Curvas de ventilación
57
Curvas de ventilación Dr. David Barreto Intensivista Pediatra CMN La Raza - IMSS
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Gráficas básicas de ventilación mec
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Curvas de ventilación Dr. David Barreto
Intensivista Pediatra
CMN La Raza - IMSS
FLOW
PRESSURE
VOLUME
TIEMPO
CU
RV
AS
DE
VE
NT
ILA
CIO
N
ME
CA
NIC
A
Graficas lineales
• Se distinguen tres tipos de gráficas:
• Gráfica flujo - tiempo
• Gráfica volumen - tiempo
• Gráfica presión - tiempo
CU
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AS
DE
VE
NT
ILA
CIO
N
ME
CA
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A
Graficas Flujo - Tiempo Modalidad Ventilación Controlada por Presión
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Spontaneous BreathSpontaneous Breath
Time (sec)Time (sec)
Flo
w (
L/m
in)
Flo
w (
L/m
in)
• En esta gráfica distinguimos en el eje X el tiempo y en
el eje Y el flujo.
• Es la única gráfica que esta compuesta por dos fases
una positiva que incluye la inspiración y otra negativa
que es fase de espiración.
• Al ser una ventilación espontánea se nota que la fase
inspiratorio tiene una forma de curva.
CU
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Mechanical BreathMechanical Breath
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Flow (L/min)Flow (L/min)
Time (sec)Time (sec)
• En el modo controlado el flujo puede tomar tres formas de acuerdo
a como el ventilador entrega el flujo:
• Cuadrado
• Acelerado
• Desacelerado
• Sinusal
• ¿Qué forma tiene la fase inspiratoria de esta gráfica?
CU
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Mechanical BreathMechanical Breath
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Flow (L/min)Flow (L/min)
Time (sec)Time (sec)
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Spontaneous BreathSpontaneous Breath
Time (sec)Time (sec)
Flo
w (
L/m
in)
Flo
w (
L/m
in)
Observa la diferencia entre las
fases inspiratoria de la curva flujo
– tiempo de la respiración
mecánica arriba y de la
respiración espontánea abajo.
CU
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VE
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A
Flow PatternsFlow Patterns
ACCELERATINGACCELERATING
DECELERATINGDECELERATING
SINESINE
SQUARESQUARE
En esta gráfica se observan los diferentes
tipos de flujo que existen:
• Cuadrado
• Desacelerado
• Acelerado
• Sinusal
CU
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Inspiratory Flow PatternInspiratory Flow Pattern
Inspiration
Expiration
Time (sec)
Beginning of inspirationBeginning of inspirationexhalation valve closesexhalation valve closes
Peak inspiratory flow ratePeak inspiratory flow ratePIFRPIFR
Beginning of expirationBeginning of expirationexhalation valve opensexhalation valve opens
Total cycle timeTotal cycle time
Inspiratory timeInspiratory timeTTII
Flow
(L/min)
Esta gráfica flujo – tiempo muestra datos de la fase inspiratoria (línea roja)
CU
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Expiratory Flow PatternExpiratory Flow Pattern
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Time (sec)Time (sec)
Beginning of expirationBeginning of expirationexhalation valve opensexhalation valve opens
Peak Expiratory Flow RatePeak Expiratory Flow RatePEFRPEFR
Duration of Duration of expiratory flowexpiratory flow
Expiratory timeExpiratory timeTTEE
Flow Flow
(L/min)(L/min)
Esta gráfica flujo – tiempo muestra datos de la fase espiratoria (Línea
morada)
CU
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Variaciones en las gráficas de flujo - tiempo
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Obstruction vs Active Expiration
Obstruction Active Expiration
Time (sec)
NormalAbnormal
Flow (L/min)
A) En primer plano la fase espiratoria de flujo disminuye en comparación al
tiempo pero el tiempo espiratorio se prolonga cuando hay obstrucción de la vía
aérea.
B) En el segundo ejemplo se observa una respiración activa donde el pico de
flujo espiratorio se eleva en comparación a la gráfica previa cuando el paciente
estaba sedado y controlado, el tiempo de espiración se acorta (línea morada)
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Response to BronchodilatorResponse to Bronchodilator
BeforeBefore
Time (sec)Time (sec)
Flo
w (
L/m
in)
Flo
w (
L/m
in)
PEFRPEFR
AfterAfter
Long TLong TEE
Higher PEFRHigher PEFRShorter TShorter TEE
A) Recordando la gráfica de obstrucción, en este caso vemos una situación de
broncoespasmo donde el pico de flujo espiratorio se acorta y el tiempo en el
que se cumple la espiración se prolonga.
B) Después del uso de broncodilatador el pico de flujo espiratorio aumenta y el
tiempo en el que tarda en espirar el aire inspirado se acorta.
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Air TrappingAir Trapping
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
NormalNormal
PatientPatient
Time (sec)Time (sec)
Air TrappingAir Trapping
AutoAuto--PEEPPEEP
}}
Flow Flow
(L/min)(L/min)
El paciente tiene atrapamiento de aire que puede condicionar auto PEEP,
lo sabemos porque la fase espiratoria marcada con la línea morada
continua no termina en el 0 de el eje X y antes de que termine la fase
espiratoria sobreviene un nuevo ciclo respiratorio.
EL tratamiento de esta anormalidad es ajustar el tiempo espiratorio y así
evitar el auto PEEP.
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Causas del Auto PEEP
• Tiempo espiratorio inadecuado
• Frecuencia respiratoria muy alta
• Tiempo inspiratorio prolongado
• Exhalacion prolongada durante la broncoconstruccion
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Gráficas Volumen - Tiempo
Volume vs Time ScalarVolume vs Time Scalar
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Time (sec)Time (sec)
Volume Volume
(ml)(ml)
Inspiratory Tidal VolumeInspiratory Tidal Volume
TTII
Esta es una gráfica Volumen vs Tiempo en modo controlado por
presión, ya que en este caso el volumen generado es independiente
de la presión y por lo tanto llega a un pico máximo representado por el
vértice de un triángulo
CU
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Volume vs Time ScalarVolume vs Time Scalar
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Time (sec)Time (sec)
Volume Volume
(ml)(ml)
Inspiratory Tidal VolumeInspiratory Tidal Volume
TTII
Se distinguen dos fases:
A) Fase inspiratoria que inicia en el eje X en el 0 y termina en el
vértice del triángulo
B) Fase espiratoria que inicia en el vértice superior del triángulo y
termina nuevamente en el eje X
CU
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Air LeakAir Leak
Time (sec)Time (sec)
Air LeakAir Leak
Volume Volume
(ml)(ml)
Fuga de aire observada en una gráfica Volumen vs Tiempo donde la fase
espiratoria no llega al eje de las X.
Acción: verificar el sistema completo desde circuito, conexiones,
humidificador, etc.
CU
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Active ExhalationActive Exhalation
Volume (ml)Volume (ml)
Time (sec)Time (sec)
Exhalación activa: se observa que la fase inspiratoria
termina por debajo del eje X, esta gráfica se presenta
cuando el paciente presenta respiraciones espontáneas
CU
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Gráficas Presión – Tiempo
Spontaneous vs. MechanicalSpontaneous vs. Mechanical
MechanicalMechanical
Time (sec)Time (sec)
SpontaneousSpontaneousPPawaw
(cm H(cm H22O)O)
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
A) Se distingue la respiración espontánea caracterizada por la presencia de dos
fases, una negativa ocasionada por la presión negativa que realizamos al inspirar
y una fase positiva que corresponde a la espiración.
B) Durante la ventilación mecánica todo el ciclo es a presión positiva, en este caso es
una curva Presión vs Tiempo en modalidad controlada por volumen ya que la
curva presenta un pico máximo, en la grafica controlada por presión la figura se ve
como una pirámide truncada.
CU
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Pressure vs TimePressure vs Time
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
Time (sec)Time (sec)
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
}}TTII
Peak Inspiratory PressurePeak Inspiratory Pressure
PIPPIP
PEEPPEEP
TTEE
En esta gráfica se identifican la fase inspiratoria con la
letra A y la letra
CU
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Assisted vs ControlledAssisted vs Controlled
Time (sec)Time (sec)
AssistedAssisted ControlledControlledPressure Pressure
(cmH(cmH220)0)
Graficas de ventilación mecánica controlada por presión.
Se observa una muesca en la gráfica A que corresponde al
esfuerzo respiratorio del paciente con la ventilación asistida,
esta muesca negativa esta ausente cuando la ventilación es
totalmente controlada, grafica B.
CU
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A
Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
En esta gráfica el paciente esta en ventilación controlada por
volumen y se le ha otorgado una pausa inspiratoria, se identifican
varias secciones que a continuación describiremos
CU
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Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
Observamos el inicio de la inspiración y progresivamente el aire va entrando
al pulmón elevando la presión de la vía aérea hasta que llega a un pico
máximo conocida como presión máxima o P máx acotado con el número 1.
CU
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A
Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
El área bajo la curva en la sección A corresponde a las
resistencias de la vía aérea acotadas como Raw
CU
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ILA
CIO
N
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Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
El área bajo la curva en la sección B corresponde a la
presión de distensión pulmonar.
CU
RV
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DE
VE
NT
ILA
CIO
N
ME
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A
Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
Las flechas naranjas señalan el tiempo pausa, durante este periodo las
válvulas inspiratoria y espiratoria se encuentran cerradas y el aire dentro del
pulmón lleva acabo movimientos progresivos hasta que se equilibra la presión
y la concentración en todos los alveolos.
CU
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Components of Inflation Pressure
Components of Inflation Pressure
Begin InspirationBegin Inspiration Begin ExpirationBegin Expiration
11
22
BBAA
1. PIP 1. PIP
2. 2. PPplatplat/Alveolar Pressure/Alveolar Pressure
A. Airway ResistanceA. Airway Resistance
B. Distending PressureB. Distending Pressure
Time (sec)Time (sec)
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
Este es el punto donde la válvula espiratoria se abre y el aire que se
encontraba dentro de los pulmones sale hasta terminar la fase de
espiración e iniciar un nuevo ciclo.
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PIP vs Pplat
Normal High Raw
High Flow Low CL
Time (sec)
PIP
Pplat
PIP
PIP PIP
PplatPplat
Pplat
Paw
(cm H2O)
CU
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En esta gráfica de un paciente ventilado por volumen control se
observa como progresivamente la presión va aumentando hasta
un punto máximo conocido como P máx o PIP (Peak inspiratory
presure).
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Al realizar una pausa inspiratoria la presión dentro del pulmón
disminuirá progresivamente hasta formar una meseta en la gráfica y
mantenerse constante, esa presión se le conoce como presión
plateau o presión meseta y es la presión promedio alveolar cuando el
flujo es cero.
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Justo después del cierre de la válvula inspiratoria cuando se llego a una
presión pico la caja torácica efectuará una retracción de todos sus tejidos para
descender a un nivel donde la relación volumen/presión se describe como
compliance dinámica por el movimiento de retracción de la caja torácica y todos
sus tejidos
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Cuando las válvulas inspiratoria y espiratoria están cerradas, el aire que entro
al pulmón se homogeniza y con esto la presión dentro de los alveolos
desciende hasta equilibrarse en los alveolos que tengas distintas constantes
de tiempo, hasta ejercer una presión que se le conoce como presión plateau o
alveolar o meseta.
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La relación que existe entre el volumen insuflado y la presión
producida se le conoce como compliance estática ya que no
existe movimiento de aire dentro de los alveolos.
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En esta gráfica se encuentra un aumento de las resistencias respiratorias y
por lo tanto la PIP se eleva mas allá del nivel cotidiano durante el día, es
decir si la PIP en Ventilación controlada por volumen durante el día estaba en
25 cmH2O ahora se encuentra en 30 cmH2O como consecuencia de
broncoespasmo por ejemplo.
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En esta ocasión el flujo inspiratorio se encuentra elevado y ocasiona
que el tiempo para que alcance la PIP se prolongue, la medida
terapéutica es ajustar el flujo inspiratorio.
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Típica grafica de un paciente con SDRA, donde la PIP es elevada y la Presión
plateau o meseta también. La diferencia entre ambas es corta, generalmente
menor de 5 cm H2O, por ejemplo este paciente tiene 35 cmH2O de PIP y 32 de
Ppt
Un pulmón rígido que ha perdido elasticidad generará mas presión por unidad
de volumen de aire inspirado y la pérdida de las propiedades elásticas afectara
también la Ppt acercándola al nivel de PIP.
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Lazo (Bucle) Presión - Volumen
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Type of BreathType of Breath
ControlledControlled AssistedAssisted Spontaneous
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
I: InspirationE: Expiration
I
E
E
E
II
Diferencias entre la ventilación controlada donde el lazo A P-V esta inclinado
en forma de hoja; en la B se observa una respiración asistida con una forma
de “pescado” donde la cola es el esfuerzo de presión negativo que se observa
en la ventilación asistida y en la imagen C se observa como sería la relación
P-V en una ventilación espontánea.
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Pressure-Volume LoopPressure-Volume Loop
Volume Volume
((mLmL))
Insp
irat
ion
Insp
irat
ion
Expir
ati
on
Expir
ati
on
PIPPIP
VVTT
PPawaw (cm H(cm H22O)O)
A) En este lazo P – V se define la fase espiratoria en el eje del
volumen
B) La fase inspiratoria en el eje de la presión.
C) El vértice superior define a la apertura de la válvula espiratoria.
D) El vértice inferior de la gráfica en el cruce de los ejes la apertura
de la válvula inspiratoria
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
PEEP level on P-V LoopPEEP level on P-V Loop
Volume Volume
((mLmL))
PIPPIP
VVTT
PPawaw (cm H(cm H22O)O)
PEEP level
El nivel de PEEP se observa en el eje de la presión y desplazara hacia la
derecha de la gráfica el inicio del lazo P - V
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Inflection PointsInflection Points
Pressure (cm HPressure (cm H22O)O)
Volume (Volume (mLmL))
Upper Inflection PointUpper Inflection Point
Lower Inflection PointLower Inflection Point
Punto de inflexión superior: describe el momento en el cual la
mayoría del aire inspirado sale de los alveolos.
Punto de inflexión inferior: es el momento en el que se vencen
las resistencias del árbol respiratorio y los alveolos se insuflan
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Work of BreathingWork of Breathing
BB
AA
A: Resistive WorkA: Resistive Work
B: Elastic WorkB: Elastic Work
Pressure (cm HPressure (cm H22O)O)
Volume (ml)
A) Si dividimos la curva de flujo en dos partes, la integral del
área correspondiente a el área inspiratoria corresponderá al
trabajo que se requiere para vencer las resistencias del
pulmón.
B) La integral del área en la fase espiratoria describirá el trabajo
elástico del pulmón para tomar su volumen de reposo
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Lung Compliance Changes in the P-V Loop
Lung Compliance Changes in the P-V Loop
Volume (Volume (mLmL))
PIP levelsPIP levels
VVTT
PPawaw (cm H(cm H22O)O)
COMPLIANCE
NormalIncreasedDecreased
COMPLIANCECOMPLIANCE
NormalNormal
IncreasedIncreased
DecreasedDecreased
Volume Targeted VentilationVolume Targeted Ventilation
Paciente en ventilación controlada por volumen
Tomando como base el lazo P – V de color verde como normal,
en el lazo P-V amarillo se representaría un evento en donde la
compliance pulmonar aumento mientras que en la curva P-V de
color rosa se encuentra cuando la compliance pulmonar
disminuyo por ejemplo en el SDRA.
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Lung Compliance Changes in the P-V Loop
Lung Compliance Changes in the P-V Loop
Volume (Volume (mLmL))
PIPPIP
VVT
T
le
ve
lsle
ve
ls
PPawaw (cm H(cm H22O)O)
COMPLIANCE
IncreasedNormalDecreased
COMPLIANCECOMPLIANCE
IncreasedIncreased
NormalNormal
DecreasedDecreased
Pre
ssure
Targ
ete
d V
en
tilatio
nP
ressu
re Ta
rge
ted
Ve
ntila
tion
Paciente en ventilación controlada por presión
Tomando como base el lazo P – V de color verde como normal,
en el lazo P-V amarillo se representaría un evento en donde la
compliance pulmonar aumento mientras que en la curva P-V de
color rosa se encuentra cuando la compliance pulmonar
disminuyo por ejemplo en el SDRA.
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Increased RawIncreased Raw
Volume (ml)
Pressure (cm HPressure (cm H22O)O)
Higher PHigher PTATA
Norm
al Slo
pe
Norm
al Slo
pe
Lower S
lope
Lower S
lope
Ventilación controlada por volumen
El aumento de la resistencias respiratorias describe un lazo P-V
con una histéresis mas amplia y un desplazamiento hacia el lado
derecho del eje de las X (Presión)
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
OverdistensionOverdistension
Pressure (cm HPressure (cm H22O)O)
Paw rises with little or no change in VT
PPawaw
(cm H(cm H22O)O)
Ventilación controlada por volumen
Cuando el pulmón esta generando mas presión para conseguir el
volumen que hemos determinado como fijo, y las propiedades elásticas le
limitan para alcanzar dicho volumen se lleva acabo una sobredistensión
pulmonar y riesgo de barotrauma.
Esto se evidencia con el lazo P-V en forma de pico de cisne.
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Inadequate SensitivityInadequate Sensitivity
Volume Volume
((mLmL))
PPawaw (cm H(cm H22O)O)Increased WOBIncreased WOB
Una inadecuada sensibilidad generara un mayor trabajo respiratorio lo que
reflejara una gráfica en forma de pescado con la “cola del pescado” mas
prolongada hacia el lado negativo del eje X (presión negativa) porque el
paciente genera mayor presión negativa para intentar generar la inspiración
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Air LeakAir Leak
Volume (ml)
Pressure (cm HPressure (cm H22O)O)
Air Leak
En este lazo P-V se observa que la fase espiratoria no
termina en el eje X (presión), debido a una fuga de aire
CU
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Lazo (Bucle) Flujo - Volumen
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Flow-Volume LoopFlow-Volume Loop
Volume (ml)Volume (ml)
1
2
34
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Flow Flow
(L/min)(L/min)
FRC
Se distinguen las siguientes fases:
1. Fase inspiratoria
2. Fase espiratoria
3. Inicio de la espiración
4. Inicio de la inspiración
CU
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Air LeakAir LeakInspirationInspiration
ExpirationExpiration
Volume (ml)Volume (ml)
Flow Flow
(L/min)(L/min)
Air Leak in Air Leak in mLmL
NormalNormal
AbnormalAbnormal
Esta gráfica también nos ayuda a ver la fuga aérea al terminar
la fase espiratoria prematuramente en el eje X sin cerrar el lazo
F-V
CU
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VE
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CIO
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Air TrappingAir TrappingInspirationInspiration
ExpirationExpiration
Volume (ml)Volume (ml)
Flow Flow
(L/min)(L/min)
No return to baselineNo return to baseline
NormalNormal
AbnormalAbnormal
Atrapamiento aéreo: se refleja en el lazo F – V cuando el
ciclo termina en el lado negativo del eje Y (Flujo).
CU
RV
AS
DE
VE
NT
ILA
CIO
N
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Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Increased Airway ResistanceIncreased Airway Resistance
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Volume (ml)Volume (ml)
Flow Flow
(L/min)(L/min)
Decreased PEFR
NormalNormal
AbnormalAbnormal
El aumento de las resistencias reflejara una fase espiratoria mas
prolongada hacia el layo negativo del eje de la Y (Flujo),
haciendo la porción espiratoria de la gráfica “mas picuda”.
CU
RV
AS
DE
VE
NT
ILA
CIO
N
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NIC
A
Essentials of Ventilator Graphics ©2000 RespiMedu
Airway Secretions/Water in the CircuitAirway Secretions/Water in the Circuit
InspirationInspiration
ExpirationExpiration
Volume (ml)Volume (ml)
Flow Flow
(L/min)(L/min)
“Dientes de sierra”: son clásicos de la presencia de líquido en el
sistema respiratorio o en el circuito del ventilador.
CU
RV
AS
DE
VE
NT
ILA
CIO
N
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NIC
A
