CTI - Ventilação mecânica

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Ventilação mecânica .
Tem como objetivo oferecer suporte ao paciente até que o problema básico (clínico) seja
resolvido, ou manter o suporte do paciente com problemas ventilatórios crônicos.
Não é um recurso de cura de tratamento e sim de suporte ao paciente.
Ex: paciente com pneumonia e está em VM, a VM não vai tratar essa pneumonia e sim o
uso de antibióticos. No entanto, a VM como um recurso de suporte, vai ajudar a manter as
trocas gasosas adequadas até que o problema de base seja resolvido.
Modelo esquemático da VMI:
Circuito inspiratório: mistura de gases para o paciente, insuflando os seus pulmões.
Circuito expiratório: por onde ocorre a exalação de forma passiva, ou seja, sem
interferência do ventilador.
O ramo inspiratório está conectado a um umidificador, que vai umidificar o gás que é
propulsionado pelo ventilador antes de chegar aos pulmões do paciente.
Na inspiração, a válvula inspiratória vai estar aberta e a válvula expiratória fechada. Já na
expiração, válvula expiratória aberta e a válvula inspiratória fechada. Essas válvulas são
controladas pelo ventilador.
Válvula expiratória: fechada durante a fase inspiratória, de forma que o gás proporcionado
pelo ventilador seja fornecido diretamente aos pulmões do paciente e não haja escape.
Durante a fase expiratória, essa válvula se abre, a livre expiração do paciente.
O ventilador empurra o gás para dentro dos pulmões do paciente, através de pressão
positiva. Já na ventilação espontânea o ar é puxado para dentro dos pulmões através da
redução da pressão pleural e expansão pulmonar, fazendo com que haja um gradiente de
pressão.
Essa normalização ou aumento da ventilação proporcionada pelo ventilador faz com que
haja uma ventilação alveolar mais adequada, proporcionando a melhora da troca gasosa.
Isto é, remoção de co2 e suprimento de o2 para os capilares pulmonares.
Ventilação com ressuscitador manual:
Ventilação com pressão positiva. É usado de forma temporária,
durante alguns procedimentos como a própria intubação
traqueal ou durante a parada cardiorrespiratória. Também pode
ser feito pelos fisioterapeutas, objetivando a remoção de
secreção e a expansão pulmonar.
Ventilador x respirador:
Os aparelhos de ventilação mecânica servem para ventilar os pulmões, para promover a
assistência ventilatória. A respiração se refere a troca gasosa e não é isso que o ventilador
faz, embora ele auxilie/melhore esse processo de troca gasosa. Dessa forma, o termo
respirador está errado.
Respiração celular
Durante o metabolismo aeróbico, há produção de CO2 e consumo de O2, acontecendo de
forma constante para atender a demanda metabólica celular. Dessa forma, o sistema resp.
deve proporcionar a remoção de co2 de forma adequada e o suprimento contínuo de o2
para os capilares pulmonares para que essas necessidades metabólicas sejam atendidas e
não haja sofrimento, nem morte celular.
Disfunções respiratórias que impedem a homeostasia do CO2 e O2
Redução da oxigenação arterial e aumento da retenção de CO2 > chamada de insuficiência
respiratória aguda, que é caracterizada por uma PaO2 menor que 60 mmHg e/ou PaCO2
maior que 50 mmHg.
Sinais e sintomas de hipoxemia:
- Dispneia - mais frequente
- Taquicardia ou arritmia cardíaca
- Agitação psicomotora
- Cianose - mais frequente
- Uso da musculatura resp acessória
- Tiragem intercostal e supraclavicular
Sinais e sintomas de hipercapnia:
- Alteração/depressão do nível de consciência
- Taquicardia
- Cefaleia
- Letargia
- Rubor
- Alteração do padrão ventilatório
- Sudorese
Causas de IR aguda:
Diminuição da relação ventilação/perfusão:
Hipoxemia respondida a oxigenoterapia
Ex: dpoc, asma, doenças restritivas e obstrutivas em geral
Shut: a relação ventilação/ perfusão é igual a 0.
Caracterizada por doenças com consolidação ou colapso alveolar.
Ex: pneumonia grave, atelectasia, hemorragia pulmonar. SDRA
Aumento da relação ventilação/perfusão:
Redução importante da perfusão pulmonar
Efeito espaço morto
Se não houver compensação ventilatória, ocorrerá o aumento da PaCO2
Ex: redução do devido cardíaco, embolia pulmonar e ventilação mecânica (devido ao efeito
da pressão positiva > redução da perfusão pulmonar)
Distúrbio difusional:
Espessamento da barreira alvéolo capilar, dificultando a difusão
Ex: fibrose pulmonar, SDRA e edema pulmonar
Redução do volume minuto:
Redução da ventilação
Geralmente de causa extra-pulmonar
Caracterizado por aumento da PaCO2 e redução da PaO2 > para a redução da PaO2 a
ventilação pulmonar tem que se reduzir a uma taxa extremamente baixa.
Ex: fadiga muscular respiratória, doenças do SNC (arritmias resp) e doenças neuromusculares,
sedação com depressão do SNC.
Classificação:
Como saber se o pct precisa de VMI?
Através de alguns parâmetros e sinais/sintomas de hipoxemia e hipercapnia.
*Em vermelho: usados com mais frequência.
Benefícios da VM
● Correção a hipoxemia arterial
● Correção da acidose resp
● Redução do desconforto resp
● Prevenção ou redução da incidência de atelectasia
● Prevenção e reversão de fadiga muscular resp
● Permite sedação e bloqueio neuromuscular
● Redução do consumo sistêmico e miocárdico de o2
● Estabilização torácica
Classificação da VM
Pode ser invasiva ou não invasiva. A invasiva ocorre quando a interface entre o ventilador e
as vias aéreas do pct é feita por um dispositivo que invade essas vias áreas do pct, como
um tubo endotraqueal ou uma cânula de traqueotomia. Já a não invasiva, é caracterizada
por uma interface que não invade as vias aéreas do pct, tal como uma máscara facial,
máscara nasal, pronga nasal ou capacete e tem como objetivo evitar a VMI com pressão
positiva.
Lembrando que a pressão motriz é gerada pela contração dos músculos inspiratórios e é
definida como a pressão necessária para vencer as forças elásticas e resistivas para
expandir os pulmões. Pacientes obesos vão fazer maior esforço respiratório para gerar
pressão motriz e expandir a parede torácica para que haja a inspiração. Doenças como a
cifose, que acomete a parede torácica, ou características anatômicas como seios
aumentados, também elevam o trabalho respiratório.
A pressão intrapleural é sempre negativa. Durante a inspiração, acontece uma expansão
da caixa torácica e a pressão cai ao seu máximo. Na expiração, a pressão se torna menos
negativa, mas não se torna positiva! A pressão intrapleural se torna positiva apenas em
casos de doenças, ou seja, quando o espaço pleural é preenchido por outras coisas como
ar, sangue ou exsudato, ou em casos de ventilação mecânica. Na ventilação mecânica, o ar
entra e faz com que a caixa torácica se expanda, e não o contrário (caixa se expandindo
para o ar entrar). Esse ar exerce uma força na caixa torácica e faz com que a pressão
intra-pleural seja positiva. A pressão intrapleural é negativa devido a duas forças que puxam
a pleura em sentidos opostos: expansão da caixa torácica puxando para fora e a retração
elástica do pulmão puxando para dentro.
Ciclo respiratório
Pressões respiratórias: pressão intrapleural e pressão
intra-alveolar.
Pressão intra-alveolar:
No início da inspiração a pressão é menor (negativa), fazendo com que o ar migre do meio
externo para dentro dos pulmões. Durante a expiração, a pressão se torna positiva, fazendo
com que o ar migre para o meio externo novamente.
Essa pressão é definida pela expansão da caixa torácica e pela presença de ar.
Comportamento das pressões intrapleural e intra-alveolar no ciclo respiratório:
No início da inspiração, a pressão intrapleural começa a se tornar mais negativa.
A pressão intra alveolar cai, também se tornando negativa, permitindo que ocorra
o fluxo de ar para dentro dos pulmões. No início da inspiração, a pressão intra-alveolar
atinge o seu valor mínimo e o fluxo de ar atinge o seu máximo.
No final da inspiração, a pressão intra-pleural continua a cair, mas a intra-alveolar começa a
subir (ar entrando, favorecendo que a pressão suba), mas continua menor que a pressão
atmosférica. O fluxo de ar diminui (tendendo a zero) e a pressão intra-alveolar vai subindo;
fluxosempre acompanha a pressão intra-alveolar.
Durante a expiração, a musculatura relaxa – caixa torácica voltando ao estado inicial – e a
pressão intrapleural começa a subir (mas sempre negativa) e a pressão intra-alveolar
aumenta, se tornando positiva. O fluxo atinge seu patamar máximo, pois a pressão intra-
alveolar é máxima. No final da expiração, a pressão intra-alveolar começa a cair devido à
saída de ar e, consequentemente, o fluxo de ar também vai caindo.
Mecanismos fisiológicos da VM - pressões resp em ventilação espontânea
Modelo mecânico simplificado do sistema respiratório:
Nesse modelo é possível verificar que quando ocorre a
expansão da parede torácica (B), há uma queda de pressão ao
redor dos balões. Essa queda gera uma pressão
transmural/transpulmonar que promove a expansão dos balões.
Essa expansão gera uma pressão sub-atmosférica em seu
interior. Uma vez que a diferença de pressão entre dois pontos
ou compartimentos gera deslocamento de ar, ocorre a entrada
de ar nos balões. Uma vez cessada a força que determinou a
expansão torácica, a própria força de retração elástica dos balões torna a pressão no seu
interior positiva (pressão intra alveolar) ou supra-atmosférica, determinando, dessa forma, o
fluxo expiratório conforme a figura C.
Músculos respiratórios promovem a expansão da parede torácica, provocando a redução da
pressão pleural. Essa queda da pressão pleural leva a expansão pulmonar e a queda da
pressão intrapulmonar. A pressão alveolar sub-atmosférica determina a entrada de ar nos
pulmões. A diferença entre as pressões alveolar e pleural denomina-se pressão
transpulmonar, considerada uma pressão motriz do sistema respiratório em ventilação
espontânea.
Diferente do que ocorre em ventilação espontânea, em VM com pressão positiva o
ventilador mecânico propulsiona uma mistura de gases para o interior dos pulmões do
paciente. Dessa forma, a insuflação pulmonar não depende exclusivamente do esforço do
paciente para reduzir a pressão pleural, mas também do nível de suporte oferecido pelo
ventilador mecânico.
Na maioria das vezes, o paciente que está em VMI tem seu drive neural preservado, ou
seja, apresenta algum nível de atividade muscular respiratória, por isso é muito importante
que o ventilador funcione em sincronia com a demanda ventilatória do paciente, sendo
ajustado com níveis adequados de suporte.
Durante a VM, a pressão intrapulmonar é positiva durante toda a fase inspiratória,
aumentando gradualmente em função da entrada de volume e das propriedades mecânicas
do sistema respiratório. Esse aumento progressivo da pressão intrapulmonar faz com que a
pressão pleural fique menos negativa durante a fase inspiratória.
Em VM a pressão positiva próxima a abertura das vias aéreas somada a pressão exercida
pelos músculos inspiratórios é considerada como pressão motriz do sistema respiratório.
Ventiladores
Permite a monitorização da pressão, dos fluxos
inspiratórios e expiratórios, e do volume corrente
em função do tempo.
Essa monitorização é muito útil para o
ajuste adequado dos parâmetros ventilatórios.
Intervalo AB: fase inspiratória
Intervalo BC: fase expiratória - o tempo
expiratório corresponde ao intervalo entre o
final da inspiração e o início de uma nova
inspiração.
Intervalo AC: ciclo respiratório - o tempo
total do ciclo respiratório determina a
frequência respiratória. Dessa forma, se cada
ciclo durar 5 segs, cabem 12 ciclos em 1 min,
ou seja, a frequência é de 12 irpm (60 seg/5
seg= 12 irpm)
Como demonstrado na imagem, o fluxo
inspiratório é positivo e o expiratório é
negativo.
O volume corrente e a pressão aumentam
durante a fase inspiratória e diminuem durante a fase expiratória. O valor de pressão pode
não alcançar o zero, ao final da expiração, caso algum valor de PEEP tenha sido
programada no ventilador mecânico
Pressão motriz do sistema respiratório
Para promover a entrada de gás no sistema respiratório é necessário reduzir a pressão
pleural ou aumentar a pressão da abertura das vias aéreas. Dessa forma, aumenta a
pressão motriz, ou seja, pressão transpulmonar. Tanto em ventilação espontânea, quanto
em VM será necessário vencer a resistência e elastância do sistema respiratório para
movimentá-lo e proporcionar a insuflação pulmonar.
Equação do movimento respiratório
Essa equação leva em consideração as propriedades elásticas e resistivas do sistema
respiratório. Assim, a pressão motriz em VM (pressão monitorizada durante a insuflação
pulmonar) corresponde à soma do componente de pressão elástica, somada ao
componente resistivo. Isto é, quanto maior o volume, o fluxo e a resistência, maior a
pressão. Quanto maior for a complacência do sistema respiratório, menor será a pressão.
Pressão motriz do sistema respiratório durante a VM
Durante a VM, dependendo da modalidade ventilatória, o paciente pode ter maior ou menor
participação na pressão motriz. Ou seja, na equação é preciso adicionar na equação a
pressão muscular exercida pelo paciente (Pmusc).
As variáveis complacência e resistência são propriedades mecânicas do paciente.
Enquanto, as variáveis, volume, fluxo e PEEP são ajustadas ou sofrem influência do
ventilador mecânico.
Exemplo de aplicação da equação de movimento
Na primeira curva de pressão, o pico de pressão
atingido é mais baixo do que na segunda curva. Isso ocorre porque no segundo ciclo o fluxo
aumentado. De acordo com a equação, a pressão observada na abertura das VAs é
diretamente proporcional ao fluxo, volume, resistência e ao valor de PEEP ajustado. Ou
seja, haveria um aumento de pressão se essas variáveis fossem aumentadas. Caso o
paciente tenha um aumento na pressão e essas variáveis não foram alteradas, deve-se
identificar se isso ocorrer devido a redução da complacência ou aumento da resistência do
sistema respiratório.
Estrutura básica dos ventiladores mecânicos
O ventilador é um equipamento que permite manipular as variáveis físicas: tempo, volume,
fluxo e pressão para proporcionar a ventilação pulmonar de um determinado paciente. É
importante lembrar que essas variáveis possuem uma inter-relação e podem se tornar
dependentes ou independentes de acordo com a modalidade ventilatória empregada.
Parâmetros ventilatórios que devem ser ajustados pelo operador
Porção inferior:
> FiO2 - fração inspirada de oxigênio
> PEEP - pressão positiva ao final da expiração
> Frequência respiratória
> Volume corrente
Porção lateral: parâmetros que são monitorizados durante a VM
Porção posterior do ventilador:
1- Entrada para a energia elétrica
2- Entrada do ar comprimido
3 - Entrada do O2
Obs.: Os ventiladores microprocessados possuem também bateria interna para casos de
queda de energia ou transporte de paciente. Mesmo assim, eles devem ser alimentados de
forma contínua pela rede elétrica.
Todos os ventiladores devem receber alimentação de O2 da rede hospitalar.
Quanto ao ar comprimido: alguns ventiladores possuem sistema de turbina interna, que
dispensa a alimentação de ar da rede hospitalar.
Noções sobre o funcionamento do ventilador
Esse equipamento deve estar conectado à rede de gases e a rede elétrica. No painel do
equipamento é possível ajustar os parâmetros desejados para a VM.
No seu interior podemos visualizar um microprocessador que tem como função realizar
cálculo e tomada de decisão > ele analisa, compara e decide. Esse microprocessador está
conectado ao sistema de controle, que tem a função de executar diversas funções como:
coordenar/controlar a ação do compressor ou turbina que vão propulsionar os gases para
dentro dos pulmões do paciente, e o controle das válvulas. Dessa forma, de acordo com
uma determinada programação e das informações processadas pelo equipamento é
possível ventilar o paciente.
Sensores de pressão e fluxo monitoram a todo tempo a ventilação do paciente e fornecem
essas informações para o microprocessador. A presença dessa monitorização contínua
através desses sensores permite melhorar a qualidade da ventilação.
Critérios de fase (estão relacionados a forma como ocorre o ciclo respiratório):1. Disparo
2. Ciclagem
3. Limite
1. Disparo
Forma como a fase inspiratória é deflagrada. Pode ser tempo, fluxo e pressão.
No disparo a tempo os ciclos respiratórios são iniciados em intervalos de tempo pré
determinados de acordo com a frequência respiratória que está programada no ventilador.
Dessa forma, se o operador programa a frequência de 15 irmp, a cada 4 segundos o
ventilador iniciará um novo ciclo respiratório. (Tempo total = 60/FR > 60/15 = 4s).
Uma vez que os pacientes em VM apresentam drive respiratório, é necessário que os
ventiladores tenham algum mecanismo de detecção do início do esforço inspiratório do
paciente para que ele (ventilador) inicie a entrega de volume, ou seja, a fase inspiratória.
Dessa forma, é possível evitar que o paciente realize um esforço sem receber o volume do
ventilador > mecanismo é denominado sensibilidade.
Isto é, na sensibilidade à pressão, quando o paciente realiza algum esforço para inspirar
ocorre queda de pressão abaixo da linha de base, que é interpretado pelo ventilador como
esforço inspiratório. O ventilador, então, inicia imediatamente a entrega de volume – fase
inspiratória.
Em todas as situações em que o paciente é capaz de disparar o ventilador, o tempo do ciclo
respiratório não vai ser fixo e a frequência respiratória vai ser controlada pelo próprio
paciente. Dessa maneira, evita que o paciente realize esforços ineficazes, ou seja, sem a
fase inspiratória entregue pelo ventilador e evita que o ventilador entregue a fase
inspiratória no momento em que o paciente está expirando.
Outra forma de disparo realizado pelo paciente trata-se do disparo a fluxo, em que ao
detectar que o paciente está consumindo fluxo, ou seja, está realizando uma inspiração, o
ventilador entende que a inspiração foi iniciada pelo paciente e, então, ele deve iniciar
também a entrega de volume.
Duas formas de disparo realizado pelo paciente:
Na figura da esquerda, temos o disparo a pressão, onde há uma leve queda dessa pressão
abaixo da linha de base e ela é capaz de provocar a entrega de volume (início da
inspiração) realizado pelo ventilador. Já na figura da direita com a sensibilidade a fluxo, é
possível verificar que um pequeno aumento do fluxo inspiratório é detectado pelo ventilador
e compreendido como um aumento da demanda ou início da demanda inspiratória do
paciente e dessa forma, o ventilador entrega o fluxo e volume para o paciente, iniciando a
fase inspiratória.
2. Ciclagem
Está relacionada à variável que determina o final da fase inspiratória. Pode ser a tempo,
volume, fluxo e pressão.
Ciclagem a tempo: é o próprio tempo inspiratório programado pelo operador do ventilador.
Essa forma de ciclagem é característica da VM de pressão controlada.
Ciclagem a volume: a fase inspiratória termina quando todo o volume corrente que foi
programado pelo operador é entregue. Essa forma de ciclagem é característica da VM de
volume controlado.
Ciclagem a fluxo: é característica do modo de VM com pressão de suporte. Aqui o fluxo é
livre, apresentando uma forma descendente e a fase inspiratória termina quando um
percentual do fluxo inspiratório pré definido é atingido.
Ciclagem a pressão: característica dos ventiladores mais antigos. Uma pressão máxima
ou limite é pré determinada, ou seja, o ventilador começa a sua entrega de volume e ao
atingir essa pressão máxima a fase inspiratória é terminada.
3. Limite
Está relacionada à variável cujo valor final é alcançado antes do término da fase
inspiratória.
Geralmente essa variável mantém um valor constante durante a fase da inspiração. Os
modos ventilatórios podem ser limitados a pressão, volume e fluxo.
Os modos de VM com pressão controlada ou pressão de suporte são modos limitados a
pressão. Isto é, a pressão é constante durante toda a fase de inspiração.
VM controlada a volume: quando a onda de fluxo é quadrada, ou seja, o fluxo inspiratório
é constante durante toda a fase inspiratória, está caracterizada, então, a limitação ao fluxo.
Exemplo - ventilação controlada a volume (VCV):
Disparo: pode ser a pressão, fluxo ou a tempo (não há queda de pressão no início da
inspiração).
Ciclagem: No modo VCV é uma ciclagem a volume, ou seja, quando o volume corrente
programado é atingido, termina a fase inspiratória e o ventilador abre a válvula expiratória.
Quando o fluxo programado é um fluxo constante, onda quadrada de fluxo, pode se dizer
que esse modo é um modo limitado a fluxo.
Exemplo - pressão controlada a volume (PCV):
Pode ser disparado a tempo (quando os ciclos resp são disparados pelo ventilador
independente do esforço do paciente), a
pressão ou a fluxo (quando o ventilador é
capaz de detectar o início da inspiração do
paciente para iniciar a entrega de volume).
É um modo limitado à pressão, pois ela é
constante durante toda a fase inspiratória.
É um modo ciclado a tempo, pois o tempo
inspiratório é uma variável pré programada
pelo operador do ventilador e quando ele
(tempo insp) é alcançado, termina a fase insp
e o ventilador abre a válvula expiratória.