VENTILACIÓN MECÁNICA PRINCIPIOS BÁSICOS CAROLINA GARCÍA COSSIO Residente Anestesiología U de A

VENTILACIÓN MECÁNICAPRINCIPIOS BÁSICOS

CAROLINA GARCÍA COSSIOResidente Anestesiología U de A


HISTORIA

• Paracelso 1530– Aire impulsado por un fuelle a través de un tubo a la boca

de un paciente• Andreas Vesalius 1653 – Respiración artificial por traqueostomía a un perro

• Jhon Fothergill 1744– Primera reanimación con respiración boba a boca

Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010


HISTORIA

• “Society for the Rescue of Drowned Persons” 1767– Se abandonó por neumotórax fatal

• John Hunter 1782– Doble flujo: entrada y salida

• Tubo endotraqueal 1880• John Dalziez 1838– Primer tanque ventilador



HISTORIA• Alfred Jones 1864

– Primer tanque/ventilador corporal (espiróforo)

– Ventilación por presión negativa• Wilhelm Shwake

– Cámara neumática accionada por el paciente

• Philipe Drinker, Louis Shaw, y Charles Mckhann 1929– Pulmón de acero Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010


HISTORIA• Ignaz von Hauke, Rudolf

Eisenmenger, y Alexander Graham Bell– “Cuirass”

• Drager 1911– “Pulmotor”, usado para

reanimación en APH– Presión positiva por una

máscaraUnderstanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010


HISTORIA

• Uso masivo durante la epidemia de polio en los años 50

• Ray Bennet 1950– Válvula que permite administrar intermitentemente

presión positiva de manera sincrónica con presión negativa– Diseñada para pilotos

• Courmand, Maloney y Wittenberger– Efectos fisiológicos de la ventilación mecánica



HISTORIA

• Engstrom 1963– Efectos de la ventilación mecánica prolongada– VM controlada por volumen minuto

• Definición de SDRA en los años 60• Gregory 1971– Ventilación mecánica en pediatría


INDICACIONES PARA LA VENTILACIÓN MECÁNICA


INDICACIONES

• Cuando la ventilación espontánea es inadecuada • Terapia de soporte • Tiempo y descanso al paciente mientras se resuelve

la condición basal • Mejor cuando se hace de manera temprana y

electiva



INTUBACIÓN• Asegurar vía aérea• Deterioro del sensorio• Reflejos protectores de la vía

aérea deprimidos• Necesidad de sedación y

pobre control de la vía aérea• VEF1<10ml/kg y CVF <15

ml/kg• FR>35/min

VENTILACIÓN• Hipoxia• Hipoventilación• Aumento del trabajo respiratorio• Compromiso hemodinámico• Paro cardiorrespiratorio• Shock• HTE• Tórax inestable


INDICACIONES

ANATOMIA Y FISIOLOGÍA PULMONAR


ANATOMIA• Sistema de conducción (vía

aérea)• Alvéolo: unidad funcional• 5-108 millones alvéolos en el

adulto• 200-250 um diámetro• 500-1000 capilares por alvéolo

Critical Care Clinics 23; (2007): 117-134


ANATOMIA

INSPIRACIÓN• Activo• Diafragma• Intercostales

externos• Accesorios:

Esternocleidomastoideo, escalenos

ESPIRACIÓN• Pasivo• Intercostales internos• Rectos y oblicuos

abdominales


FISIOLOGÍA

• Flujo• Respiración de presión

negativa– P alv < P atm

• Respiración de presión positiva– P atm > P alv


LEY DE BOYLEA temperatura constante la

presión de un gas varía inversamente con el volumen

P1V1 =P2V2


FISIOLOGÍA: ESPACIO MUERTO• Área alveolar 72-80 m2

– 85-95% en contacto con capilar• Anatómico

– Vías aéreas de conducción 150 ml FISIOLÓGICO• Alveolar

– Alvéolos no perfundidos• Se puede calcular con la ecuación de Bohr


Vd/Vt=(PaCO2-PeCO2)/PaCO2Critical Care Clinics 23; (2007): 117-134


FISIOLOGÍA: PRESIONES


•Presión aplicada cuando se abre la vía aérea•En ventilación espontánea es igual a la atmosférica•En ventilación invasiva es mayor

Pawo

•Igual a la atmosférica•Positiva en cámara hiperbáricaPbs




•-1 cmH2O en inspiración•+1 cmH2O en espiración•Respecto a la Patm

Palv

•-5 cmH2O en espiración•-10 cmH2O en inspiraciónPpl



• GRADIENTES DE PRESIONES– VÍA AÉREA

• Flujo de aire• Resistencia al flujo en las VA de

conducción– TRANSPULMONAR

• Requerida para distender el pulmón


Pta= Pawo-Palv

Ptp=Palv-Ppl



– TRANSTORÁCICA• Requerida para distender el

pulmón y el tórax

– TRANSRRESPIRATORIA• La requerida para expandir

los pulmones y que haya flujo


Ptt=Palv-Pbs

Ptr=Ptt+Pta


FISIOLOGÍA: DISTENSIBILIDAD• Cambio de volumen

conseguido con una presión aplicada

• Pulmonar y torácica• Estática: 70-100 ml/cmH2O• Dinámica: Medida durante

el flujo de aire, refleja la impedancia


ΔP/ΔVCest=Vt/(Ppla-PEEP)Cdin=Vt/Ppip-(PEEP)


FISIOLOGÍA: RETRACCIÓN ELÁSTICA

• Tendencia a evitar el estiramiento• Contrario a distensibilidad• Causas: colágeno, elastina, tensión

superficial– Fuerza de cohesión entre las moléculas de

líquido para ocupar menos espacio– Evita el colapso alveolar al final de la espiración – Relación directa con el radio


P=2ϒ/r

Ley de Laplace


FISIOLOGÍA: RESISTENCIA

• Ocurre como resultado de la fricción entre las moléculas de aire con las paredes de la vía aérea o entre sí

• >90% se produce en las VA >2 mm• 0,6-2,4 cmH2O/L/sg y hasta 6 cmH2O/L/sg con tubo• Flujo turbulento


Raw= Ppip-Ppla/V


FISIOLOGÍA : RESISTENCIA• EFECTO DEL TUBO:– Vol VA superior: 55-60 ml intubado– Ley de Poiseuille para flujo laminar– Flujo no es laminar– Traqueostomía: Menor resistencia,

menores presiones pico, menor trabajo respiratorio, menor espacio muerto

Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010Uptodate, version 19.2

R=8nl/πr4


FISIOLOGÍA: RESISTENCIA

• FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA– Actividad del músculo liso

bronquial– Compresión dinámica de

las vías respiratorias: volumen de cierre



FISIOLOGÍA: TIEMPO CONSTANTE• Relación entre la

distensibilidad y resistencia• Es el tiempo que requieren las

unidades alveolares para llenarse o vaciarse con cierto volumen

• Se usa para calcular los tiempos inspiratorios e inspiratorios


VENTILACIÓN MECÁNICA


VENTILADOR MECÁNICO

• Dispositivos que permiten administrar un flujo de gases en la vía aérea de un paciente de una manera regulada; para que el flujo de aire entre durante la inspiración debe existir un gradiente de presión entre el circuito del ventilador en inspiración y el alvéolo del paciente

• Invasivo o no invasivo



OBJETIVO

• El objetivo principal del soporte ventilatorio es el mantenimiento adecuado, no necesariamente normal del intercambio gaseoso, el cuál se debe alcanzar con mínima lesión pulmonar, el menor grado de compromiso hemodinámico, y evitando lesiones en otros órganos distales



MONITORÍA DE LA VM


PEEPTI TE

Inspiración Espiración

PIPCICLADO

P.PLATEAU

TIEMPO

PRESIÓN

DISPARO


MONITORÍA DE LA VM

• PRESIÓN MESETA O PLATEAU (Ppl)– Depende de la distensibilidad no de la resistencia– <30 cmH2O

• PRESIÓN POSITIVA AL FINAL DE LA ESPIRACIÓN (PEEP)– Evita el colapso alveolar– Mejora la oxigenación


• PRESIÓN INSPIRATORIA PICO (PIP)- <50 cmH2O- volumen, flujo, resistencia y distensibilidad


MONITORIA DE LA VM

• HIPERINSUFLACIÓN– PEEPi– Se mide con una pausa en la

espiración



MONITORIA DE LA VM• CURVA PRESIÓN-TIEMPO

– Medida en la rama inspiratoria del ventilador– Morfología depende del modo ventilatorio y el flujo inspiratorio– Resistencia y distensibilidad– Variaciones dependen de: Vt, flujo inspiratorio, tiempo inspiratorio



MONITORIA DE LA VM• CURVA FLUJO-TIEMPO

– Variaciones del flujo de aire a lo largo del ciclo respiratorio

– Fase inspiratoria depende del modo ventilatorio

– Fase espiratoria es independiente

– Detecta existencia de atrapamiento aéreo



MONITORIA DE LA VM

• CURVA PRESIÓN-VOLUMEN– Apertura con la inspiración y

cierre al final de la espiración– La rama inspiratoria tiene

morfología diferente para cada modo ventilatorio

– Distensibilidad e hiperinsuflación



MONITORIA DE LA VM



MONITORIA DE LA VM

• CURVA FLUJO-VOLUMEN– Cambios producidos en el

flujo respecto al volumen durante un ciclo

– Signos de obstrucción de la VA y atrapamiento de aire

– Fugas en el sistema



INTERACCIÓN PACIENTE VENTILADOR

• Soporte ventilatorio controlado “totalmente” por el ventilador

• Soporte ventilatorio controlado “parcialmente” por el paciente– El ventilador aporta de acuerdo al esfuerzo muscular del

paciente



VARIABLES

• VARIABLES CONTROL– Volumen– Presión– Flujo

• VARIABLES DE ETAPA “PHASE”– Trigger: cómo se inicia la respiración– Limite: cómo sostiene la respiración– Ciclado: cómo termina la respiración



TRIGGER

• El ventilador detecta el inicio de una inspiración por el paciente y le administra una respiración de acuerdo al esfuerzo inspiratorio– Detecta Δ presión o Δ flujo– Presión, flujo o volumen



LIMITE

• La variable ajustada no se debe superar en ningún momento durante la inspiración– Presión– Volumen– Flujo



CICLADO

• Variable usada para terminar la inspiración, es decir, cambian de inspiración a espiración– VOLUMEN: luego de administrar un V determinado– TIEMPO: luego de haber pasado un tiempo determinado– FLUJO: Cuando el flujo inspiratorio cae a cierto nivel (25%)– PRESIÓN: Cuando alcanza la presión determinada

independiente del volumen administrado



MODOS VENTILATORIOS

• En general 2 formas de clasificar las modalidades ventilatorias:

– En función del estimulo del ciclado (drive).

– En función del objetivo de cada ciclado (Target)



ASISTIDO-CONTROLADO POR VOLUMEN (ACMV-CMV)

• Es el modo más frecuente utilizado al inicio de la ventilación mecánica y en cirugía

• VENTAJAS: garantiza una VM y un VT, disminuye el trabajo respiratorio,ofrece descanso a los músculos respiratorios

• DESVENTAJAS: Puede haber aumento de las presiones de la vía aérea si hay hiperinsuflación, si no se ajusta el flujo ni la sensibilidad adecuadamente puede haber aumento del trabajo, si se prolonga puede haber atrofia muscular



VENTILACIÓN MANDATORIA INTERMITENTE (IMV-SIMV)

• Frecuentemente se usa como modo de weaning• IMV: FR programadas independiente del esfuerzo

ventilatorio, entre ellas el paciente puede hacer un esfuerzo

• SIMV: Las ventilaciones mandatorias están sincronizadas con el esfuerzo respiratorio del paciente. Se combina con PSV cuando el Vt del esfuerzo respiratorio del paciente es bajo (espacio muerto)



VENTILACIÓN MANDATORIA INTERMITENTE (IMV-SIMV)

• VENTAJAS: Sincronía con el paciente, ventilaciones espontáneas, evita atrofia muscular por desuso

• DESVENTAJAS: Puede haber más trabajo respiratorio si la sensibilidad y el flujo no son adecuados, puede haber hipoventilación si el Vt y la FR de las respiraciones espontáneas no son suficientes



PRESIÓN CONTROL (PCV)

• Se establece una presión máxima y un tiempo inspiratorio

• El Vt se disminuye cuando aumenta la resistencia y disminuye la distensibilidad

• Disminuye el riesgo de barotrauma• Ciclado por tiempo



PRESIÓN SOPORTE (PSV)• El nivel de presión soporte es el que determina el

volumen corriente• Al inicio de la espiración la presión aumenta , luego hace

una meseta y al disminuir el flujo (25% flujo pico) cicla a espiración

• Ciclado de soporte por tiempo (3-5 sg)• Esfuerzo respiratorio por el paciente• Flujo y tiempo inspiratorio dependen del paciente



PRESIÓN SOPORTE (PSV)

• VENTAJAS: El paciente puede controlar la profundidad, duración y el flujo de cada respiración, flexibilidad en el soporte ventilatorio

• DESVENTAJAS: El nivel excesivo de soporte puede llevar a alcalosis respiratoria, hiperinflación, trigger inefectivo; puede ser inefectivo en caso de una resistencia aumentada



PRESIÓN CONTINUA EN LA VÍA AÉREA (CPAP)

• BiPAP cuando se le adiciona un “refuerzo” a la inspiración

• VENTAJAS: Evita el colapso alveolar y mejora la oxigenación, mejoría de la distensibilidad, disminución atelectasias

• DESVENTAJAS: En no invasiva puede haber fugas de aire, problemas relacionados con la interfase, hiperinflación en caso de CPAP elevado



CONCLUSION

• La ventilación mecánica es una medida de soporte de gran importancia en la UCI y una de las medidas de soporte más importantes en el paciente crítico, es fundamental conocer los principios fisiológicos y los efectos sistemicos de la ventilación mecánica para lograr el objetivo terapéutico y evitar daño secundario al uso de la ventilación mecánica.


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