min 5
  • 31%: flujo total 46 L/min 1
  • 35%: disponible con adaptador específico 5
  • 40%: disponible con adaptador específico 5
  • 60%: disponible con adaptador específico 5

Las máscaras Venturi son especialmente recomendadas para pacientes con EPOC o en riesgo de insuficiencia respiratoria hipercápnica que requieren control preciso del oxígeno. 6, 5

Otros Sistemas de Administración

Máscara Simple

  • 5-10 L/min: 40-60% FiO2 2
  • NUNCA usar por debajo de 5 L/min por riesgo de reinhalación de CO2 2

Cánula Nasal de Alto Flujo (HFNC)

  • 30-70 L/min: proporciona FiO2 más predecible y efecto CPAP modesto 2

Advertencias Clínicas Importantes

La cánula nasal a 8 L/min está cerca del límite superior de flujos cómodos, ya que algunos pacientes experimentan molestias y sequedad nasal con flujos superiores a 4 L/min. 1

Para pacientes con EPOC en exacerbación aguda, no administrar FiO2 mayor de 28% vía máscara Venturi o 2 L/min vía cánula nasal hasta conocer los gases arteriales, con objetivo de saturación 88-92%. 6, 5

La titulación del oxígeno debe basarse en mediciones de saturación de oxígeno, no en estimaciones teóricas de FiO2, especialmente con cánula nasal donde la FiO2 real varía significativamente. 1, 2

References

Guideline

Oxygen Therapy with Nasal Cannula and Other Methods

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

Guideline

Respiratory Oxygen Delivery Methods

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

Guideline

Oxygen Therapy with Venturi Masks

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

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