Ventilação Mecânica
Versão Original:
Versão Portuguesa:
Kathleen Donnelly, MD
Vera Silva, MD
José Ramos, MD
Albany Medical College
Albany, NY
Michael Kelly, MD
Maimonides Medical Center
Brooklyn, NY
Unidade de Cuidados
Intensivos Pediátricos – H. D.
Estefânia
Lisboa - Portugal
Introdução
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•
•
•
Indicações
Anatomia básica e fisiologia
Modos de ventilação
Selecção do modo e parâmetros
Problemas comuns
Complicações
Retirada e extubação
Indicações
• Insuficiência respiratória
– Apneia/Paragem respiratória
– Ventilação inadequada (aguda vs. crónica)
– Oxigenação inadequada
– Insuficiência respiratória crónica com atraso
do crescimento
Indicações
• Insuficiência cardíaca
– Eliminar o trabalho respiratório
– Reduzir o consumo de oxigénio
• Disfunção neurológica
– Hipoventilação central/apneia frequente
– Coma, Escala Coma Glasgow (ECG) < 8
– Incapacidade de proteger a via aérea
Anatomia Básica
• Via aérea superior
– Humidifica os gases inalados
– Local de maior resistência ao fluxo aéreo
• Vias aéreas inferiores
– Vias de condução (espaço morto
anatómico)
– Bronquíolos respiratórios e alvéolos (trocas
gasosas)
Fisiologia Básica
• Circuito de pressão negativa
– Gradiente entre a boca e o espaço pleural
constitui a pressão de condução
– Necessita de vencer a resistência
– Manter os alvéolos abertos
• Vencer as forças de retracção
– Balanço entre as forças de retracção da
parede e do pulmão
Fisiologia Básica
http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm
Curvas normais de pressãovolume pulmonares
http://physioweb.med.uvm.edu/pulmonary_physiology
Ventilação
• Dióxido de carbono
PaCO2= k * Produção metabólica
Ventilação minuto alveolar
Vm (Volume minuto alveolar) = FR* volume
corrente efectivo.
V corrente (Vc) Efectivo = Vc - espaço morto
Espaço morto = Esp. anatómico + Esp. fisiológico
Oxigenação
• Oxigénio:
– Volume minuto é o volume de gás fresco entregue
aos alvéolos num minuto
– Pressão parcial de oxigénio no alvéolo (PAO2) é a
pressão necessária para forçar as trocas gasosas
através da barreira alvéolo capilar
– PAO2 = ({Pressão atmosférica -vapor de
água}*FiO2) - PaCO2 / RQ
– Boa perfusão do alvéolo que está bem ventilado
– Hemoglobina totalmente saturada no 1/3 inicial do
trajecto capilar
Oxigenação
http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301nãoes6.htm
CO2 vs. O2
Alteração das trocas gasosas
• Hipoxémia devida a:
– hipoventilação
– DesacoplamentoV/Q
shunt
– alteração da difusão
• Hipercápnia devida a:
– hipoventilação
– DesacoplamentoV/Q
Devido às diferenças entre o oxigénio e o CO2 nas suas
respectivas curvas de solubilidade e dissociação, o shunt e
as alterações da difusão não resultam em hipercápnia.
Trocas gasosas
• Hipoventilação e desacoplamentoV/Q
são as causas mais comuns de alteração das
trocas gasosas na UCIP
• Pode-se corrigir a hipoventilação
aumentando a volume minuto
• Pode-se corrigir desacoplamentoV/Q
aumentando a quantidade de pulmão que é
ventilado ou melhorando a perfusão das
áreas que são ventiladas
Ventilação mecânica
• O que pode ser manipulado……
– volume minuto (aumentar a frequência
respiratória, volume corrente)
– gradientes de pressão = A-a equação (aumentar
pressão atmosférica e FiO2, aumentar ventilação,
alterar RQ)
– superfície alveolar = volume pulmonar
disponível para ventilação (aumente o volume
aumentando pressão da via aérea)
– Solubilidade? = perfluorcarbonos?
Ventilação mecânica
Ventiladores entregam gás ao pulmão
com pressão positiva a uma
determinada frequência. A
quantidade de ar entregue pode ser
limitada pelo tempo, pressão ou
volume. A duração pode ser ciclada
pelo tempo, pressão ou fluxo.
Nomenclatura
• Pressão na via aérea
– Pico de pressão inspiratória (PIP)
– Pressão expiratória final positiva (PEEP)
– Pressão acima do PEEP (PAP ou ΔP)
– Pressão média na via aérea (MAP)
– Pressão Positiva Continua na via aérea (CPAP)
• Tempo inspiratório ou relação I:E
• Volume corrente: gás entregue a cada respiração
Modos
• Ventilação controlada:
– A respiração é totalmente suportada pelo
ventilador
– Nos modos de controlo clássicos, o doente só
pode respirar à frequência determinada
– Nas modalidades recentes o ventilador controla
e assiste. Há uma frequência mínima
controlada, inspirações extra são apenas
assistidas.
Modos
• IMV : ventilação mandatória intermitente – as
respirações “acima” da frequência estabelecida não
são assistidas
• SIMV: ventilação sincronizada intermitente
Ventilador sincroniza-se com o esforço do doente
• Pressão de Suporte: ventilador fornece pressão de
suporte mas não estabelece a frequência; pressão
assistida pode ser fixa ou variável (volume de suporte,
volume garantido, etc)
Modos
Sempre que a respiração é suportada pelo ventilador,
independentemente do modo ventilatório, o limite
do suporte é determinado pela pressão ou volume
pré-estabelecidos.
– Volume Limitado: volume corrente pré-estabelecido
– Pressão Limitada: PIP ou PAP pré-estabelecido
Ventilação mecânica
Se o volume é estabelecido, a pressão
varia…..se pressão é estabelecida, o
volume varia…..
….de acordo com a compliance…...
COMPLIANCE =
 Volume /  pressão
Compliance
Burton SL & Hubmayr RD: Determinants of Patient-Ventilator Interactions:
Bedside Waveform Analysis, in Tobin MJ (ed): Principles & Practice de Intensive
Care Monitoring
Volume Controlado-assistido,
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB,
Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
IMV, volume-controlado
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt
GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
SIMV, volume-limitado
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB,
Scmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care
Controlado vs. SIMV
Modos controlados
Modos SIMV
• Cada respiração é
suportada
independentemente do
“trigger”
• Não se pode desmamar
diminuindo a frequência
• O doente pode
hiperventilar se agitado
• Possível assincronia doente
/ vent e pode necessitar de
sedação +/- paralisia
• Vent. tenta sincronizar com
o esforço do doente
• O doente tem a sua própria
frequência (+/- PS)
• Potencial aumento do
trabalho respiratório
• Pode haver assincronia
doente / ventilador
Pressão vs. Volume
• Pressão Controlada
– controlo FiO2 e MAP
(oxigenação)
– Influencia a ventilação
frequência, PAP
– Fluxo desacelerado
(PIP baixo para o
mesmo Vc)
• Volume controlado
– controlo volume minuto
– Influencia a oxigenação
FiO2, PEEP, I/E
– Padrão de fluxo em onda
quadrada
Pressão vs. Volume
• Pressão - Riscos
– Volume corrente
modificação súbita com
variação da compliance
– hipoventilação ou
hiperexpansão do pulmão
– TET subitamente
obstruído diminuirá o
volume corrente
• Volume
– PIP não limitada per se
• (O ventilador estará
limitado)
– Padrão de fluxo em onda
quadrada (constante)
• PIP elevado para o mesmo
volume corrente quando
comparado com os modos
de pressão
Trigger
• Como é que o ventilador sabe quando
desencadear uma respiração - “Trigger”
• Esforço do doente
• Tempo decorrido
• O esforço do doente pode ser “sentido”
por variações na pressão ou no fluxo do
circuito
Precisa de Ajuda?
Pressão de Suporte
• Necessita de uma certa quantidade de trabalho
por parte do doente
• Pode-se reduzir o trabalho respiratório
fornecendo um fluxo durante a inspiração nos
ciclos desencadeados pelo doente.
• Pode ser dada com respiração espontânea no
modo IMV ou como modo autónomo sem
estabelecer a frequência
• Ciclado por fluxo
Modos Avançados
• Volume controlado regulado por pressão
(PRVC)
• Volume de suporte
• Ventilação com Relação invertida (IRV)
• “Airway-pressure release ventilation”
(APRV)
• “Bilevel”
• Alta frequência
Modos Avançados
PRVC
Modo controlado. Fornece um volume
corrente estabelecido em cada respiração
com um pico de pressão o mais baixo
possível. Entrega o gás em fluxo
desacelerado, que se considera menos
lesivo para o pulmão
Modos Avançados
Volume de Suporte
– Equivalente a pressão de suporte com
volume garantido
– Estabelece um volume corrente a atingir
– A máquina regista o volume administrado e
ajusta a pressão de suporte para atingir o
“objectivo” desejado dentro dos limites
estabelecidos.
Modos Avançados
Airway Pressure release ventilation
– Ventilação com dois níveis diferentes de CPAP
– Estabelece uma pressão “alta” e uma “baixa” e um
tempo de libertação da pressão alta
– O tempo atribuído à pressão mais “alta” é geralmente
maior que o atribuído à pressão mais “baixa” (relação
invertida)
– Ao “libertar” para a pressão mais baixa permite-se ao
volume pulmonar diminuir até à CRF
Modos Avançados
Ventilação com relação invertida
– Modalidade em pressão controlada
– I:E > 1
– Pode aumentar MAP sem aumentar a PIP:
melhora a oxigenação limitando o barotrauma
– Risco significativo de hiperinsuflação
– O doente necessitará de ser profundamente
sedado e paralisado
Modos Avançados
Ventilação de alta frequência oscilatória
–
–
–
–
–
–
–
Frequências extremamente altas (Hz = 60ciclos/min)
Volume corrente < espaço morto anatómico
Estabelece uma (MAP) pressão média na via aérea
Amplitude equivalente ao volume corrente
Mecanismo de trocas gasosas pouco claro
Tradicionalmente uma modalidade de resgate
Expiração activa
Modos Avançados
Ventilação de alta frequência oscilatória
– O doente tem que ser paralisado
– Não permite sucção frequente porque a
desconexão do oscilador resulta em perda do
volume pulmonar
– O paciente não pode rodado frequentemente e o
decúbito pode ser um problema
– Virar e aspirar o doente 1-2x/dia se tolerar
Modos Avançados
Ventilação com pressão positiva não invasiva
– Ventila em PS e CPAP com máscara bem adaptada
(BiPAP: bi-level positive airway pressure)
– Pode estabelecer uma frequência “de base”
– Pode necessitar sedação
Parâmetros iniciais
• Pressão Limitada
–
–
–
–
–
FiO2
Frequência
Relação I:E
PEEP
PIP ou PAP
• Volume Limitado
–
–
–
–
–
FiO2
Frequência
Relação I:E
PEEP
Volume corrente
Em ventiladores ciclados por tempo.
Ventiladores ciclados por fluxo estão disponíveis
mas não são geralmente usados em pediatria.
Parâmetros iniciais
• Parâmetros
– Frequência: começar com a frequência considerada
normal; i.e., 15 para adolescente/criança, 20-30 para
lactente/criança pequena
– FiO2: 100% baixando gradualmente
– PEEP: 3-5
– Controla todos os ciclos (A/C) ou só alguns (SIMV)
– Modo ?
Como escolher
• Pressão Limitada
–
–
–
–
–
FiO2
frequência
Rel I/E
PEEP
MAP
PIP
Volume corrente
(e Vm) varia
• Volume Limitado
–
–
–
–
–
FiO2
frequência
Volume corrente MV
PEEP
Rel I/E
PIP ( e MAP)
varia
Ajustamentos
• Para alterar a
oxigenação,
ajustar:
– FiO2
– PEEP
– Rel I/E
– PIP
• Para alterar a
ventilação,
ajustar:
– Frequência
respiratória MV
MAP
– Vol. corrente
Ajustamentos
• PEEP
Pode ser usado para prevenir o colapso
alveolar no final da inspiração; também
pode ser usado para recrutar alvéolos
colapsados ou para contrariar as malácias
das via aéreas, mantendo-as abertas
Excepto...
• É assim tão simples?
– Aumentando o PEEP pode-se aumentar o
espaço morto, diminuir o débito cardíaco,
agravar o desacoplamento da V/Q
– Aumentando a frequência respiratória
pode levar a uma hiperinsuflação (autoPEEP), resultando numa pior oxigenação
e ventilação
Problemas
• Está a funcionar?
–Olhar para o doente!!
–Auscultar o doente!!
– SpO2, Gasimetria, EtCO2
– Radiografia do tórax
– Verificar o ventilador (PIP; Vc expirado;
alarmes)
Problemas
• Quando há dúvidas, DESCONECTAR O DOENTE DO
VENTILADOR, e iniciar ventilação com “Ambú”.
• Assegurar que ao ventilar com Ambú a FiO2 é de 100%.
• Isto elimina o circuito do ventilador como a origem do
problema.
• Ventilar com “Ambu” permite avaliar a compliance
Problemas
• Primeiro a via aérea: o tubo está no sítio?
(pode necessitar de laringoscopia
directa/EtCO2 para confirmar) Está patente?
Está na posição correcta?
• Respiração: o tórax expande? Sons
respiratórios presentes e iguais? Gasimetria?
Atelectasia, broncospasmo, pneumotórax,
pneumonia? (considerar toracocentese)
• Circulação: choque? Sépsis?
Problemas
• Bem, isto não está a funcionar…..
– Parâmetros correctos? Modalidade correcta?
– O ventilador necessita de fazer mais trabalho?
• O doente é incapaz de o fazer
• Agravamento do processo subjacente (ou novo
problema?)
– Fuga de ar?
– O doente necessita de ser mais sedado?
– O doente necessita de ser extubado?
Problemas
• Interacção Doente-ventilador
– O ventilador deve reconhecer o esforço
respiratório do doente (trigger)
– O ventilador deve ser responder às
necessidades do doente
– O ventilador não deve interferir com o
esforço do doente (sincronia)
Problemas
• Melhorar a Ventilação e/ou Oxigenação
– Aumentar a frequência respiratória (ou diminuir a
frequência se ocorre retenção de ar)
– Aumentar o volume corrente/PAP para aumentar o
volume corrente
– Aumentar a PEEP para ajudar a recrutar alvéolos
colapsados
– Aumentar a pressão de suporte e/ou diminuir a sedação
para melhorar o esforço espontâneo do doente
Baixar as expectativas
• Hipercapnia permissiva
– Aceitar PaCO2 mais altas para limitar o pico de pressão
via aérea
– Corrigir pH com bicarbonato de sódio ou outro tampão
• Hipoxémia permissiva
– Aceitar PaO2 de 55-65; SaO2 88-90% para limitar
FiO2 (<.60) e PEEP
– Pode manter-se o conteúdo de oxigénio mantendo o
hematócrito > 30%
Terapêuticas Adjuvantes
• Decúbito ventral
– Expande o pulmão dorsal colapsado
– A parede torácica tem curva de compliance mais
favorável em decúbito ventral
– O coração afasta-se dos pulmões
– Há em geral melhoria da oxigenação
– Cuidar do doente (aspirar, colocar cateteres,
posicionar), difícil mas não impossível
– Resposta não é universal e pode não ser mantida
Terapêuticas Adjuvantes
• Óxido Nítrico
– Vasodilatador com semi-vida muito curta que pode
ser administrado através do TET
– Vasodilata os vasos sanguíneos que irrigam o alvéolo
ventilado melhorando o acoplamento V/Q
– Não tem efeitos sistémicos devido a sua rápida
inactivação por se ligar à hemoglobina
– Melhora a oxigenação mas não melhora o
prognóstico
Complicações
• Lesão pulmonar induzida pelo ventilador
– Toxicidade do oxigénio
– Barotrauma / Volutrauma
• Pico de pressão
• Patamar de pressão
• Lesão de estiramento (volume corrente)
• PEEP
Complicações
• Complicações cardiovasculares
–
–
–
–
Alteração do retorno venoso ao coração direito
Abaulamento do Septo Interventricular
Diminuição da pós-carga do coração esquerdo
Alteração da pós-carga do coração direito
• Diminuição do débito cardíaco (geralmente,
não se detecta)
Complicações
• Outras Complicações
– Pneumonia associada ao ventilador
– Sinusite
– Sedação
– Riscos dos dispositivos associados
(CVCs, linhas arteriais)
– Extubação acidental
Extubação
• Desmame
– Terá a causa da insuficiência respiratória
desaparecido ou melhorado?
– Estará o doente bem oxigenado e
ventilado?
– Poderá o coração tolerar o aumento do
trabalho respiratório?
Extubação
• Desmame (cont.)
– diminuição do PEEP (4-5)
– diminuição da frequência
– diminuição da PIP
• O que se pretende é diminuir o
trabalho do ventilador e ver se o doente
consegue compensar a diferença….
Extubação
• Extubação
– Controlo dos reflexos da via aérea
– Via aérea superior patente (fuga de ar em redor do
tubo)
– Necessidades mínimas de oxigénio
– Frequência mínima
– Minimizar a pressão de suporte (0-10)
– “Acordar ” o doente