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