UNIDADE 3 (2)-MECANICA VENTILATORIA - Unidade 3 -2

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COMPORTAMENTO ELÁSTICO E RESISTIVO DO SITEMA RESPIRATÓRIO 
 Os pulmões podem sofrer expansão e retração por duas maneiras: 
• Pelos movimentos do diafragma para baixo e para cima, a fim de aumentar ou diminuir a altura da cavidade torácica; 
• Pela elevação e abaixamento das costelas para aumentar e diminuir o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica. 
 O pulmão é um a estrutura elástica que sofre colapso à semelhança de um balão e expele todo seu ar pela traquéia toda vez que não houver um a força par a mantê -lo insuflado. 
 Além disso, não existe qualquer inserção entre o pulmão e a parede da caixa torácica , exceto no local em que é suspenso no hilo, do mediastino. Com efeito, o pulmão literalmente flutua na caixa torácica , circunda do por uma camada muito delgada de líquido pleural , que lubrifica os movimentos dos pulmões no interior da cavidade. 
 O bombeamento contínuo desse líquido par a os canais linfáticos 
 mantém leve sucção entre a superfície visceral da pleura pulmonar e a superfície pleural parietal da cavidade torácica. Por conseguinte, os dois pulmões aderem à parede torácica com o se 
 estivessem colados, embora possam deslizar livremente, quando bem lubrificados, à medida que o tórax se expande e se retrai. 
Pressão Pleural e suas mudanças durante a respiração
 A pressão pleural refere -se à pressão existente no estreito 
 espaço entre a pleura pulmonar e a pleura da parede torácica . 
 No início da inspiração, a pressão pleural normal é de aproximadamente - 5 cm /H2O, que é a quantidade de sucção necessária par a manter os pulmões expandidos em seu nível de repouso. 
 A seguir, durante a inspiração normal , a expansão da caixa 
 torácica traciona a superfície dos pulmões com maior força e cria pressão ainda mais negativa , a tingindo valor médio de cerca de -7,5 cm/H2O.
 A movimentação do ar pelas VA na inspiração e na expiração depende basicamente da variação de pressão para vencer a impedância do pulmão e da caixa torácica . Na ventilação espontânea os músculos são os responsáveis pela variação da pressão e, durante a ventilação mecânica, a pressão positiva enviada aos pulmões substituem a função dos músculos ventilatórios. 
 Pressão transrespiratória (Prs), pressão transtorácica (Pw), pressão transpulmonar (Pp), pressão na boca com as VA abertas (Pao), pressão alveolar (Palv), pressão pleural ( Ppl) e pressão da superfície corporal (Psc) fazem parte do gradientes pressóricos , pressão torácica e pressão pulmonar 
 Na ventilação em repouso, para se conquistar um volume maior deve-se aumentar a pressão transpulmonar (Pp) por meio da redução da pressão pleural. Este é o objetivo das técnicas de expansão fisioterapêuticas em pacientes ventilando espontanemante. Em pacientes sob ventilação mecânica (pressão positiva) o aumento da Pp ocorre pela elevação da Palv. 
Mecânica Ventilatória ( Espontânea)
Inspiração:
- Contração dos músculos ventilatórios
- Diminuir Ppl 
- Diminuir Palv
- Palv < Patm
- Aumento volume 
Expiração :
- Relaxamento dos músculos ventilatórios 
- Aumento Ppl
- Aumento Palv 
- Palv > Patm
- Diminuição do volume 
Mecânica Ventilatória ( Ventilação Mecânica)
Inspiração:
- Pressão Positiva gerada pelo ventilador mecânico 
- Aumento Ppl
- Aumento Palv 
- Aumento Volume 
Expiração :
- Relaxamento dos músculos ventilatórios 
- Retorno elástico do pulmão
- Manutenção de uma Pressão Positiva ao final da expiração (PEEP)
- Diminuição Ppl
- Diminuição Palv
- Diminuição Volume 
Nota: Patm = Pressão Atmosférica ( ao nível do mar 760 mmHg) 
Fluxo Aéreo 
 O fluxo aéreo pode ser definido com quantidade de ar (volume de ar) que passa pelas VA em um espaço de tempo, ou seja, o fluxo é uma relação entre o volume o tempo. Durante a inspiração, espontânea, o fluxo aéreo depende da contração dos músculos ventilatórios e na expiração o fluxo depende do retorno elástico do sistema respiratório. 
 O fluxo aéreo sofre variações de acordo com o comprimento, calibre e atrito das VA, densidade do gás, tipo de fluxo ( laminar, turbilhonar ou transicional) e a velocidade na qual o fluxo se processa (tempo inspiratório ou expiratório) . Há, de fato, uma relação entre a inspiração e a expiração que é determinada pelo fluxo das VA. A relação Inpiração-Expiração (I:E) normal é da ordem de 1:2, 
o que vem a estabelecer um tempo de expiração maior que o de inspiração em condições fisiológicas. Geralmente o tempo inspiratório está em torno de 0,8 a 1,2 segundos. A aceleração do fluxo inspiratório tende a diminuir o tempo de inspiração e aumentar o tempo de expiração; já uma redução do fluxo inspiratório tende a aumentar o tempo inspiratório e diminuir o tempo expiratório. 
Fluxo = VC/ Ti
Onde 
VC = Volume corrente 
Ti = Tempo Inspiratório
Equação da ventilação Pulmonar
 A equação da ventilação pulmonar representa a pressão imposta aos músculos ventilatórios para a passagem do fluxo aéreo pelas vias aéreas. Ela pode ser representada pela seguinte formula: 
Pva = 1/Csr . VC + Rsr . V´+ Isr . V” 
Pva = Pressão nas vias aéreas
Csr = Complacência do sistema respiratório
VC = Volume corrente 
Rsr = Resistência do sistema respiratório 
V´= Fluxo 
Isr = Inertância do sistema respiratório 
V” = Aceleração 
 Como a resistência é, por vezes, desprezível, pois representa a tendência do sistema respiratório em resistir às mudanças de fluxo, podemos reescrever a equação da seguinte forma:
Pva = (VC/Csr) + Rsr . V´)
 A divisão entre o VC e a Csr caracteriza as propriedades elásticas do pulmão e da caixa torácica. Já o produto entre Rsr e o fluxo representa as propriedades resistivas do sistema respiratório. Durante a ventilação espontânea ou na ventilação mecânica essas propriedades deverão ser vencidas para que o ar mova-se pelas VA em direção aos alvéolos. 
 
 Na ventilação mecânica durante a fase inspiratória, a pressão nas VA registradas no manômetro ou na tela do aparelho vão se elevando à medida que o fluxo de ar distende os pulmões e a caixa torácica. No final da fase inspiratória, podemos verificar a pressão máxima para acomodar o VC desejado, nas vias aéreas, a pressão de pico (Ppico - normal até 40cmH20) Como foi o valor necessário para vencer os componentes de resistência e elásticos do sistema, obtemos a seguinte equação:
Ppico = Pressão Elástica + Pressão Resistiva 
Logo, na ventilação mecânica, a Pressão nas VA (Ppico)será:
Pva = VC / Csr + Rsr . V´+ PEEP*
Onde :
*Peep = Peep fisiológica + auto PEEP
 
Complacência do Sistema Respiratório (Csr) 
 Complacência é a capacidade dos pulmões distenderem-se ao se aplicar uma força externa (pressão), ou seja, é a medida da variação de volume por pressão aplicada. Em pulmões normais a complacência está em torno de 200ml/cmH2O. Podemos defini-la também como oposta à elastância. 
 A Csr pode ser definida, então, pela seguinte equação:
Csr = ΔV / ΔP 
Ou ainda,
Csr = (V2 – V1 ) / (P2 – P1 ) 
Onde :
 V2 = (volume final) = VC + CRF 
V1 = ( volume inicial) = CRF
P2 = ( pressão final ) = Ppico 
P1 = ( pressão inicial) = PEEP + Auto PEEP* 
 
Complacência Estática (Cest.) 
 Com o paciente relaxado, na ausência de fluxo (condições estáticas), pode-se verificar a complacência estática ( Cest). O valor esperado é cerca de 80 ml/cmH2O ( ventilação mecânica) e em pacientes com condições patológicas (IrepA), os valores, geralmente, são inferiores a 50 ml/cmH2O.Para se aferir, corretamente, a Cest, durante a ventilação mecânica, as seguintes condições devem ser respeitadas: o paciente deverá esta sedado e /ou curarizado, em modo A/C com onda de fluxo quadrada e deve-se realizar uma pausa inspiratória de no mínimo 2 segundos a fim de se verificar a pressão de platô (Pplatô) . 
 A Platô ( normal é menor que 30 cmH2O) é a pressão de acomodação alveolar, ou seja, representa a pressão elástica,já que quando se realiza uma pausa inspiratória, o fluxo torna-se igual a zero. Assim, as propriedades resistivas não existirão, logo, a pressão no interior dos alvéolos tenderá a ficar igual a pressão nas VA centrais. Desta forma, vejo como fica a equação da ventilação pulmonar. 
Pva = (VC/Csr) ou Pva = Pressão Elástica
 Como a resistência ao fluxo de gás é igual a zero, devido à ausência de fluxo durante a pausa inspiratória, a Pva refletirá o equilíbrio elástico entre os componentes do parênquima pulmonar e os componentes da caixa torácica, ou seja, refletirá a pressão de platô. 
Logo, a Cest será definida pela seguinte equação:
Cest = VC/(Pplatô – Peeptot)
Onde :
Cest = complacência Estática
VC = Volume Corrente
Pplatô = Pressão de Platô 
PEEP tot = PEEP total ( PEEP + Auto –PEEP) 
Complacência Dinâmica ( Cdim)
 Inclui a complacência dos circuitos do ventilador mecânico, da parede torácica, dos pulmões e, ainda, a resistência oferecida pelo TOT. Seu valor normal é, em média , 10 a 20% inferior se comparando ao valor da Cest; podendo ser definida pela seguinte equação:
Cdin = VC / (Ppico – PEEPtot)
Onde:
Cdin = Complacência Dinâmica
VC = Volume Corrente
Ppico = Pressão de Pico 
PEEPtot = PEEP total ( PEEP + Auto -PEEP) 
PEEP ( 6 – 8 cmH2O)
 A pressão positiva expiratória final (PEEP) tem como objetivo melhor ar a oxigenação arterial em situações clínicas em que ocorra dificuldade nas trocas gasosas. 
 Seu principal efeito é a promoção de um aumento da capacidade residual funcional (CRF). Sua implementação é gradual e lenta, sempre observando possíveis implicações na hemodinâmica do paciente.
EFEITOS COLATERAIS DA PEEP
 Os efeitos colaterais mais comuns são: instabilidade hemodinâmica; barotrauma e Acidose Respiratória. 
 Efeitos esses ocorrem devido a aplicação indevida do aumento da PEEP, somada a principalmente a altas 
 frequências respiratórias, que acarretam o aparecimento de AUTO PEEP dinâmica e a soma em série desses valores; alterando não só a dinâmica ventilatória, como também ocasionando alterações clínicas importantes.
EFEITOS PULMONARES DA PEEP
•Aumento da Capacidade Residual Funcional; 
•Redistribuição da água extravascular pulmonar (congestão pulmonar) ; 
•Recrutamento alveolar; 
•Aumento volume de gás alveolar; 
•Diminuição do shunt intrapulmonar; 
•Melhora na relação V/Q ; 
•Melhora na complacência pulmonar. 
SURFACTANTE
O surfactante pulmonar é um líquido que reduz de forma significativa a tensão superficial dentro do alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso durante a expiração. Consiste em 80% de fosfolípideos, 8% de lípidos e 12% de proteínas. 
Vantagens Fisiológicas do Surfactante 
•Baixa tensão superficial nos alvéolos, aumentando a complacência pulmonar ; 
•Estabilidade dos alvéolos, promovendo a redução do esvaziamento de pequenos alvéolos; 
•Manter secos os alvéolos, diminuindo a pressão hidrostática no tecido fora dos capilares, impedindo a transudação de líquidos; 
•Interdependência (forças expansoras pelo parênquima
 circundante expandido).
Deficiência do surfactante 
•Metabolismo pulmonar anormal do surfactante ; 
•Inativação alveolar e debrís (bactérias, debrís celular, fibrina, fluído de edema do espaço aéreo); 
•Mediadores inflamatórios nos alvéolos (lesão direta no sistema surfactante) .