MECÂNICA VENTILATÓRIA

Principal função do sistema respiratório: Troca gasosa – hematose

Para que o O2 consiga entrar e o CO2 consiga sair quem tem que trabalhar para produzir isso: Musculos respiratórios que geram o gradiente de pressão do meio externo e o interno

Principal músculo ins: diafragma – quando contrai promove expansão, área aumenta e faz com a pressão diminua.

Esse ar para entrar no sistema respiratório tem que vencer alguns obstáculos: forças de oposição – Parenquima pulmonar e alvéolo (Forca Elastica) Vias aeras (Forca Resisitva).

Mecânica ventilatoria: identificar o aumento do trabalho respiratório, para tratar o componente especifico que está gerando o aumento do trabalho.

Quando se tem um músculo cansado seleciona          modo ventilatório.

Modos ventilatórios:

                Ao tipo de ciclos disponibilizados – Paciente fazendo esforço e pedindo ou maquina programada para que de tempos em tempos insufle o pulmão.

àQuando o doente pede: DISPARO FEITO PELO DOENTE – MAQUINA ESTÁ EM MODO ASSISTIDO

àQuando o donte não pede: MAQUINA PROGRAMADA PARA DE TEMPOS EM TEMPOS INSUFLAR – MAQUINA ESTA EM MODO CONTROLADA (doente não faz esforço – prótese)

àQuando o doente pede a maquia assiste, quando não pede ele controla – MAQUINA ESTA EM MODO ASSISTIDO-CONTROLADO (doente grave)

VCV

Volume de ar que deve entrar no pulmao é de 6 a 8x o peso ideal do paciente.  – VC = 6 a 8 ml por kg de peso.

                Vai se determinar o volume para o pct, e ele o ventilador vai mandar SEMPRE o mesmo valor de volume = Volume Controlado.

O operador ajusta um volume na maquina, e toda vez que o pulmão insufla vai entrar essa quantidade de volume.

Peso ideal

HOMEM:

MULHER:

PCV

Toda vez que o pulmão for insuflado vai ser insuflado com a mesma pressão sempre.

è  Ventilação mecânica = 3 propriedades físicas básicas

                               Volume – quantidade de um gás para ofertar

                               Pressão – força com a qual propele o volume                  

                               Fluxo – volume em movimento, volume deslocado em um determinado tempo

Ex.: 500 ml de Volume, quando chega no que quer o pct para de inspirar. Ele cicla.

Passou da ins para ex quando atingiu o volume. O VOLUME É SEMPRE O MESMO

FR = 12 IPM (em 1 minuto ele inspira 12 vezes)

VCV = VOLUME, FR (quanto tempo o pct leva para fazer cada inspiração 1 = 60) à 60 s – 12 ipm

                                                                                                                       X s – 1 ipm    = 5 segundos.

FLUXO (L⁄min) no ponto 0, o fluxo é 0; há o disparo, começa a insuflar o pulmão do individuo,

10% do volume corrente – fluxo é constante (onda quadrada, alcança o valor ajustado e se mantem)

PRESSAO (cmH2O) – no ponto 0, a pressão é a PEEP, quando há fluxo a pressao tambem aumenta. Quando o fluxo se mantem a pressão sobe linearmente

No VCV não pode controlar a pressão SÓ O VOLUME E O FLUXO.  

Se o paciente quiser fazer mais que 12, fizer esforço a maquina deixa, mas se ele quiser fazer menos a maquina não deixa, porque ela controla o mínimo de IPM.

VCV = 600ml – 60 L por minuto – 12 IPM – peep 5 cmH2O

                Quando a pressão atinge seu maximo é o resultado da interação do fluxo de ar e o sistema respiratório.

Num sist respiratório duro, na hr que o fluxo bate gera uma pressão alta

Num sist respiratório mole, na hr que o fluxo bate gera uma pressão baixa

Pressão mais alta = via área resistência alta ou parênquima com complacência baixa

àO pico representa a pressão resistiva mais a pressão elástica. Lembrando de tirar a peep.

 A pausa faz com que o fluxo pare, o volume se mantenha e a pressão caia – a pressão da via área deixa de existir.

A pressão sobe rápido, porque o fluxo é rápido, continua subindo linearmente porque o fluxo se manteve constante e cai quando atinge o volume.

A pressão sobe rápido, porque o fluxo é rápido, a pressão cai quando o fluxo para e tira a resistiva, e só fica a elástica. 

Pressão de pico = res + elas

Pressão cai = só elas

Platô = alvéolo               pico – platô = resistiva              platô – peep = elástica 

Pico = todo

Lei de Homi à U = R x I à diferença de pressão = resistência x intensidade (fluxo)

Pressão resistiva à pico – platô = restencia x fluxo

                                               Ppico – Plato                     

                                                  Fluxo                               Carga resistiva                        ≤12 cmH2O⁄L⁄s

Pressão elástica à oferece complacência à          VC

                                                                               Pplato - Peep          Carga elastica             60 a 100ml

Equação do Movimento = boa capacidade de direcionar um ar suficiente para vencer a carga.

                Se a carga for mais pesada o pct entra em desconforto respiratório

A pressão do músculo tem que ser pelo ao menos igual ao somatório do componente resistivo e ao componente elástico – mas quando pct esta em ventilação mecânica soma a pressão muscular a pressão do ventilador. + auto peep + peep.

Gráfico de pressão volume:

                Os alvéolos de cima estão mais expandidos e menos ventilados

                Os alvéolos de baixo estão menos expandidos e mais ventilados

                Os alvéolos do meio estão em uma melhor expansividade e melhor ventilados

Pulmão de sara, devido a gravidade sob o liquido, os alvéolos de baixo estam mais atelectasiados, e esse pct em decúbito dorsal, a parte posterior é que vai estar mais atelectasiados.

E ai vai se ter alvéolos, na inspiração, mais expandidos e menos expandidos.

O que se tem na ventilação que impede dos alvéolos fecharem é a peep. Para pcts com sara a peep tem que ser maior, ex.: peep de 15 cmH2O – essa peep vai fazer com o que os alvéolos se abram e mantenham-se abertos no final da expiração.

So que na sara tem alvéolos mais abertos e outros não, com a peep pode fazer com que alguns alvéolos se hiperdistendam e outros distam normal. Então a peep para um pct com sara tem que ser em um valor que não deixa que alguns alvéolos expandam demais e que faça que os alvéolos de baixo se abram.

                Alta variação de volume com determinada variação de pressão = encima

                Alta variação de volume com a mesma variação de pressão = embaixo

Isso é a complacência, e a complacência vai ser embaixo.

Gráfico: de complacência = baixa, alta e baixa. No pulmão! PRESSAO VOLUME.

Nunca usa peep muito baixa e nunca deve peep muito muito alta (entre os pontos de inflexão)

                Na max não pode passar de 30 e no min não pode ser inferior de 5.

Modos de Ventilação Mecânica

Como foi dito no item fase inspiratória, a maneira como a fase inspiratória tem início é determinada pelo modo de ventilação escolhido. Existem 4 modos básicos de ventilação:

1. Controlado

2. Assistido

3. Assistido-controlado

4. Mandatório intermitente

1. Ventilação controlada

Neste modo de ventilação não há participação do paciente, o aparelho determina todas as fases da ventilação. Este é o tipo de ventilação mais utilizado na anestesia. O início da inspiração é determinado de acordo com um critério de tempo, ou seja de acordo com a freqüência respiratória regulada. Neste modo, geralmente a sensibilidade do aparelho está desligada. O volume corrente é determinado de acordo com o tipo de ciclagem escolhido.

O tempo expiratório (TE) é determinado por: TE = 60/f - TI

Sendo f a freqüência respiratória em ciclos por minuto e TI o tempo inspiratório em segundos.

Este modo permite o cálculo da complacência e da resistência pulmonar através dos valores obtidos com as curvas de pressão traqueal x tempo e fluxo x tempo, respectivamente. Estes valores são importantes principalmente na avaliação de pacientes com doença pulmonar grave, tanto na determinação dos parâmetros ventilatórios quanto no acompanhamento da evolução destes pacientes durante a internação na unidade de terapia intensiva e durante o processo de desmame do ventilador.

2. Ventilação Assistida

Neste modo de ventilação, o aparelho determina o início da inspiração por um critério de pressão ou fluxo, mas o ciclo só é iniciado com o esforço do paciente. Nas duas situações, o disparo é feito pelo esforço inspiratório do paciente que aciona o aparelho de acordo com a sensibilidade pré-determinada. Se o critério é de pressão, o aparelho detecta uma queda na pressão expiratória dentro do circuito e se o critério é de fluxo, o aparelho detecta uma pequena movimentação de ar em direção ao paciente dentro do circuito, permitindo o início de novo ciclo.

Na ventilação totalmente assistida, o tempo expiratório e, portanto, a freqüência respiratória, é determinado pelo drive respiratório do paciente. O volume corrente é determinado de acordo com a ciclagem escolhida.

3. Ventilação assistida-controlada

O modo assistido-controlado permite um mecanismo duplo de disparo fornecendo maior segurança para o paciente, pois o ciclo controlado entra sempre que o paciente não disparar o ciclo assistido.

Assim, há um mecanismo deflagrado a tempo que é o do aparelho e um mecanismo deflagrado a pressão que depende do esforço inspiratório do paciente. Por exemplo, se ajustarmos a freqüência do aparelho em 20 ciclos por minuto o aparelho inicia um ciclo a cada 3 segundos se o paciente não se manifestar, porém se o paciente estiver fazendo um ciclo a cada 1,5 segundos o aparelho fará 40 ciclos assistidos por minuto e nenhum controlado, a não ser que a o comando freqüência respiratória seja ajustado para um valor maior que 40 ciclos por minuto. Assim, neste modo de ventilação preconiza-se utilizar freqüências respiratórias ligeiramente abaixo da freqüência espontânea do paciente para que os ciclos controlados sejam a exceção.

4. Ventilação mandatória intermitente

Neste tipo de ventilação há uma combinação de ventilação controlada e/ou assistida intercalada com ventilações espontâneas do paciente dentro do próprio circuito do aparelho, através de válvulas de demanda.

Os ciclos controlados ou assistidos são volumétricos, ou seja, garantem um certo volume corrente para o paciente e podem ser desencadeados por tempo, nos quais o intervalo de tempo entre um ciclo e outro é constante independente se o paciente está inspirando ou expirando. Este modo de ventilação é denominado ventilação mandatória intermitente (IMV) e também pode ser utilizado na anestesia.

Os ciclos volumétricos também podem ser desencadeados por um mecanismo misto de pressão/tempo em que o aparelho não entra durante um período em que o paciente esteja expirando, ou seja, ele é sincronizado com a respiração do paciente e por isso recebe o nome de ventilação mandatória intermitente sincronizada (SIMV), pode-se, portanto dizer que o ciclo do SIMV é assistido-controlado.

A respiração espontânea do paciente feita dentro do circuito do aparelho pode ser auxiliada por alguns recursos do ventilador conhecidos como CPAP (pressão positiva contínua nas vias aéreas) e pressão de suporte.

O CPAP mantém uma pressão positiva durante todo o ciclo respiratório espontâneo do paciente. Neste tipo de ventilação, a freqüência respiratória e o volume corrente são totalmente dependentes do paciente. Assim como o PEEP, o CPAP mantém os alvéolos abertos durante todo o ciclo respiratório como medida de controle da hipoxemia arterial, a diferença entre ambos é conceitual. O PEEP é a manutenção de uma pressão positiva nas vias aéreas ao final da expiração, após uma fase inspiratória ter ocorrido a cargo do ventilador mecânico no modo controlado, assistido ou assisto-controlado, enquanto o CPAP é um modo de ventilação no qual o paciente respira espontanemente em níveis pressóricos maiores.

Outro recurso presente em alguns ventiladores é a pressão de suporte (PSV) que, assim como o CPAP pode ser um modo de ventilação espontâneo.

A pressão de suporte consiste no oferecimento de níveis pressóricos positivos predeterminados e constantes na via aérea do paciente, aplicada somente durante a fase inspiratória do ciclo a fim de “diminuir” o trabalho da musculatura inspiratória. Neste tipo de ventilação, o paciente controla o tempo, o fluxo e o volume inspiratórios e a freqüência respiratória. Apesar de ser considerada uma ventilação espontânea, a pressão de suporte é um modo assistido de ventilação, pois necessita que o aparelho reconheça uma queda de pressão no circuito para ativar a pressão de suporte.

A desativação do recurso durante o ciclo ocorre de acordo com o fluxo inspiratório do paciente, ou seja, a pressão de suporte é desativada quando o fluxo inspiratório cai abaixo de valores determinados que podem ser 25% do fluxo máximo alcançado durante a inspiração ou 6L/min ou ainda 10L/min de acordo com cada aparelho. A grande vantagem da pressão de suporte é que o paciente não “briga” com o aparelho, pois se o paciente quiser maiores volumes ou fluxos inspiratórios o ventilador responde suplementando o fluxo e se o paciente resolver exalar durante a inspiração o ventilador já terá suprimido a pressão de suporte assim que a musculatura inspiratória tenha começado a ser inativada.

Desta forma, a PSV é um excelente modo de ventilação para os pacientes em desmame do ventilador, mas deve-se levar em consideração que ela não garante as trocas gasosas adequadas devendo ser cuidadosamente indicada naqueles pacientes ainda instáveis.

Quando são necessários outros modos de ventilação diferentes do VPPI e do IMV, controlados, o anestesiologista precisará utilizar ventiladores designados para o uso intensivo, adaptados para a administração de anestésicos inalatórios.

Ciclagem do ventilador

A ciclagem do ventilador determina a mudança da fase inspiratória para a expiratória. Ela pode ocorrer de acordo com tempo, volume, pressão ou fluxo.

1. Ciclagem a tempo

A transição inspiração/expiração ocorre de acordo com um tempo inspiratório predeterminado, não importando as características elástico-resistivas do sistema respiratório do paciente.

Normalmente os aparelhos ciclados a tempo são limitados a pressão, ou seja, existe uma válvula de escape impedindo altos níveis de pressão inspiratória. Os ventiladores infantis e aqueles com ventilação com pressão controlada possuem este tipo de ciclagem. Deve-se ressaltar que este tipo de ciclagem não garante o volume corrente, sendo este uma resultante da pressão de escape aplicada, da complacência e do tempo inspiratório programado.

2. Ciclagem a volume

Neste modo de ciclagem o final da fase inspiratória é determinado pelo valor de volume corrente ajustado. Há um sensor no aparelho que detecta a passagem do volume determinado e desliga o fluxo inspiratório.

A pressão inspiratória não pode ser controlada e depende da resistência e da complacência do sistema respiratório do paciente, de modo que este tipo de ventilação pode provocar barotrauma. Ao mesmo tempo, este tipo de ventilação é bastante segura uma vez que garante o volume corrente para o paciente, principalmente para aqueles em que se deve fazer um controle rigoroso da PaCO2, como nos pacientes portadores de hipertensão intracraniana.

3. Ciclagem a pressão

A fase inspiratória é determinada pela pressão alcançada nas vias aéreas. Quando o valor predeterminado é alcançado interrompe-se o fluxo inspiratório, independente do tempo inspiratório ou do volume utilizado para se atingir esta pressão. Desta forma, este tipo de ventilação também não garante um volume corrente adequado e pode ser ineficaz caso haja grandes vazamentos de ar como nos casos de fístulas bronco-pleurais.

Os ventiladores ciclados a pressão são representados pela série Bird-Mark 7, 8 e 14, possuindo como vantagens o fato de não dependerem da eletricidade e serem pequenos e leves facilitando seu uso nos transportes de pacientes.

4. Ciclagem a fluxo

Neste tipo de ciclagem, o tempo inspiratório é interrompido quando o fluxo inspiratório cai abaixo de um valor pré-ajustado como foi descrito na ventilação com pressão de suporte. Neste tipo de ciclagem, o paciente exerce total controle sobre o tempo e fluxo inspiratórios e sobre o volume corrente.

Outros modos de ventilação mecânica 

Existem outros modos mais avançados de ventilação mecânica que não serão abordados no momento, pois são utilizadas somente em algumas situações específicas nas unidades de terapia intensiva:

1. Ventilação de alta freqüência

2. Pressão controlada e inversão da relação I:E

3. Pressão de suporte com volume garantido (VAPS)

4. Ventilação com escape de pressão nas vias aéreas (APRV)

5. Ventilação com pressão negativa

6. Ventilação com oxido nítrico

7. Ventilação mecânica não invasiva

Efeitos da anestesia na função respiratória no perioperatório

Como regra geral, todos os anestésicos gerais diminuem a ventilação, deprimem a resposta ventilatória ao CO2 e deslocam o limiar de apnéia para níveis mais elevados de PaCO2.

Os anestésicos inalatórios diminuem o volume corrente e aumentam a freqüência respiratória à medida que ocorre aumento da PaCO2. O óxido nitroso tem escassa interferência nestes níveis, sendo útil sua combinação com os halogenados para minimizar o aumento da PaCO2.

Durante a anestesia geral, a excursão da caixa torácica é quase abolida e os músculos intercostais estão inativos, de forma que há uma resposta ventilatória diminuída ao aumento da PaCO2 e diminuição da capacidade residual funcional, podendo comprometer a relação ventilação/perfusão (V/Q) em algumas áreas e inclusive ocorrer atelectasias destas áreas.

Devido a essas alterações presentes durante a anestesia e no pós-operatório imediato, principalmente após cirurgia de abdome superior ou torácica, torna-se freqüentemente necessário o controle parcial ou total da ventilação.

Ventilação Mecânica Básica

Introdução

Assistência ventilatória pode ser entendida como a manutenção da oxigenação e/ou da ventilação dos pacientes de maneira artificial até que estes estejam capacitados a reassumi-las. Esta assistência torna-se importante para os pacientes submetidos à anestesia geral e para aqueles internados nas unidades de terapia intensiva com insuficiência respiratória.

A anestesia é a situação de uso mais freqüente de ventilação artificial. O uso da ventilação artificial é essencial quando envolve a anestesia inalatória profunda, durante o uso de bloqueadores neuromusculares e quando o ato cirúrgico exclui a possibilidade de manter a ventilação espontânea, tais como procedimentos laparoscópicos, cardíacos e toracopulmonares. Outras indicações da ventilação artificial em anestesia incluem situações de comprometimento da ventilação devido ao posicionamento do paciente, pacientes com comprometimento acentuado da função cardíaca e pulmonar, ou ainda, pacientes com aumento da pressão intracraniana.

O ventilador pulmonar é definido como um dispositivo automático conectado às vias aéreas com o objetivo de aumentar ou prover a ventilação do paciente, enquanto o termo respirador é uma denominação genérica que se destina a designar todo e qualquer equipamento que proporciona ventilação artificial em seres humanos.

Os conhecimentos sobre os mecanismos de lesão pulmonar e os avanços tecnológicos dos ventiladores mecânicos permitiram o desenvolvimento de vários modos de ventilação priorizando a manutenção de uma adequada troca gasosa e a preservação da microestrutura pulmonar. A correta compreensão das técnicas ventilatórias é fundamental para a escolha do modo apropriado de ventilação para cada situação uma vez que a ventilação mecânica inapropriada pode provocar sérias lesões pulmonares tão ou mais graves que aquelas que justificaram o seu uso.

Princípios da ventilação mecânica

            A ventilação mecânica basicamente é feita através do uso de pressão positiva nas vias aéreas, ao contrário do que se utilizava no início do seu uso clínico que era a pressão negativa. Desta forma, pode-se dividir a ventilação a pressão positiva em quatro fases:

1. Fase Inspiratória

2. Mudança da fase inspiratória para a fase expiratória

3. Fase expiratória

4. Mudança da fase expiratória para a inspiratória

  1. Fase inspiratória

O ventilador deverá insuflar os pulmões do paciente, vencendo as propriedades elásticas e resistivas do sistema respiratório. Ao final desta fase pode-se utilizar um recurso denominado pausa inspiratória com a qual pode-se prolongar esta fase de acordo com o necessário para uma melhor troca gasosa.

A maneira de como tem início a fase inspiratória depende do modo de ventilação mecânica escolhido, que será discutido adiante.

  2. Mudança da fase inspiratória para a fase expiratória

Esta fase também é chamada de ciclagem do ventilador, pois o aparelho interrompe a fase inspiratória após a pausa inspiratória e permite o início da fase expiratória. A forma como o aparelho cicla será discutida adiante.

  3. Fase expiratória

De forma passiva, o ventilador permite o esvaziamento dos pulmões. Nesta fase, o ventilador pode permitir apenas o esvaziamento parcial dos pulmões mantendo uma pressão positiva residual no final da fase expiratória e aumentando a capacidade residual funcional (CRF) do indivíduo, este recurso é denominado PEEP (positive end-expiratory pressure ou pressão positiva expiratória final, PPEF).

O PEEP é utilizado a fim de se manter os alvéolos abertos mesmo durante a expiração e com isso, aumentar a PaO₂ e diminuir a concentração de oxigênio oferecida ao paciente ou fração inspirada de oxigênio (FiO2). Apesar de muito utilizado em unidades d terapia intensiva, o PEEP não é rotina na anestesia. A manutenção de uma PaO2 adequada é obtida pelo uso de altas frações inspiradas de oxigênio (FiO2) sem gerar danos ao paciente uma vez que o período de utilização é curto quando comparado com o paciente na UTI.

O ventilador ainda pode permitir o esvaziamento total dos pulmões promovendo a chamada respiração ou ventilação com pressão positiva intermitente (RPPI ou VPPI). Neste tipo de respiração, ao final da expiração o pulmão atinge a capacidade residual funcional (CRF). Desde meados da década de 50 o uso da VPPI no modo controlado tornou-se difundido na prática anestésica brasileira.

  4. Mudança da fase expiratória para a fase inspiratória

O ventilador interrompe a fase expiratória e permite o início da fase inspiratória do novo ciclo. Esta fase de mudança pode ser determinada pelo próprio aparelho, de acordo com a freqüência respiratória pré-determinada ou pelo paciente. Para que o paciente consiga desencadear novo ciclo ele deve abrir a válvula do ventilador ao fazer uma pressão negativa ou um fluxo inspiratório, como na respiração normal.

A abertura da válvula do aparelho que permite a entrada de ar para o paciente depende da pressão negativa ou do fluxo inspiratório que o paciente faz e isto é regulado no aparelho com um recurso denominado sensibilidade do ventilador. Quanto maior a sensibilidade do ventilador, menor o esforço que o paciente precisa fazer para abrir a válvula inspiratória e iniciar novo ciclo. A sensibilidade é um recurso que só está presente nos modos de ventilação assistidos e deve-se lembrar que ela deve ser ajustada em seu mínimo possível, porém evitando-se que ventilador fique excessivamente sensível e deflagre ciclos inspiratórios com qualquer turbulência no circuito do aparelho, sem que o paciente tenha feito esforço inspiratório.

Simulador - Inter Plus Vaps

Para quem precisa de uma ajudinha ao estudar ventilação mecânica.

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