Download Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010

VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
CAROLINA GARCÍA COSSIO
Residente 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
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
HISTORIA
• Ignaz von Hauke, Rudolf
Eisenmenger, y Alexander
Graham Bell
– “Cuirass”
• Drager 1911
– “Pulmotor”, usado para
reanimación en APH
– Presión positiva por una
máscara
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
INDICACIONES
INTUBACIÓN
VENTILACIÓN
• 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
•
•
•
•
•
•
•
•
Hipoxia
Hipoventilación
Aumento del trabajo respiratorio
Compromiso hemodinámico
Paro cardiorrespiratorio
Shock
HTE
Tórax inestable
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
ANATOMIA Y FISIOLOGÍA PULMONAR
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
ANATOMIA
INSPIRACIÓN
ESPIRACIÓN
• Activo
• Pasivo
• Diafragma
• Intercostales internos
• Intercostales
• Rectos y oblicuos
externos
abdominales
• Accesorios:
Esternocleidomasto
ideo, escalenos
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA
• Flujo
• Respiración de presión
negativa
– P alv < P atm
• Respiración de presión
positiva
LEY DE BOYLE
A temperatura constante la
presión de un gas varía
inversamente con el volumen
P1V1 =P2V2
– P atm > P alv
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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)/PaCO2
Critical Care Clinics 23; (2007): 117-134
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA: PRESIONES
Pawo
Pbs
• Presión aplicada cuando se abre la
vía aérea
• En ventilación espontánea es igual
a la atmosférica
• En ventilación invasiva es mayor
• Igual a la atmosférica
• Positiva en cámara hiperbárica
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA: PRESIONES
Palv
• -1 cmH2O en inspiración
• +1 cmH2O en espiración
• Respecto a la Patm
Ppl
• -5 cmH2O en espiración
• -10 cmH2O en inspiración
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA: PRESIONES
• GRADIENTES DE PRESIONES
– VÍA AÉREA
• Flujo de aire
• Resistencia al flujo en las VA
de conducción
Pta= Pawo-Palv
– TRANSPULMONAR
• Requerida para distender el
pulmón
Ptp=Palv-Ppl
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA: PRESIONES
– TRANSTORÁCICA
• Requerida para distender el
pulmón y el tórax
Ptt=Palv-Pbs
– TRANSRRESPIRATORIA
• La requerida para expandir
los pulmones y que haya
flujo
Ptr=Ptt+Pta
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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/ΔV
Cest=Vt/(Ppla-PEEP)
Cdin=Vt/Ppip-(PEEP)
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
4
R=8nl/πr
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
Uptodate, version 19.2
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
FISIOLOGÍA: RESISTENCIA
• FACTORES QUE
DETERMINAN LA
RESISTENCIA
– Actividad del músculo liso
bronquial
– Compresión dinámica de
las vías respiratorias:
volumen de cierre
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
MONITORÍA DE LA VM
PIP
PRESIÓN
Inspiración
P.PLATEAU
TI
DISPARO
CICLADO
Espiración
TE
PEEP
TIEMPO
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
MONITORÍA DE LA VM
• PRESIÓN INSPIRATORIA PICO (PIP)
- <50 cmH2O
- volumen, flujo, resistencia y distensibilidad
• 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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
MONITORIA DE LA VM
• HIPERINSUFLACIÓN
– PEEPi
– Se mide con una pausa en la
espiración
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
MONITORIA DE LA VM
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
LIMITE
• La variable ajustada no se debe superar en ningún
momento durante la inspiración
– Presión
– Volumen
– Flujo
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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)
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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)
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS
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.
Understanding Mechanical Ventilation, 2nd edition, 2010
VENTILACIÓN MECÁNICA
PRINCIPIOS BÁSICOS