Seminario Ventilación Mecánica Invasiva

VENTILACIÓN VENTILACIÓN MECÁNICA MECÁNICA INVASIVAINVASIVA

Ventiladores de presión negativa (“Iron lungs”)

•No invasiva: Boston Children’s Hospital 1928

• Philip Drinker

•Epidemia de polio 1940s – 1950s

Ventiladores presión positiva•Massachusetts General Hospital 1955•Modelo standar de la ventilación

mecánica

Origen ventilación mecánicaOrigen ventilación mecánicaLa era del cuidado intensivo comienza con la presión positiva de la vía aérea

Funciones de la respiraciónFunciones de la respiración

1. Ventilación: Entrada y salida del flujo de aire entre la atmófera y los alvéolos pulmonares

2. Difusión: De oxígeno y CO2 entre los alvéolos y la sangre3. Transporte de O2 y CO2: En la sangre y los líquidos corporales hacia las células de los

tejidos y desde las mismas4. Regulación de la ventilación

FISIOLOGIA DE GUYTON-HALL, 10 EDICION, CAP 37.

PvO2 =40 mmHg

PvCO2=46 mmHg

Sangre venosa

PaO2 = 100 mmHg

PaCO2 = 40 mmHg

Sangre Arterial

GAS ALVEOLARGAS ALVEOLAR

pAO2=100 mmHg

pACO2=38 mmHG

OXIGENACION VENTILACION

Aire ambientalPO2 = 100 mmHgPCO2 = 0 mmHg

Presión alveolar (PA) de O2= P barométrica – P vapor de agua (47mmHg) x FiO2 – (PaCO2/R)

P barométrica: 560mmHg (Bogotá)674mmHg (Bucaramanga)760mmHg (A nivel del mar)

R Cociente respiratorio: 0.8 ó 0.85 (la ventilación alveolar es el 80% del valor del flujo sanguíneo pulmonar)

A NIVEL DEL MAR PAO2 = (760 – 47) x 0.21 – 40= 110

PARA BOGOTÁ PAO2 = (560 – 47) x 0.21 – 40= 73

PRESIONES PARCIALES DE LOS GASES RESPIRATORIOS CUANDO

ENTRAN Y SALEN DE LOS PULMONES A NIVEL DEL MAR


FISIOLOGIA DE GUYTON-HALL, 10 EDICION, CAP 37

Ley de LaPlace


En 1914, Marie Krogh realizó la primera medición de

la capacidad de difusión de monóxido de carbono

Superficie

Espesor

C Difusión

Velocidad de paso de un gas


Difusión : dg/dt : D. S. (P1 –P2) / E

Ley de Fick

dg/dt : Cantidad de gas que difunde

x Unidad de tiempo

S: *superficie de intercambio

(P1 – P2)*Diferencia de

presiones parciales

E:espesor de

la membrana

D: coeficiente de

difusión del gas

CO2/O2: 0.85

Ley de GrahamCO2/O2: 24.4

Ley de HenryX

D: 20.7el coeficiente de difusión

de CO2 es 20.7 vecesmayor que el O2

Ley de Dalton

DISTRIBUCIÓN DEL FLUJO PULMONAR

Pa PV

Arterial Venoso

AlveolarPA

ZONA 1

DISTANCIA

ZONA 2

ZONA 3 FLUJO SANGUINEO

VARIACIONES PASIVAS


Ventilación mecánica. Isabella María Urrutia Illera, William Cristancho Gómez. Universidad del Cauca, 2006

El objetivo principal de la ventilación mecánica es la sustitución total o parcial de la función ventilatoria, mientras se mantienen niveles apropiados de PO2 y PCO2 en sangre arterial y descansa la musculatura

respiratoria

El objetivo principal de la ventilación mecánica es la sustitución total o parcial de la función ventilatoria, mientras se mantienen niveles apropiados de PO2 y PCO2 en sangre arterial y descansa la musculatura

respiratoria

FUNDAMENTOS DE VENTILACIÓN MECÁNICA. BARCELONA, ESPAÑA. EDIT. MARGE MÉDICA BOOKS. 1RA EDICIÓN. 2012.

OBJETIVOS DE LA VENTILACIÓN MECÁNICA

1. Vencer problemas mecánicos Dar descanso a músculos

Administrar anestésicos y b. neurom

Prevenir o tratar atelectasias

Tórax inestable

Fístulas Broncopleurales

Insuficiencia Respiratoria



2. Regular el intercambio gaseoso

- PaCO2

(normalizarlo, disminuirlo o aumentarlo)

- PaO2 y SaO2

( revertir hipoxemia, llevar a SatO2 >87%; consumo miocárdico de O2).



3. Incrementar volúmenes pulmonares

Final de la Inspiración

( IRA severas ,prevenir atelectasias )

Final de la exhalación – PEEP

(ARDS, Atelectasias)


INDICACIONES GLOBALES DE LA VENTILACIÓN MECÁNICA

Hipoxemia Refractaria Severa

Expansión pulmonar inadecuada

Trabajo respiratorio excesivo

Tórax inestable

Fatiga de músculos respiratorios

Inestabilidad Hemodinámica

Protección en el Post Operatorio

Hipertensión Endocraneana

Apnea

Respiraciones agónicas

Falla Respiratoria Inminente


FUNDAMENTOS DE VENTILACIÓN MECÁNICA. CAP 7. BARCELONA, ESPAÑA. EDIT. MARGE MÉDICA BOOKS. 1RA EDICIÓN. 2012.

INDICACIONES MÁS FRECUENTES DE LA

VENTILACIÓN MECÁNICA


PARÁMETROS FISIOLÓGICOS QUE ORIENTAN EL INICIO DE LA

VENTILACIÓN MECÁNICA


CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UN VENTILADOR MECÁNICO

PARA ADULTOS

CLASIFICACIÓN DELA IRA SEGÚN WOOD


VILI

Alveolar distension“VOLUTRAUMA”

Repeated closing and openingof collapsed alveolar units

“ATELECTRAUMA”

Oxygen toxicity

Lung inflammation“BIOTRAUMA”

Multiple organ dysfunction syndrome

ARDS Network. N Engl J Med. 2000.

HEMODINÁMICAMENTE…


“Hemodinámicamente la disminución del retorno venoso y el incremento de

la resistenciavascular pulmonar (RVP) son los efectos de mayor prevalencia”

EFECTOS RENALES

Disminución débito cardiaco

Disminución Débito Urinario

Aumento ADH Disminución PNA

Aumento Renina plasmáticaDisminución Perfusión renal

VM

Retención de sodio y agua

AlteracionesAcido - Base


EFECTOS GASTROINTESTINALES Y HEPÁTICOS

Higado: aumento bilirrubinas (>2.5 mg/100 ml): Caida del GC Movimiento diafragma contra el higado Disminucion del flujo venoso portal Incremento de la resistencia esplacnica

Distensión (meteorismo)

Ulceras de estrés

Hemorragia digestiva alta

Neumonía por antiácidos

Higado: aumento bilirrubinas (>2.5 mg/100 ml): Caida del GC Movimiento diafragma contra el higado Disminucion del flujo venoso portal Incremento de la resistencia esplacnica

Distensión (meteorismo)

Ulceras de estrés

Hemorragia digestiva alta

Neumonía por antiácidosVentilación mecánica. Isabella María Urrutia Illera, William Cristancho Gómez. Universidad del Cauca, 2006

EFECTOS NUTRICIONALES

MALNUTRICIONMALNUTRICION

Injuria

Infecciones

Atrofia Muscular

Hipoxia e hipercapnia

DisminucionSurfactante

Mayor edemapulmonar


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EFECTOS NEUROLÓGICOS

VM

Retorno Venoso Débito

PA

P° Perfusión cerebral

PIC

+ PEEP


SEGÚN LAS VARIABLES DE FASES

A

B

C

D

A. Disparador

Paciente (asistida)

Máquina (controlada)

B. Límite

C. Ciclo

D. Linea base


Disparo: (1) es la variable que permite el inicio de la inspiración (tiempo, presión, flujo*)Limite: (2)es la variable que detiene la inspiración al alcanzar el valor predeterminado (presión, volumen, flujo)Ciclado: (3) es la variable que termina la inspiración y permite la apertura de la válvula espiratoria (presión, flujo, volumen, tiempo)Variable de base: (4) es el parámetro controlado durante la espiración (presión/PEEP)


NIVELES DE PRIORIDAD DE LAS ALARMAS DE UN VENTILADOR

CMVCMV

IPPVIPPV

SIMV

SIMV

MMVMMV

BIPAPBIPAP

CPAPCPAP

SPONT

SPONT

PCVPCV

VCVVCV

APRVAPRV

PLVPLV

PSPS

ASBASB

ILV

PRVCPRVC

VAPSVAPS

PAVPAV

Auto ModeAuto Mode

AutoFlowAutoFlow

PPSPPS

VSVS

QUÉ ESTRATEGIA UTILIZAR?

MODOS DE VENTILACIÓN

Modos convencionales Modos no convencionales



Modos convencionales

Controlado Asistido Asisto controlado

Soporte mecánico y actividad ventilatoria espontánea

Presión de soporte o PSV


Ventilación mandatoria contínua - CMV

Ventilación mandatoria intermitente - IMV


Modos no convencionales Ventilación con volumen controlado y regulación de presión – PRVC BIPAP Ventilación con liberación de presión de la vía aérea - APRV Ventilación con relación I:E inversa Hipercapnia permisiva Ventilación de alta frecuencia Ventilación líquida parcial o total Ventilación pulmonar independiente Remoción de CO2 ó adición de O2 con aditamentos especiales


VENTILACIÓN CONTROLADA Ventilación ControladaVentilación Controlada

El paciente recibe un número programado de respiraciones por minuto y de un volumen tidal programado.

El esfuerzo inspiratorio del paciente no inicia ninguna respiración. El VM realiza todo el trabajo respiratorio.


Ventilación controladaVentilación controlada

IndicacionesIndicaciones

Tétanos, coma barbitúrico Incapacidad bomba ventilatoria Garantizar un nivel de ventilación, durante la anestesia o como respaldo a la

ventilación asistida

Ventaja: Entrega de parámeros Desventajas: Desventajas: Riesgo muerte, atrofia, dependencia, complicaciones propias,

hemodinamia, destete


VENTILACIÓN CONTROLADA

Ventilación asistidaVentilación asistida

El paciente inicia la inspiración y establece la frecuencia respiratoria, mientras que el ventilador brinda el volumen tidal programado.

Es necesario programar un nivel de sensibilidad Inicio por presión o flujo Límite de ciclado por volumen o presión

Indicaciones:Indicaciones: Pacientes con un impulso ventilatorio normal, sin riesgo de desarrollar apnea.

VENTILACIÓN ASISTIDA


Ventilación asistidaVentilación asistida

Ventajas: Músculos resp, dependencia, regulacion pCO2

Desventajas: Alcalosis por hiperventilación …Trabajo respiratorioVolu o barotraumaInfecciones

VENTILACIÓN ASISTIDA


A/CA/C VM brinda un número programado de respiraciones por minuto con un

volumen programado (Ventilaciones Mandatorias). Paciente puede iniciar respiraciones espontáneas. VM detecta esfuerzo inspiratorio (Sensibilidad) y le administra un

volumen tidal programado (Ventilación asistida). Paciente no puede variar el volumen que recibe.

MODO ASISTIDO CONTROLADO


A/CA/CIndicacionesIndicaciones

Pacientes con patrón respiratorio normal, pero músculos muy débiles para realizar el trabajo respiratorio.

Cuando se desea permitir al paciente fijar su propia frecuencia respiratoria y mantener una PaCO2 normal.

TimePressure

Patient effort

MODO ASISTIDO CONTROLADO


VENTILACION MANDATORIA INTERMITENTE SINCRONIZADA

( SIMV )

Combinación de respiración de la máquina y espontánea

La respiración mandatoria se entrega cuando se sensa el esfuerzo del paciente (sincronizada)

El paciente determina el volumen tidal y la frecuencia de la respiración espontánea

Time

Pressure

Patient effort

Resp. Mandatoria Sincronizada


Se diferencia del A/C por el volumen tidal


( SIMV )


Indicaciones:Indicaciones:

En pacientes con un patrón respiratorio normal pero cuyos músculos respiratorios son incapaces de realizar todo el trabajo respiratorio.

Situaciones en las que es deseable permitir al paciente establecer su propia FR para mantener una PaCO2 normal.

Necesidad de retirar al paciente del VM – Método de Destete


( SIMV )


Se asemeja a la ventilación asistida puesto que el paciente inicia el ciclo

La diferencia entre los dos radica en que en el modo asistido se entrega un volumen o una presión predeterminada y en PSV el ventilador detecta el esfuerzo y lo acompaña hasta el nivel de PSV prefijada durante todo el ciclo inspiratorio

VENTILACIÓN CON PRESIÓN DE SOPORTE (PSV)


Vent espont. Dos niveles presión positiva (bilevel)

IPAP -- Plateau

EPAP (CPAP) -- PEEP

BPAP


En este el limite lo impone el volumen, pero si su entrega requiere presiones excesivas, un control de presión actúa como limitante procurando mantener el volumen instaurado con presiones relativamente bajas

VENTILACIÓN CON VOLUMEN CONTROLADO Y REGULACIÓN DE

PRESIÓN (PRVC)


Similar al BIPAP

Cortos períodos de baja presión

Reclutamiento alveolar favorecido, tiempo prolongado del nivel alto de presión

Auto PEEP (oxigenación )

VENTILACIÓN CON LIBERACIÓN DE PRESIÓN DE LA VÍA AÉREA(APRV)


CONSECUENCIAS DE LA PRESIÓN POSITIVA EN LA VÍA

AÉREA

• Retorno venoso, gasto cardíaco y espacio muerto

• Tracción excesiva puede exceder límites de tolerancia de la membrana

• Alveolos alterados permiten filtración de gas al compartimento intersticial

y migra hacia regiones con presiones tisulares más bajas

• Enfisema intersticial, de mediastino y subcutáneo

• Rara vez, una comunicación entre la bolsa de gas de alta presión y las

venas pulmonares genera embolia sistémica de gas

Frutos-Vivar F, et al. Curr Opin Crit Care. 2004.Ware LB. Crit Care Med. 2005.

CPAPDefinición

Es la aplicación de una presión positiva constante en un ciclo respiratorio espontáneo

Presión positiva continua de las vías aéreas No se proporciona asistencia inspiratoria

Se necesita de un estímulo respiratorio espontáneo activo

Los mismos efectos fisiológicos que el PEEP


CPAP Paciente debe tener: adecuado patrón respiratorio y volumen tidal Paciente realiza todo el trabajo respiratorio Puede disminuir el trabajo ventilatorio El volúmen tidal y la frecuencia son determinados por el paciente

Time

10 cm H2O

Presión


PEEP – EFECTOS FISIOLÓGICOS

Aumenta la Capacidad residual funcional (FRC) y mejora la oxigenación.

Recluta alveolos colapsados. Estabiliza y distiende alveolos. Redistribuye el agua pulmonar del

alveolo al espacio perivascular.

Presión

0

cm H2OTiempo/Seg

PEEP

Definición: Aplicación de una presión positiva constante, al final de la espiración,

la presión no retorna a la atmosférica

PEEP


PEEP


INDICACIONES:INDICACIONES:• Hipoxemia refractaria

(Cuando la PaO2 < 50 mmHg con una FiO2 de 60% durante al menos 30 minutos)

• PaO2 < 60 o 70 mmHg con una FiO2 en un paciente que presenta infiltrado pulmonar difuso - ARDS

• Atelectasias lobar/segmentarias.

CONTRAINDICACIONES CONTRAINDICACIONES • AbsolutasAbsolutas• Enfermedades pulmonares obstructivas crónicas.• FBP / Neumotorax• Cardiopatias congénitas. • RelativasRelativas• Shock con bajo gasto.• Estado del mal asmático.• HTE• Hipovolemia..

PEEP


AUTO-PEEP


CURVA FLUJO-VOLUMEN


Volumen (ml)Volumen (ml)

Inspiración

Espiración

Flu

jo (

L/m

in)

Flu

jo (

L/m

in)

VT

EEII

CURVA VOLUMEN-TIEMPO

mLmL

Seg.Seg.


II

Seg.Seg.

L/minL/min

CURVA FLUJO-TIEMPO

Inicio de lainspiraciónInicio de lainspiración

Flujo inspiratorio picoFlujo inspiratorio pico Fin de lainspiraciónFin de la

inspiración


EEII Seg.Seg.

cmH2OcmH2O

CURVA PRESIÓN-TIEMPO

Presión picoPresión picoPresión de mesetaPresión de meseta

PEEPPEEP


CURVA PRESIÓN- TIEMPO

Control del volumenControl del volumencmH2OcmH2O

Control de la presiónControl de la presión

II EE II EESeg.Seg.


Schematic representation of the different stages occurring in a mechanically ventilated patient

Schematic representation of the different stages occurring in amechanically ventilated patient. ARF: acute respiratory failure; SBT: spontaneous breathing test.

Incremento de complicaciones y costosTiempo utilizado en el destete representa 40-50% del total de la duración de la VMEsteban et al, mortalidad incrementa – neumonía Costo: 2 mil dolares por díaVentilación prolongada : 6%, consumen 37% de los recursos de UCIExtubación no planeada 0.3 – 16% : mayoría iniciada por el pacienteCoplin et al., mortalidad 12% sin retraso en extubación, 27% extubación retrasada

Factores respiratoriosFactores cardíacosCompetenia neuromuscular central y periféricaAnomalías neuromuscularesFactores neuropsiquiátricosAlteraciones metabólicas y endocrinas

The most commonly used test iscalculation of the rapid shallow breathing index - RSBI

(respiratory frequency (fR)/VT)

A value <100–105 breaths.min-1.L-1 predicts a successful SBT with areported sensitivity of 0.97 and specificity of 0.65

Pacientes de grupos 2 y 3 : PSV ó AC

NI debe considerarse, sobre todo en pacientes con falla respiratoria hipercapnica

CPAP para prevenir falla respiratoria hipóxica después de cirugía mayor

Servo-controlado : reducir tiempo de ventilación mecánica

10% de los pacientes que ingresan a UCI

50% de recursos

20% de los pacientes permanecen dependientes de soporte ventilatorio

luego de 21 días

Traqueostomía

Rehabilitación

Ventilación mecánica no invasiva

Ventilación mecánica parcial

Ventilator management algorithimVentilator management algorithimInitial intubation• FiO2 = 50%• PEEP = 5

• RR = 12 – 15• VT = 8 – 10 ml/kg

SaO2 < 90% SaO2 > 90%

SaO2 > 90%• Adjust RR to maintain PaCO2 = 40

• Reduce FiO2 < 50% as tolerated• Reduce PEEP < 8 as tolerated• Assess criteria for SBT daily

SaO2 < 90%• Increase FiO2 (keep SaO2>90%)• Increase PEEP to max 20• Identify possible acute lung injury• Identify respiratory failure causes

Acute lung injury

No injury

Fail SBT

Acute lung injury• Low TV (lung-protective) settings

• Reduce TV to 6 ml/kg• Increase RR up to 35 to keep pH >

7.2, PaCO2 < 50

• Adjust PEEP to keep FiO2 < 60%

SaO2 < 90% SaO2 > 90%

SaO2 < 90%• Dx/Tx associated conditions (PTX,

hemothorax, hydrothorax)• Consider adjunct measures (prone

positioning, HFOV, IRV)

SaO2 > 90%• Continue lung-protective

ventilation until:•PaO2/FiO2 > 300•Criteria met for SBT

Persistently fail SBT• Consider tracheostomy• Resume daily SBTs with CPAP or

tracheostomy collar

Pass SBT

Airway stableExtubate

Intubated > 2 wks

• Consider PSV wean (gradual reduction of pressure support)

• Consider gradual increases in SBT duration until endurance improves

Prolonged ventilator dependence

Pass SBT

Pass SBT

Airway stable

Modified from Sena et al, ACS Surgery: Principles and Practice (2005).

GRACIAS!

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