Bases de Ventilacion mecanica

Principios básicos de Ventilación

MecánicaAlex Casallas

ResidenteMedicina Interna

EVOLUCION

JAMA. 2002;287(3):345-355. doi:10.1001/jama.287.3.345

Objetivos de la VMObjetivos fisiológicos:

Mantener o normalizar el intercambio gaseoso, proporcionando una ventilación alveolar adecuada y mejorando la oxigenación arterial

Reducir el trabajo respiratorio Incrementar el volumen pulmonar,

abriendo vía aérea y unidades alveolares y aumentando la capacidad residual funcional impidiendo colapso de alvéolos y cierre de vía aérea al final de la espiración.

Objetivos de la VMObjetivos clínicos:

Mejorar la hipoxemia arterial Aliviar disnea y sufrimiento

respiratorio Corregir acidosis respiratoria Resolver o prevenir atelectasias Permitir el descanso de los músculos

Resp Permitir sedación y el bloqueo

neuromuscular Disminuir VO2 sistémico y del

miocardio Reducir la presión intracraneal (PIC) Estabilizar la pared torácica.

Indicaciones de la VM1. Estado mental: agitación,

confusión, inquietud. Escala de Glasgow<8.

2. Trabajo respiratorio: se considera excesivo si existe taquipnea por encima de 35 rpm, tiraje y uso de músculos accesorios.

3. Fatiga de los músculos inspiratorios: asincronía toraco-abdominal.

Indicaciones de la VM4. Signos faciales de insuficiencia

respiratoria grave: Ansiedad -Dilatación de orificios

nasales. Aleteo nasal. -Boca abierta -Labios fruncidos -Lamedura de labios -Mordedura de labios

5. Agotamiento general del paciente, imposibilidad de descanso ó sueño.

Indicaciones de la VM6. Hipoxemia PaO2 < de 60

mmHg ó Sat <90 % con aporte de O2

7. Hipercapnia progresiva PaCO2 > de 50 mmHg Acidosis pH < de 7.25

8. Capacidad vital baja (< de 10ml/kg de peso)

9. Fuerza inspiratoria disminuida ( <-25 cmH2O)

10.Parada respiratoria

Definiciones:

Acrónimos:AC o ACV - assist control ventilationATC - automatic tube compensationAPC - adaptive pressure controlAPRV - airway pressure-release ventilationASV - adaptive support ventilationCMV - continuous mandatory ventilationCSV - continuous spontaneous ventilationCPAP - continuous positive airway pressureFiO2 - fraction of inspired oxygenHFOV - high-frequency oscillatory ventilationIMV - intermittent mandatory ventilationNPPV - noninvasive positive pressure ventilationPAV - proportional assist ventilationPEEP - positive end-expiratory pressurePSV - pressure support ventilationSBT - spontaneous breathing trialSIMV - synchronized intermittent mandatory/mechanical

ventilation

Ciclo respiratorio:Constituido por la inspiración y la

espiración y en él se reconocen cuatro fases:

Disparo o inicio de la inspiración Mantenimiento de la inspiración Ciclado, cambio de la fase

inspiratoria a la espiratoria Espiración

Cada una de estas fases es iniciada, mantenida y finalizada por alguna de las siguientes variables: volumen, presión,  flujo o tiempo.  La espiración es siempre pasiva.

 Volumen:

Volumen corriente o volumen tidal (VC): es la cantidad de aire que el respirador envía al paciente en cada inspiración

Volumen minuto: se obtiene multiplicando la frecuencia respiratoria y el volumen corriente

 Presión:

La presión en VM es la fuerza por unidad de superficie necesaria para desplazar un volumen corriente. Depende de dos conceptos: compliancia y resistencia del sistema.

 Presión:Presión pico: Valor en cmH2O obtenido

al final de la inspiración, relacionada con la resistencia del sistema al flujo aéreo en las vías anatómicas y artificiales y con la elasticidad del pulmón y torax.

Presión meseta, plateau o estática: es el valor obtenido al final de la inspiración haciendo una pausa inspiratoria y sin flujo aéreo. Se relaciona con la compliance toracopulmonar.

 Presión:Presión meseta, plateau o estática:

 Presión:

Presión alveolar media (Paw media): Promedio de todos los valores de presión que distienden los pulmones y el tórax durante un ciclo respiratorio mientras no existan resistencias ni inspiratorias ni espiratorias. Permite relacionar con el volumen torácico medio.

 Presión:

Presión positiva al final de la espiración (PEEP): La presión al final de la espiración debe ser cero, pero de una forma terapéutica o derivado de la situación clínica puede volverse positiva, permite la reapertura alveolar y el reclutamiento de áreas colapsadas.

En ventilación mecánica muchos pacientes pueden tener vaciado incompleto (limitación al flujo o tiempo espiratorio corto o volumenes altos)

Insuflación comienza antes de terminada la exhalación

Flujo espiratorio final no llega a cero

Atrapamiento de aire

Presión: Auto PEEP

Pulmón no alcanza su posición de reposo o volumen de equilibrio estático.

P alveolar permanece positiva al final de la espiración

PEEP intrínseca o auto PEEP

Presión: Auto PEEP

Auto-PEEP

Pre

sión

vía

aére

a

Tiempo

Presión: Auto PEEP

 Compliancia:Se refiere a la distensibilidad de una

estructura elástica (tal como el pulmón) y se define como el cambio en el volumen producida por un cambio en la presión a través de la estructura.

Pulmón en reposo: 50-100mL/cmH2ODinámica= VC/PIM

 Flujo:

 Es el volumen que transcurre por un conducto en la unidad de tiempo debido a la existencia de un gradiente de presión entre dos puntos del conducto. Es la velocidad con la que  el aire entra,  depende por tanto  del VC y del tiempo en el que se quiere que pase, llamado tiempo inspiratorio.

 Flujo:

 Es posible elegir cuatro modos  de esta entrada de aire u ondas de flujo inspiratorio:

Onda de flujo cuadrada, el flujo es constante

Onda de flujo decelerante, el flujo es alto en el inicio hasta alcanzar la presión programada  y decae durante el resto de la inspiración

 Flujo: Onda de flujo acelerado, el flujo

es lento al principio y acelera durante la inspiración

Onda sinusoidal, el flujo es inicialmente lento, se acelera en el resto de la inspiración manteniéndose y desciende progresivamente. Es semejante a la respiración normal.

El flujo espiratorio es una onda de tipo decelerada, siempre es pasiva.

 Tiempo:

 Tiempo total Tt: duración un ciclo respiratorio

Tiempo inspiratorio (Ti): es el tiempo que dura la inspiración

Tiempo espiratorio (Te): es el tiempo que dura la espiración

Frecuencia respiratoria (FR): son el número de ciclos / tiempo

 Tiempo: Relación

inspiración/espiración (I:E): es la fracción de tiempo de cada ciclo dedicada a la inspiración  y a la espiración.

Pausa inspiratoria: es un intervalo de tiempo que se aplica al final de la inspiración, cesado el flujo aéreo y cerrada la válvula espiratoria, permite distribuir el aire en el pulmón.

 Oxígeno y aire inspirado:

 Fracción inspirada de Oxigeno (FiO2): Es el valor absoluto que va de 0 a 1 y que informa de la proporción de oxígeno que el paciente recibe.

 Sensibilidad o “Trigger”: Es el esfuerzo que el paciente

realiza para abrir la válvula inspiratoria. Se programa en las modalidades asistidas o espontáneas. Su funcionamiento puede ser por la presión negativa que el paciente realiza o a través de la captura de un volumen determinado de aire que circula de forma continua por las ramas del ventilador (flow-by).

• PRESION PLEURAL• PRESION

TRANSPULMONAR• PRESION ALVEOLAR• VOLUMEN PULMONAR

DISTENSIBILIDAD PULMONAR

VOLUMENESCAPACIDADE

S

Capacidad Pulmonar

Total(5800 ml)

Capacidad vital

(4600 ml)

Volumen residual(1200 ml

CapacidadInspiratoria

(3500 ml)

Capacidad Funcional Residual(2300 ml)

Volumen dereserva

inspiratoria(3000 ml)

Volumen Corriente

450-550 ml

Volumen de reserva espiratoria(1100 ml)

Volumen residual(1200 ml)

Volumenes y capacidades

Capacidades Volumenes

Ecuación del movimientodel sistema respiratorio

VOLUMEN MINUTO RESPIRATORIO = Volumen corriente x Frecuencia respiratoria

Normal: 6L/minIncompatible con la vida: 1.5L/min o 200L/min

FR: 40-50 por minVt: 4.600mL

VENTILACION ALVEOLAR = (Volumen corriente – Vol espacio muerto) x FR

Normal: 4.2L/min

AD: alveolar ductAS: alveolar sacBL: bronchioleBR: bronchusRBL: respiratory bronchioleTBL: terminal bronchioleZ: airway generation.

Nótese el cambio a partir bronquiolo respiratorio, el conducto alveolar y el saco alveolar

Redrawn from Weibel ER: Morphometry of the Human Lung. Berlin: Springer-Verlag, 1963.

• 13% en las arterias• 64% en las venas• 7% en las arteriolas y

capilares,• 7% en el corazón • 9% en los vasos

pulmonares

Distribución de volumen intravascular

O2

CO2

O2CO2

O2CO2

Ecuación del movimientodel sistema respiratorio

Presión de trabajo

Cargas Resistivas

Resistencia de la vía aérea

Resistencia del circuito

Cargas Elásticas DistensibilidadElasticidad

Ecuación del movimientodel sistema respiratorio

Presión =Volumen

Compliance+ Flujo x Resistencia

Resistencia y Compliance se asumen como constantes y representan la carga impuesta al ventilador

Presión, volumen y flujo son variables en el tiempo

¿Qué es un ventilador?

Puritan-Bennett Corporation ™

Componentes de un ventiladorSistema de control (servocontrol)

¿Cómo funciona un Ventilador ?

Sistema de

entradaNeumática

:O2 - Aire

Electricidad

Sistema Control

Sistema de salida

Patrones de onda

PresiónVolumen

Flujo

Aproximación a los Ventiladores

1. Mecanismo usado para generar fuerza inspiratoria.

2. Modo en que controlan la respiración (Control).

3. Relación con la fase del ciclo respiratorio (Variación de fase).

1.Generación fuerza inspiratoria

Ventiladores de presión negativa

Ventiladores de presión positiva

Primera generación Segunda

generación Tercera generación

PR2 – Puritan Bennett

MA1 – Puritan Bennett

Servo 900 – Siemens

7200 – Puritan Bennett

Servo 300 - Siemens

Graph - Neumovent

2.Variaciones de control

Volumen

Presión

Flujo

2.1 Variaciones de control

Volumen Volumen fijo para ser

entregado Flujo constante Presión variable

2.2 Variaciones de control

Presión Se fija un nivel de

presión máximo Volúmen y flujo varían

necesariamente

2.3 Variaciones de control

Flujo Similar a volumen Flujo y volumen Kte Varian la presión

3.Variables de fase

Ciclo respiratorio se divide:1. Espiración > Inspiración2. Inspiración3. Inspiración > Espiración4. Espiración

Presión-Flujo-VolumenSe usan para iniciar, mantener y cerrar cada fase

→DISPARO→ LIMITE

→ CICLADO→ BASAL

3.1 Variables de fase

Espiración > InspiraciónVariable Gatillo –

Disparador Puede usar cualquiera P F

y tiempo Sensibilidad

3.2 Variables de fase

InspiraciónVariable límite Detiene la inspiración al

alcanzar un valor fijado P V F

3.3 Variables de fase

Inspiración > EspiraciónVariable Ciclado Termina la inspiración y

abre la válvula espiratoria P F V y Tiempo Pausa inspiratoria (cesa flujo

inspiratorio y válvula espiratoria cerrada)

3.4 Variables de fase

EspiraciónVariable Base Parámetro controlado

durante espiración PEEP

Ciclo ventilatorio del ventilador

1. Insuflación

2. Meseta

3. DeflaciónCurvas de presión (Paw) y de flujo (V) en vías aéreas durante un ciclo respiratorio en ventilación mecánica. Ppico: presión pico; Ppausa: presión meseta o de pausa inspiratoria; PEEP: presión positiva al final de la espiración

Entendiendo la VM

1.Tipos de respiración

2.Clasificación de los ventiladores

3.Modos de ventilación

1.Tipos de respiración

1.1 Controlada – Mandatoria

1.2 Asistida1.3 Espontánea

2. Clasificación VM

Hay 2 grandes grupos:

2.1 Ventilación volumétrica

2.2Ventilación barométrica Las variables de fase deciden si el

modo es controlado, asistido o presión soporte.

VOLUMENVCV

PRESIONPCV

2.1 VCV – Volumen Control

El volumen programado es la variable independienteLas respiraciones son iniciadas por el paciente o el ventilador, son limitadas por flujo y el ciclo finaliza por volumen prefijado. (El volumen se mantiene constante)

VC, A/C, CMV, CMV + pressure limited, adaptive flow, SIMV, VC-SIMV, SIMV + pressure limited, automode (VC-VS)

2.2 PCV – Presión control

La presión es la variable independiente

Las respiraciones son iniciadas por el paciente o el ventilador, son limitadas por presión y el ciclo finaliza por tiempo o flujo. (La presión se mantiene constante)PC-A/C, AC PCV, HPOV, VC+AC, AMV+Autoflow, APRV, SIMV PCV, bilevel,

PCV+, VC+SIMV, adaptive support ventilation, SIMV+Autoflow, presión de soporte, CPAP, volume assured pressure support (VAPS), PAV, automatic tube compensation,

3. Modos ventilatorios

Se refiere a la combinación de 3 componentes ventilatorios:3.1 Variable de control3.2 Tipo respiración 3.2 Objetivo

3.1 Variable control

Siempre constante 2 opciones:Volumen (y flujo)Presión

3.2 Secuencia respiración

3 opciones: Ventilación continua mandatoria:

todas las respiraciones controladas por la máquina, pero puede ser activadas por el paciente

Ventilación mandatoria intermitente: puede respirar de forma espontánea entre las respiraciones mecánicas

Ventilación continua espontánea: todas las respiraciones espontáneas

3.3 Esquema metas-objetivosConfiguración y programación

dictadas por la distensibilidad, resistencia y esfuerzo respiratorio. Set point: Meta fija, se mantiene kte Servo: Ajustes de acuerdo a

variables Adaptativo: Varios Set point Optimo: Modelo Math calcula el

setpoint

2. Modos de Ventilación

MODO DE VENTILACION

DISPARO (TRIGGER)

VARIABLE LIMITADA

CICLADO

Volumen

control

Ventilador Flujo Volumen

Presión control Ventilador Presión Tiempo

Volumen

asistido

Paciente Flujo Volumen

Presión asistida Paciente Presión Tiempo

Presión soporte Paciente Presión Flujo

2. Modos de Ventilación

Iniciando la VM

Modo Controlado

FiO2 100%

Vt 6-8 ml/Kg peso corporal ideal

Frec. Resp. 10-15 rpm.

Tipo de Flujo Constante, Decelerado.

Pico de Flujo Min. 40-60 L/min.

Tiempo Inspiratorio 25%-33% (I:E 1:3-1:2)

T. Pausa 5%-10%

PEEP 5-10 cmH2O

Ventiladores de FHSC

Puritan-Bennett 760™

Ventiladores de FHSC

Ventiladores de FHSC

Puritan-Bennett 840

Ventiladores de FHSC

Alex Casallas R2 Medicina Interna

Sesión sobre el ventilador