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Fisioterapia em UTI Ventilação Mecânica Básica Prof. Fernando Braga Estevão História da Ventilação Mecânica Terapia Intensiva – 1855 ( Florence Nightingale A UTI – 1926: Walter Dandy O Ventilador: Phlip Drinker 1927 Iron Lung - Drinker 1930 - comercialização Assistência Ventilatória Equipe Interdisciplinar Edição 1930 – Quem salvar ? Irving S. Johnston, 25 ou a mulher Jean McCullough, 30 ? A Crise da Poliomielite A Intubação: Dwyer 1890 e Magill 1916 1910 – Chevalier Jackson Ventiladores: 1906 Pulmotor e Spiropulsatil 1934 Mark – 7: Redução óbito de 70% para 10%. A Lesão Pulmonar: 1967 Thomas Petty Evolução dos Ventiladores Mecânicos 1950 – Pulmão de Aço (IRON LUNG); 1960 – Ventiladores BIRD MARK – 7; 1970 – Ventiladores Volumétrico – Benneti; 1980 – Ventiladores Microprocessados; 1990 – Válvulas Mecatrônicas; 2000 – Monitorização Ventilatória. Ventilação Mecânica Ventilação mecânica é um processo terapêutico que pode substituir total ou parcialmente a função respiratória temporariamente. Sempre que pensamos em assistência ventilatória devemos ter em mente o respeito pelas características fisiológicas e patológicas do sistema respiratório do paciente. Para que a adaptação máquina/paciente seja próxima do ideal, deve-se levar em conta alguns fatores marcantes na assistência ventilatória: Ventilação Mecânica Sincronismo e conforto do paciente; Controle sobre a pressão de pico nas vias aéreas; Menor efeito sobre o sistema cardiovascular; Estabelecer uma relação V/Q ideal; Complacência, resistência, capacidade respiratória, entre outros fatores que possam ser causas ou conseqüências destes. Objetivos da VM A ventilação mecânica é utilizada por duas razões básicas: Suporte a curto prazo durante um evento agudo Suporte prolongado da fadiga ou paralisia dos músculos respiratórios A VM bem sucedida resulta em ventilação, intercâmbio gasoso e equilíbrio ácido-básico aceitáveis. Sistema Respiratório Funções: Trocas gasosas Equilíbrio térmico Regulação dos líquidos corporais Filtragem do sangue Reservatório sangüíneo Retorno venoso Fonação 21 Anatomia do Sistema Respiratório Trato respiratório superior Trato respiratório inferior Músculos respiratórios 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Músculos da respiração Principal: diafragma Motor secundário: intercostais externos 32 33 34 Mm. acessórios Auxiliares: Esternocleidomastóideo Serrátil anterior Escalenos Peitoral maior Trapézio (fibras inferiores) Serráteis posteriores Levantadores das costelas Subcostais 35 36 37 38 39 40 41 Funções do Sistema Respiratório Troca gasosa – O2 por CO2 Superfície pulmonar: 70 a 100 m2 300 milhões de alvéolos Equilíbrio térmico Regulação do pH plasmático Filtração de êmbolos pela circulação Pulmonar FONAÇÃO 42 Zona de transporte Zona de transporte aéreo ou árvore traqueobrônquica: Estende-se da traquéia até os bronquíolos terminais Divide-se em 16 gerações 43 44 Ventilação Pulmonar A respiração tem como objetivo o fornecimento de oxigênio aos tecidos e a remoção do dióxido de carbono. É dividida em 4 eventos: Ventilação pulmonar Difusão Transporte Regulação da ventilação 45 Freqüência Respiratória Número de incursões respiratórias por minuto. Representa o número de contrações diafragmáticas por minuto Fr = 12 a 20 irpm 1 Fr = 1 ciclo respiratório, ou seja inclui um inspiração e uma expiração 46 Movimentos da caixa torácica Movimentos gerados pela mobilização das costelas Contração diafragmática Responsáveis pela entrada e saída de ar dos pulmões Alça de balde Braço de bomba 47 48 Volumes Pulmonares Volume corrente (Vc): quantidade de ar mobilizada em um período do ciclo respiratório = 500 ml Volume de reserva inspiratório (VRI): volume de ar que ainda pode ser inspirado ao final da inspiração do Vc normal. VRI = 3000 ml 49 Volumes Pulmonares Volume de reserva expiratória (VRE): volume de ar, que por expiração forçada, pode ser exalado após saída do Vc normal. VRE = 1100 ml Volume residual (VR): volume de ar que permanece nos pulmões após uma expiração forçada. VR = 1200 ml 50 Capacidades Pulmonares Capacidades pulmonares representam a soma de dois ou mais volumes pulmonares. São utilizadas na descrição de eventos do ciclo respiratório 51 Capacidades Pulmonares Capacidade inspiratória (CI): soma do volume corrente mais o volume de reserva inspiratória. CI = 3500 ml Capacidade residual funcional (CRF): soma do volume de reserva expiratória mais o volume residual. CRF = 2300 ml 52 Capacidades Pulmonares Capacidade vital (CV): soma do volume de reserva inspiratório mais o volume corrente mais o volume de reserva expiratório. CV = 4600 ml Capacidade pulmonar total (CPT): é o maior volume que os pulmões podem alcançar. CPT = 5800 ml 53 Resumindo CI = VC + VRI CRF = VRE + VR CV = VRI + Vc + VRE CPT = Vc = VRI + VRE + VR 54 Espaço morto Anatômico Alveolar Fisiológico Shunt Ventilação alveolar (volume minuto): Porção da ventilação global que a cada minuto alcança a zona respiratória 55 Propriedades elásticas do sistema respiratório Lei de Hooke: Variação de comprimento (volume) e diretamente proporcional a força (pressão) Complacência estática Complacência dinâmica Elastância Fenômeno de interdependência Surfactante pulmonar (pneumócitos tipo II) perda = redução da complacência pulmonar 56 Tipos de fluxo Laminar Turbilhonar Transicional 57 Diferenças regionais de ventilação Até agora estivemos supondo que todas as regiões pulmonares possuem a mesma ventilação Entretanto regiões inferiores ventilam-se melhor do que as superiores Tal afirmativa justifica-se através de dois aspectos: anatômico e influência direta da gravidade no ser humano em posição ortostática Obs: em posição supina esta diferença desaparece Difusão Transferência de gás através da barreira sangue-gás Sinônimo: troca gasosa Processo passivo sem gasto energético Leis da Difusão A difusão através dos tecidos é descrita pela Lei de Fick: Esta afirma que a velocidade de transferência de um gás através de uma lâmina de tecido é proporcional à área do tecido e à diferença de pressão parcial entre os dois lados, inversamente proporcional a espessura do tecido Área da barreira sangue-gás no pulmão varia de 50 – 100 metros quadrados 60 Captação de oxigênio ao longo do capilar pulmonar PO2 em um eritrócito vale cerca de 40mmHg PO2 alveolar é de 100mmHg Distância entre um alvéolo e um capilar pulmonar é cerca de 0.4 micrômetros Esta diferença de PO2 alveolar e capilar gera um gradiente de pressão que faz com que ocorra uma “inundação” de O2 no capilar pulmonar Limitações para a difusão do oxigênio São principalmente: espessura da membrana, área da membrana, coeficiente de difusão do gás e a diferença de pressões entre os dois lados da membrana. Além destes, o fluxo sangüíneo pulmonar e elevadas altitudes também influenciam diretamente na difusão do O2 A espessura da membrana respiratória Pode estar aumentada, por exemplo, quando ocorre acúmulo de líquido de edema no espaço intersticial e nos alvéolos Através de algumas patologias pulmonares Pode ser reduzida acentuadamente pela retirada de um pulmão inteiro Coeficiente de difusão Depende da solubilidade de um gás através da membrana respiratória Os gases envolvidos nas trocas gasosas possuem valores absolutos de coeficiente de difusão, o que os torna em relação a velocidade de troca mais ou menos solúveis no sangue Diferença de pressões Esta é a diferença da pressão de um gás no interior dos alvéolos e a pressão parcial deste mesmo gás no sangue Tal diferença “orienta” o sentido de movimentação deste gás na unidade respiratória (um alvéolo e seu respectivo capilar) Capacidade de difusão da membrana respiratória Capacidade de difusão é definida como o volume de gás que se difunde através da membrana respiratória a cada minuto, para um diferença de pressões de 1mmHgÉ expressa em ml/min/mmHg Para o oxigênio vale 21 ml/min/mmHg o que gera aproximadamente um volume de 230ml de O2 passando através da membrana respiratória, valor equivalente ao consumo corporal em repouso por minuto Relação V/Q Distribuição da ventilação Distribuição da perfusão Relação ventilação perfusão = V/Q 67 Controle da Respiração 68 Centro Respiratório Composto por diversos grupos de neurônios localizados bilateralmente no bulbo e na ponte Dividido em três grandes grupos Grupo respiratório dorsal – centro inspiratório Grupo respiratório ventral - centro expiratório Centro pneumotáxico – controla Fr e padrão ventilatório 69 70 71 72 Papel do CO2 73 Papel do O2 74 Fisiologia Respiratória Ventilação Pulmonar Mecanismo de ventilação pulmonar Volumes e capacidades pulmonares Trocas gasosas Pressões parciais dos gases Controle Respiratório 75
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