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2 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Consiste em um suporte ventilatório, que sustenta ou substitui o bombeamento ventilatório normal, utilizando prótese introduzida na via aérea (tubo orotraqueal ou traqueostomia), movimentando o ar para dentro e para fora dos pulmões por meio de pressão positiva. Objetiva manter a adequada troca gasosa, corrigindo a hipoxemia e acidose respiratória associada à hipercapnia; O alivio do trabalho respiratório; Evitar ou reverter à fadiga dos músculos respiratórios; Reduzir o desconforto de modo a permitir a aplicação de abordagens terapêuticas especificas, no tratamento de pacientes com insuficiência respiratória aguda ou crônica agudizada. Insuficiência respiratória (IRpA) é a “incapacidade de manutenção da oferta normal de O2 aos tecidos ou de remoção do dióxido de carbono (CO2) dos tecidos” e resulta, frequentemente, de um desequilíbrio entre o trabalho respiratório imposto e a força e/ou resistência ventilatória. Com base na gasometria arterial, a IRpA apresenta PaO2 (pressão parcial de O2 arterial) inferior a 60 mmHg e/ou PaCO2 (pressão parcial de O2 alveolar) superior a 50 mmHg em indivíduos saudáveis respirando ao ar ambiente. Classicamente divide-se em duas categorias: Tipo I, insuficiência hipoxêmica, quando o principal problema é uma oferta inadequada de O2 e do Tipo II, insuficiência hipercápnica, descrita como uma “insuficiência por hipoventilação pulmonar” e resultado dos níveis elevados de CO2. 3 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva MEDIDAS DA OXIGENAÇÃO Detecta por meio da luz, níveis de Hb oxigenada e reduzida. Método não invasivo. Medida invasiva mais fidedigna, obtida por punção arterial. Mede a PaO2, Sa02, a PaCO2, HCo3 e o pH. Oximetria de pulso (spo2) Oxigenação arterial PRINCÍPIOS DA VENTILAÇÃO Utilizam-se aparelhos que insuflam de forma intermitente, as vias aéreas com volumes de ar (Volume Corrente – VC), com controle da concentração de O2 (FIO2) e velocidade do ar administrado (fluxo inspiratório). O número de ciclos respiratórios que os pacientes realizam em um minuto (frequência respiratória FR) também podem ser controlados, neste caso, serão consequentes ao tempo inspiratório (TI). O tempo expiratório (TE) pode ser definido pelo paciente (ventilação assistida), de acordo com suas necessidades metabólicas, ou por meio de prévia programação do aparelho (ventilação controlada). Pode-se calibrar ainda, a depender do modo escolhido, o pico de pressão inspiratória (PPI) e a Pressão Positiva ao Final da Expiração (PEEP), uma pressão positiva administrada de forma constante ao final da expiração. INDICAÇÕES A desproporção entre o esforço respiratório, e a ventilação pulmonar resultante é uma das suas principais indicações. Tal situação pode ser gerada por falência neuromuscular, por mecânica respiratória alterada, ou ambas. Indicações frequentes: Apnéia; Supressão ventilatória em casos de cirurgias; Correção de falência hipoxemia e hipercapnia; Choques; Prevenção ou tratamento de atelectasia; Diminuição do consumo de oxigênio sistêmico ou miocárdico. 4 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva Parâmetros Normais Considerar VM Frequência respiratória 12-20 >35 Volume corrente (mL/kg) 5-8 10 Pressão ins. máx (cmH2 O) 80-120 >–25 Pressão exp. máx (cmH2 O) 80-100 60 P(A-a)O2 (FIO2 = 1,0) 25-80 >350 PaO2 /FIO2 >300Critically Ill Patients. Intensive Care Med. 2008 4. Rivers E, Nguyen B, Havstad S, Ressler J, Muzzin A, Knoblich B, Peterson E, Tomlanovich M; Early Goal-Directed Therapy Collaborative Group. et., al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N Engl J Med. 2001. 5. BARBAS, Carmen Sílvia Valente et., al. Recomendações brasileiras de ventilação mecânica 2013. Parte 2. Rev. bras. ter. intensiva, São Paulo, v.26, n.3, p.215- 239, Sept. 2014. 2 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: CPAP VENTILAÇÃO MECÂNICA NÃO INVASIVA CPAP Figura 1.0 - Fonte: www.google.com/imagens VENTILAÇÃO MECÂNICA NÃO INVASIVA: CPAP INTRODUÇÃO O interesse pelo suporte ventilatório não-invasivo vem ressurgindo há cerca de 15 anos com o uso de ventiladores com pressão negativa empregados de modo intermitente (particularmente à noite) nos pacientes com sintomas de hipoventilação crônica. O uso de pressão positiva contínua em vias aéreas (CPAP), através de máscaras nasofaciais, tem-se mostrado capaz de diminuir tanto o trabalho inspiratório quanto o expiratório, melhorando a eficiência diafragmática e evitando a estafa muscular. 3 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: CPAP Pressão positiva contínua nas vias aéreas A principal diferença entre a EPAP e a CPAP se dá na fase inspiratória. Na EPAP não existe nenhum tipo de auxílio, enquanto na CPAP a inspiração é realizada com ajuda externa por meio de fluxos elevados (Fig 1.1). Figura 1.1 - Fonte: Fisioterapia respiratória de A a Z. A CPAP mantém uma pressão positiva constante durante todo o ciclo respiratório e foi inicialmente utilizada por Poulton e Oxon, em 136, no tratamento do edema agudo de pulmão. Por meio da expansão dos alvéolos colapsados e do aumento da capacidade residual funcional, a CPAP melhora a oxigenação e reduz o trabalho respiratório. O uso da CPAP para expansão pulmonar deve ser descontínuo e realizado em pacientes com hipoxemia persistente em razão de shunt. Contudo, eles devem apresentar uma ventilação espontânea adequada. A pressão positiva contínua nas vias aéreas pode ser ofertada ao paciente por meio não invasivo, utilizando-se máscara nasal, facial ou total e bucal. Pode-se também ofertá-la de maneira invasiva, por meio de cânula de traqueostomia ou tubo endotraqueal. Existem duas formas principais de oferecer CPAP: • Usando um gerador de fluxo conectado à fonte externa de gases. • Utilizando equipamento eletrônicos específicos, produzidos por diversos fabricantes. A CPAP oferecida por meio do sistema gerador de fluxo compreende uma fonte de gás (oxigênio ou ar comprimido), um gerador de fluxo, a traquéia, um tubo T, uma válvula de PEEP e uma máscara. O fluxo liberado deve ser ajustado para atender a demanda inspiratória do paciente sem provocar uma deflexão maior do que 2 cmH2O durante a inspiração. Alguns autores recomendam fluxos de, no mínimo, duas a três vezes o volume-minuto do paciente. 4 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: CPAP Quando a CPAP é utilizada para expansão pulmonar deve-se ficar atento a essas contraindicações: • Instabilidade hemodinâmica. • Hipoventilação • Náuseas • Traumatismos faciais. • Pneumotórax não tratado • Fístula broncopleural. • Hipertensão intracraniana. A respiração oral que leva à aerofagia bem como as pressões superiores de 15 cmH2O podem promover distensão gástrica, aumentando o risco de vômitos e broncosaspiração. A escolha da interface é um dos fatores preponderantes para a aceitação da terapia por parte do paciente. A interface precisa ser cuidadosamente escolhida e adaptada para minimizar o desconforto do paciente. A má adaptação da máscara pode promover vazamento excessivo de gás, causando intolerância por causa de ressecamento dos olhos. Como geralmente terapia de expansão com CPAP não ultrapassa de 20 a 30 minutos por sessão, pode-se dispensar a umidificação. Caso as sessões ultrapassem esse período ou o paciente apresente secreções muito viscosas, deve-se considerar a utilização de um umidificador no circuito. Além de ser uma forma de ventilação não invasiva e aplicada no tratamento da insuficiência respiratória aguda (IRpA), a CPAP é frequentemente uma das únicas formas de abordagem expansiva e desobstrutiva que pode ser aplicada em pacientes hospitalizados por não ser contraindicada em casos de dispneia. 5 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: CPAP Critérios de seleção do paciente em IRpA para uso da máscara de CPAP – Tabela 1.0 ● Bom nível de consciência e cooperação ● Ausência de íleo adinâmico ● Ausência de sangramento respiratório ou digestivo ● Ausência de arritmias ou isquemia cardíaca ● Ausência de secreção respiratória copiosa ● Estabilidade hemodinâmica ● Normo ou hipocapnia ● Ausência de lesão facial CPAP no edema pulmonar cardiogênico O uso de CPAP é seguro e diminui a necessidade de intubação para pacientes com edema agudo de pulmão, devendo ser aplicado precocemente e em conjunto com a terapia medicamentosa convencional. As evidências para a utilização de CPAP em insuficiência respiratória aguda vêm de três ensaios clínicos randomizados que compararam CPAP com tratamento convencional em pacientes com edema pulmonar cardiogênico (EPC). Rasanen e colaboradores compararam o tratamento convencional isolado ou associado ao uso de pressão positiva contínua em vias aéreas (CPAP = 10 cmH2 O), para pacientes com edema pulmonar de origem cardíaca. A análise conjunta desses três estudos mostrou uma redução na necessidade de intubação (diferença de risco = –26%, IC95% = –13% a –38%) e uma tendência à redução na mortalidade (diferença de risco = –6,6%, IC95% = 3% a –16%) com o uso do CPAP. 6 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: CPAP REFERÊNCIAS 1. SCHETTINO, Guilherme P. P. et al . Ventilação mecânica não invasiva com pressão positiva. J. bras. pneumol., São Paulo , v. 33, supl. 2, p. 92-105, July 2007. 2. Rasanen J, Heikkila J, Downs J, Nikki P, Vaisanen I, Viitanen A. Continuous positive airway pressure by face mask in acute cardiogenic pulmonary edema. Am J Cardiol. 1985 3. Lin M, Yang YF, Chiang HT, Chang MS, Chiang BN, Cheitlin MD. Reappraisal of continuous positive airway pressure therapy in acute cardiogenic pulmonary edema. Short-term results and long-term follow-up. Chest. 1995; 4. Pang D, Keenan SP, Cook DJ, Sibbald WJ. The effect of positive pressure airway support on mortality and the need for intubation in cardiogenic pulmonary edema: a systematic review. Chest. 1998 5. SARMENTO, G. et., al. Fisioterapia respiratória de A a Z. Barueri, SP: Manole, 2016. 6. SCARPINELLA-BUENO, M.A. et al. Uso do suporte ventilatório com pressão positiva contínua em vias aéreas (CPAP) por meio de máscara nasofacial no tratamento da insuficiência respiratória aguda. Rev. Assoc. Med. Bras. São Paulo, 1997. 7. Meyer TJ, Hill NS. Noninvasive positive pressure ventilation to treat respiratory failure. Ann Intern Med 1994 8. Lucas P, Tarácon C, Puente L et al. Nasal continuous positive airway pressure in patients with COPD in acute respiratory failure. Chest 1993; 9. O’Donnell, Sani R, Younes M. Improvement in exercise endurance in patients with chronic airflow limitation using continuous positive airway pressure. Am Rev Respir Dis 1988; 2 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: BIPAP VENTILAÇÃO MECÂNICA NÃO INVASIVA BIPAP Figura 1.0 - Fonte: www.google.com/imagens VENTILAÇÃO MECÂNICA NÃO INVASIVA: BIPAP INTRODUÇÃO A fisioterapia respiratória é vital no que diz respeito à expansão pulmonar e remoção de atelectasias, principalmente em pacientes que estão internados em unidades de terapia intensiva. O fisioterapeuta deve associar as diversas técnicas recomendadas para esses casos, podendo, também, utilizar aparelhos específicos para ventilação pulmonar mecânica como recurso terapêutico necessário. Podem ser citadas a ventilação não invasiva com duplo nívelpressórico nas vias aéreas (BiPAP), como um recurso de terapia de expansão pulmonar, eficaz. BiPAP A BiPAP (bilevel positive airway pressure) é uma modalidade que utiliza duas fases de níveis pressóricos na via aérea, auxiliando o paciente a alcançar um volume corrente adequado na fase inspiratória, mantendo um volume residual adequado, 3 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: BIPAP permitindo assim que o paciente não tenha aumento do trabalho respiratório. Para esta técnica necessita-se de ventilador mecânico específico para sua utilização, que permita melhor monitoração do escape de ar na interface ventilador/paciente, podendo até minimizá-lo ou eliminá-lo para melhor conforto e maior ventilação alveolar. Nessa modalidade a pressão inspiratória é denominada IPAP (inspiratory positive airway pressure) e a pressão expiratória, EPAP (expiratory positive airway pressure). Como efeito fisiológico ocorrem a diminuição do esforço respiratório, com consequente diminuição do trabalho respiratório, visto que a pressão positiva imposta à via aérea durante a fase inspiratória auxilia a ventilação, havendo diminuição da PaCO2. Na fase expiratória há a manutenção da abertura alveolar, com consequente recrutamento e melhora da troca gasosa. Como indicações da BiPAP na terapia respiratória há a diminuição da insuficiência respiratória aguda derivada de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), asma, neuropatias periféricas, pós-operatórios de cirurgias abdominal e torácica. Nessa modalidade o paciente também pode ficar com a máscara acoplada à face e realizar a terapia de modo intermitente ou contínuo. Marrara et al. (2006) demonstraram em seu estudo a utilização da BiPAP em comparação com a fisioterapia convencional sem uso de aparelhos em pacientes no pós-operatório de cirurgia cardíaca com o objetivo de avaliar as alterações da mecânica pulmonar, a força muscular respiratória, o padrão respiratório e a oxigenação. Eles concluíram que houve melhora dos valores avaliados nos pacientes do grupo em que houve associação do BiPAP com a fisioterapia convencional. Indicações para uso da BiPAP Como efeitos fisiológicos desta modalidade podemos encontrar uma diminuição do trabalho respiratório, pois a pressão positiva imposta à via aérea durante a fase inspiratória auxilia na ventilação com consequente diminuição da PaCO2, auxiliando na diminuição do esforço inspiratório. Na fase expiratória há manutenção da abertura alveolar, com consequente recrutamento e melhor troca gasosa. Como indicações temos: • DPOC; • asma agudizada; • IRpA hipoxêmica de diversas etiologias, • pacientes imunossuprimidos; 4 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: BIPAP • pós-transplante; • pós-operatório de cirurgia cardíaca • paciente terminal que escolham não receber ventilação invasiva; • estratégia de desmame. Como complicações do BiPAP podemos citar as mais comumente encontradas nas literaturas: • lesões orofaciais, como ressecamento, escaras, conjuntivite irritativa; • aerofagia; • cefaleia; • aumento do trabalho respiratório; • piora do quadro de IRpA; • arritmias; • infarto agudo do miocárdio Em estudos de meta-análise há a preocupação em analisar os efeitos da BiPAP nas UTI em relação à taxa de mortalidade, reintubação, tempo de utilização e tempo de estadia hospitalar. Nos trabalhos randomizados houve uma diminuição da frequência de IOT e seus respectivos riscos; também notou-se uma redução da letalidade, com uma média de redução de riscos de internação de 15%. Aparelhos utilizados na ventilação não-invasiva Todos os aparelhos convencionais da ventilação mecânica podem ser utilizados como ventilação não-invasiva desde que sejam mantidos em modo espontâneo, porém, alguns estudos indicam que a válvula de demanda dificulta a inspiração, aumentando assim o trabalho respiratório. Outros estudos verificam que o paciente pode fazer auto-PEEP por haver dificuldade de exalação nesses ventilados. Por isso, a maioria dos autores preconiza o uso de ventiladores adequados para a VNI, dentre os aparelhos de ventilação não-invasiva os mais utilizados nos hospitais são: 5 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Não Invasiva: BIPAP • BiPAP ST-D/30 Respirador de baixa pressão, ciclado a fluxo, com sensibilidade para reconhecer as variações de fluxos no circuito. • BiPAP Vision O aparelho possui as mesmas modalidades que o anterior, com a vantagem de possuir uma tela com visualização da FR, Fio2, Vt, IPAP e EPAP, bem como os níveis de escape de ar. • BiPAP focus com Auto-Trak sensitivity O sistema digital Auto-Trak Sensitivity assegura ao paciente uma sensibilidade de inspiração mais fácil, principalmente para evitar aumento do esforço e o escape de ar. Ele também elimina a necessidade de um perfeito e constante ajuste na interface, promovendo melhor sincronia do paciente ao ventilador. Muitos aparelhos podem ser utilizados para apneia obstrutiva do sono. Dentre eles citados o BiPAP PRO2, possui um sistema elétrico de baixa pressão para tratamento da apneia do sono com comando eletrônico da pressão. Alguns aparelhos de BiPAP são portáteis e realizam muito bem suas funções em home care, tornando o tratamento dos doentes mais aceitável e com melhores resultados. REFERÊNCIAS 1. SARMENTO, G. et., al. Fisioterapia respiratória de A a Z. Barueri, SP: Manole, 2016. 2. SARMENTO, G. et., al. O ABC da fisioterapia respiratória, Barueri, SP; Manole, 2009. 3. Patel RG, Petrini MF. Respiratory muscle performance, pulmonary mechanics, and gas exchange between the BiPAP S/T-D system and the Servo Ventilator 900C with bilevel positive airway pressure ventilation following gradual pressure support weaning. Chest. 1998 4. IBRAHIM, Soraia Genebra et al . Utilização de equipamentos de ventilação não invasiva na traqueostomia: uma alternativa para alta da UTI?. Rev. bras. ter. intensiva, São Paulo , v. 24, n. 2, p. 167-172, June 2012.Chatbum R; 2006. Assim, o perfil de pressão-tempo de entrada (Pe(t)) pode ser matematicamente descrito para qualquer volume (Ve(t)) do pistão, se o componente resistivo R e elástico e do sistema forem conhecidos, e levando em conta o comportamento linear do modelo. (2) Pe(t) = EVe(t) + RVe(t) Portanto, Pel(t) = EVe(t) (quando o volume e a pressão inicias do balão forem zero) e PRes(t) = RVe(t). A elastância (E) é uma medida que indica a dureza do balão e quando aplicada ao sistema respiratório, reflete as propriedades elásticas dos pulmões e da caixa torácica; a resistência (R) corresponde às propriedades restritivas do sistema, composto pelo ventilador (tubos) e pelas vias aéreas. 5 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Percebe-se, então, que a pressão resistiva (Pres) tem relação direta com o fluxo (V), além, obviamente, da propriedade resistiva do sistema, e que a pressão elástica (Pel) tem relação direta com o volume (Ve), além de se associar às propriedades elásticas do sistema, enquanto a pressão total (pressão de entrada do sistema Pe) é uma soma dos dois (Pres + Pel). Esse modelo simula a ventilação controlada a volume e dá a entender que variações no fluxo (com volume corrente constante) modificam a pressão resistiva, no volume alteram a pressão elástica, e ambas compõem a pressão total do sistema, o que ajuda a entender os parâmetros ventilatórios e algumas das complicações associadas à VM. Mecânicas expiratórias A expiração é um processo normalmente passivo, definido pelas forças de recolhimento elástico do sistema respiratório (Pel). Ao assumir um sistema linear, o fluxo expiratório (Vexp) em um momento (t) é dado por: (3) Vexp(t) = Pel(t)/R Sabe-se também que a Pel é função de elastância (E) e do volume (V(t)): (4) Vexp(t) = EV (t)/R (5) Vexp = V (t)/RC O produto da resistência pela complacência (RC) é a constante de tempo (t), que define o tempo necessário para dois terços do volume serem expirados. Desse modo, percebe-se que pacientes com elevadas resistências (R) e complacências (C) e, portanto, com valores altos de t, estão sujeitos a aprisionamento aéreo e a dificuldade expiratória. Por vários mecanismos, o modelo linear é uma simplificação do sistema respiratório dos seres humanos; além disso, quando o paciente apresenta esforços inspiratórios e expiratórios, as equações descritas ficam invalidadas, uma vez que outras forças são aplicadas ao mesmo sistema concomitantemente. 6 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Ciclo ventilatório O ciclo ventilatório, definido como uma respiração completa, desde o início da inspiração, passando por toda a expiração até atingir nova inspiração, pode ser definido em quatro fases: I. Fase inspiratória: entrada de gás fornecido pelo ventilador para os pulmões; a válvula expiratória está fechada e a inspiratória, aberta; II. Ciclagem: transição entre a fase inspiratória e a expiratória. Ocorre o fechamento da válvula inspiratória e a abertura da válvula expiratória; III. Fase expiratória: com a válvula expiratória aberta e a inspiratória fechada, a pressão do sistema respiratório se equilibra com a pressão expiratória final definida no ventilador, ocorrendo assim a saída de gás dos pulmões, que irá para o ventilador; IV. Disparo: abertura da válvula inspiratória com a válvula expiratória fechada; início de nova fase inspiratória. Modos ventilatórios Modo ventilatório refere-se ao perfil de liberação de volume/fluxo/pressão do aparelho e determina se o paciente pode aumentar o volume corrente ou a frequência respiratória por meio do drive/esforço individual. Atualmente, deparamo- nos com uma enorme gama de aparelhos e seus programas, acrônimos e modos ventilatórios; no entanto, é importante entender que o suporte ventilatório sempre dependerá e poderá ser definido por três conceitos básicos dispostos a seguir: • Composição do gás inspirado O gás inspirado fornecido pelos aparelhos de VM é, na maioria das vezes, uma mistura de ar comprimido e oxigênio, e a proporção de oxigênio é definida como fração inspirada de O2 (FiO2). Em algumas circunstâncias especiais, como na hipoxemia refratária e na crise grave de asma, outras substâncias - como óxido nítrico de gás hélio - podem ser utilizadas. 7 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios • Características mecânicas do fornecimento de gás O ventilador não fornece gás de maneira desordenada; assim, existem duas programações básicas que o aparelho pode seguir: ventilação determinada a volume (volume prest ventilation) e ventilação determinada a pressão (pressure preset ventilation). • Ventilação determinada a volume Nesse modo, cada respiração gerada pelo aparelho segue um padrão de curva fluxo/tempo predeterminado. Como o volume corrente é definido matematicamente pela área de relação fluxo/tempo, o Vt resultante é também fixo e não sofre influência do esforço do paciente. Na ventilação a volume, a variável de controle é o Vt, o limite é o fluxo e a ciclagem ocorre a volume (Fig. 1.2). Quatro parâmetros definem o fornecimento de gás pelo aparelho nesse modo: o volume corrente; a forma de curva de fluxo inspiratório, que pode ser onda quadrada, decrescente, ascendente ou sinusoidal; a frequência respiratória mecânica (do aparelho); e a variável de tempo, que pode ser simplesmente o tempo inspiratório (Ti), a relação inspiratória: expiratória (I:E), o ciclo de trabalho (que é a porcentagem do tempo inspiratório em relação ao total ou Ti/Ttot) ou, em alguns aparelhos, definidas indiretamente pelo pico ou média de fluxo inspiratório. Figura 1.2 - Fonte: Amato M, et., al.: 2006. 8 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Na ventilação determinada a volume, os valores de pressão das vias aéreas e alveolares variam conforme a impedância do sistema respiratória, uma vez que o volume corrente fornecido será determinado pelo aparelho e, portanto, podem atingir valores muito elevados dependendo das condições do paciente. Deve- se atentar a esses parâmetros, especialmente a pressão de pico de vias aéreas e a pressão de platô, pois, se estiverem elevados, podem gerar barotrauma, desencadear inflamação local e sistêmica e ter consequências deletérias sobre o paciente. Além disso, o ciclo respiratório sofre pouca influência dos esforços do enfermo sendo, portanto, menos adaptável à ventilação espontânea/assistida. • Ventilação determinada a pressão Nesse modo, o ventilador aplica uma pressão predeterminada nas vias aéreas e o volume corrente, bem como o fluxo inspiratório resultantes, dependem da impedância do sistema respiratório e do esforço do paciente. Na ventilação a pressão, a variável de controle e o limite são dados pela pressão e a ciclagem ocorre a tempo (Fig. 1.3) Três parâmetros definem o fornecimento de gás pelo aparelho nesse modo: o delta de pressão; a frequência respiratória mecânica (do aparelho) e o tempo inspiratório, que pode ser definido diretamente (Ti) ou pela relação I:E (Ti:Te). Figura 1.3 - Fonte: Amato M, et., al.: 2006. 9 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Assim, os valores de pressão fornecidos são definidos pelo aparelho e não há riscos elevado de barotrauma (a não ser que se configure o ventilador com valores elevados de pressão); no entanto, o volume corrente não é diferentemente definido, e sim consequência da interação entre o gradiente de pressão e a impedância do sistema respiratório e, portanto, existem riscos de hipoventilação - em situações como rigidez de caixa torácica, resistência elevada das vias aéreas, complacência pulmonar diminuída, esforço do paciente diminuído ou ausente - ou de volutrauma com valores muito elevados. Deve-se dar atenção a esses riscos, observando-seo Vt, consequentemente, o volume-minuto gerados nos pacientes ventilados a pressão. Na figura 1.4, pode-se analisar as relações entre as curvas de fluxo, volume e pressão nos dois diferentes modos de fornecimento de gás (a volume e a pressão). Figura 1.4 - Fonte: Amato M, et., al.: 2006. Curvas ventilatórias. A-D: ventilação a volume; E-G: ventilação a pressão; R: resistência respiratória; E: elastância respiratória. Nota-se nas curvas A-D que, mesmo com um volume constante, alterações na elastância respiratória (em B), na resistência respiratória (em C) e no perfil da curva de fluxo (em D) influenciam e alteram os valores da pressão. Nas curvas E-G, a pressão é fixa, pois a ventilação é a pressão; assim, alterações na elastância respiratória (em F) e na resistência respiratória (em G) influenciam e alteram as curvas de fluxo e de volume. Chatburn R, et., al; 2006. 10 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Modo de disparo Existem diferentes modos de disparo (ou seja, maneiras de desencadear o início da inspiração) que, combinados com o fornecimento do gás (a volume ou a pressão), resultam em modos ventilatórios distintos. • Ventilação controlada Modo em que há menor interação entre paciente e ventilador; FR, VC, relação i:e e fluxo são definidos inteiramente pelo aparelho. Nesse modo, o aparelho ‘’ignora’’ os esforços do paciente. Não há motivo para usar modo rígido de ventilação em pacientes com drive; habitualmente, usa-se ventilação controlada quando o paciente não realiza nenhum (ou praticamente nenhum) esforço respiratório, por exemplo, durante anestesia, sedação profundo ou bloqueio neuromuscular. • Ventilação assistocontrolada Nesse modo, esforços inspiratórios podem ser detectados e deflagrar disparos de ventilador e, portanto, o início da inspiração, além da frequência respiratória determinada. O aparelho pode ‘’sentir’’ os esforços inspiratórios basicamente de duas maneiras: I. Baseada em pressão: ao realizar um esforço inspiratório, o paciente gera uma pressão negativa no circuito que, ao atingir um valor definido no aparelho, desencadeia o disparo. II. Baseada em fluxo: o aparelho mantém um fluxo constante de ar de alça inspiratória para expiratória, e quando o paciente faz esforço inspiratório, o fluxo é desviado para os pulmões e uma discrepância entre as alças é percebida. Considera-se mais sensível do que o baseado em variações de pressão. • Ventilação mandatória intermitente e ventilação mandatória intermitente sincronizada A ventilação mandatória intermitente é caracterizada pela associação entre um número de ventilações controladas mandatória e ventilações espontâneas intermitentes (assistidas ou não pelo aparelho). 11 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Atualmente, mesmo as ventilações mandatórias são sincronizadas com o paciente, ou seja, o disparo ocorre após a detecção de esforço respiratório - portanto, a nomenclatura atual inclui o termo de sincronizada. Além disso, outras combinações são possíveis: a fase controlada pode ser a volume ou a pressão, e a fase assistida pode seguir os parâmetros controlados ou seguir o modo pressão de suporte. É um modo que pode, eventualmente, mascarar insuficiência respiratória, já que as ventilações mandatórias provavelmente garantirão um suporte mínimo de maneira que não seja ativado nenhum alarme e garanta trocas gasosas suficientes; além disso, é um modo considerado pior que tubo-T ou pressão de suporte quando usada para desmame de ventilação mecânica. Figura 1.5 - Fonte: Amato M, et., al.: 2006. Figura 1.5 - Ventilação mandatória intermitente modo pressão controlada (IMV-PC), et., al Amato M, 2006. 12 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Figura 1.6 - Fonte: Amato M, et., al.: 2006. Figura 1.6 - Ventilação mandatória intermitente sincronizada modo volume controlado com pressão de suporte (SIMV-VC + PSV) et., al, 2006. • Ventilação espontânea com pressão de suporte Modo espontâneo de ventilação a pressão, no qual o aparelho assiste ao paciente com um valor de pressão positiva na inspiração, gerando fluxo inspiratório e entrada do gás; com o aumento do volume pulmonar durante a inspiração, ocorre aumento concomitante da pressão de retorno elástico, diminuindo, assim, progressivamente o fluxo inspiratório até que caia a uma porcentagem de seu pico (normalmente, 25 ou 30%) e desencadeie a abertura da válvula expiratória e o início da expiração. Assim, é um modo assistido, a pressão, disparado pelo esforço inspiratório do paciente (e que depende, portanto, do drive respiratório), limitado a pressão e ciclado a porcentagem do fluxo máximo inspiratório. 13 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Figura 1.7 - Fonte: Gentili M, et., al.: 2006. Figura 1.7 - Ventilação a pressão de suporte com três níveis diferentes de PSV: 0, 10 e 20 cmh20 (PSV 0, PSV 10, PSV 20). No gráfico, o esforço respiratório é medido pela pressão esofágica e nota-se que, com o aumento da PSV, ocorre aumento discreto do volume-corrente e redução acentuada do esforço respiratório e, portanto, a variação da PSV influência no trabalho respiratório. Paw: pressão de vias aéreas; Pes: pressão esofágica; PSV: pressão de suporte, et., al. Gentilli M, 2006. Modo bastante utilizado em pacientes acordados e para desmame ventilatório. É sujeito à assincronia expiratória, ou seja, o aparelho continua a ofertar fluxo inspiratório mesmo após cessação de uso da musculatura inspiratória. Há controvérsias quanto ao emprego desse modo no suporte ventilatório de pacientes com lesão pulmonar aguda, pois, embora seja atraente por ser um modo espontâneo e que possivelmente possibilite distribuição mais adequada do gás (pela pressão negativa da musculatura inspiratória), essa mecânica não é inteiramente conhecida e o risco de lesão induzida por altos valores de Vt e por pressão transpulmonar existe. Métodos menos comuns de ventilação mecânica • Bilevel e APRV (ventilação por liberação de pressão nas vias aéreas - assisted pressure release ventilation) 14 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios A ventilação com pressão positiva em dois níveis (bilevel) tecnicamente refere-se a qualquer modo ventilatório com dois níveis de pressão positiva, embora seja habitualmente confundida com BiPAP - modo utilizado com frequência de maneira não invasiva (VNI) e que é muito semelhante à pressão de suporte ao PEEP, ou seja, um nível de pressão (PEEP) é mantido durante todo o ciclo e um outro nível de pressão (suporte) é fornecido ao paciente, assistindo-o nas inspirações. No bilevel, são mantidos dois níveis de pressão que se alternam durante o ciclo respiratório, ao longo de tempo razoavelmente prolongados, e o paciente pode realizar esforços respiratórios. Os benefícios potenciais desses métodos são a melhora de troca gasosa e aeração de áreas dependentes em decorrência da atividade diafragmática; no entanto, não há comprovação clara de que sejam superiores aos métodos ventilatórios convencionais realizados de maneira apropriada. • Duplo controle e modos avançados de alça fechadas São modos ventilatórios que envolve microprocessamento e feedback a cada ciclo ou gradualmente ao longo da ventilação. Nos modos de controle, no decorrer de cada ciclo são definidos valores de pressão, fluxo e volume, e o fornecimento de gás pelo aparelho segue um padrão inicialmente a pressão e, caso o volume corrente atingido seja inferior ao desejado, a inspiração é prolongada até a meta de volume corrente, de acordo com o fluxo inspiratório escolhido. Existem outros modos de ventilação duplo controle ciclo a ciclo, baseados em meta ajustávelde volume corrente e análise da relação pressão/volume a cada respiração. Vale a pena citar o PAV (ventilação proporcional assistida), modo que almeja variar os valores de pressão oferecidos ao paciente de acordo com o esforço realizado; e o NAVA (assistência ventilatória ajustada neuralmente), modo que envolve uma sonda esofágica para mensurar da atividade elétrica diafragmática como representante direta dos esforços inspiratório e expiratório, com intuito de melhorar a sincronia ventilador-paciente. Até hoje, não há comprovação de benefício significativo com o uso dessas modalidades ventilatórias, embora o NAVA pareça promissor. 15 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Figura 1.8 - Fonte: et., al Amato M; 2006. Figura 1.8 - Ventilação bilevel com PSV no CPAP menor. Nota-se que no nível menor de pressão (de 4 cmH2O), as inspirações são assistidas com um valor alto de pressão (pressão de suporte), enquanto no nível maior de pressão (de 20 cmH2O) as inspirações não são assistidas. et., al Amato; 2006. Figura 1.9 - Fonte: et., al Amato M; 2006. Figura 1.9 - Ventilação bilevel com PSV nos dois níveis de pressão. Nota-se que em ambos os níveis de pressão (de 4 cmH2O e de 20 cmH2O), as inspirações são assistidas com o mesmo valor de pressão de suporte. et., al Amato; 2006. 16 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Modos Ventilatórios Figura 2.0 - Fonte: et., al Amato M; 2006. Figura 2.0 - Ventilação APRV. Nota-se nesse gráfico que a pressão em níveis elevados é mantida por tempo longo, intercalado com curtos períodos de quedas de pressão (relação Ti:Te invertida), et., al Amato; 2006. • Ventilação de alta frequência (HFV ou HFOV) Em termos gerais, a ventilação de alta frequência baseia-se em princípios fisiológicos distintos da ventilação mecânica habitual, utilizando volumes correntes baixo (1 a 2 mL/kg) e altas frequências respiratórias (3 a 15 por segundo), mantendo a ventilação na zona segura da curva pressão-volume, evitando assim complicações relacionadas ao colapso alveolar, atelectasia, ou barotrauma e à distensão excessiva (overdistention). Método mais utilizado em neonatologia e como medida de resgate para adultos com hipoxemia refratária. REFERÊNCIAS 1. Amato M, et., al. Understanding mechanical ventilation: a practical handbook. N Engl J Med. 1998. 2. Guimarães H. et., al. Guia prático de UTI da AMIB. São Paulo: Athneu; 2008 3. Azevedo, Luciano. et., al. Medicina intensiva: abordagem prática - Barueri, SP: Manole, 2013 4. Gentille M, et., al Cycling of the mechanical ventilator breth. Respir Care; 2011. 5. Chatburn R, et., al Classification of mechanical ventilators. In: Tobin Mj. Principles and practice of mechanical ventilation. 2.ed. New York: McGraw-Hill; 2006. 2 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Fonte 1.0 - Fonte: www,google.com/imagens VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA: PRINCÍPIOS E ANÁLISE GRÁFICA INTRODUÇÃO A ventilação mecânica se trata de um suporte ventilatório para pacientes que apresentam quadros de insuficiência respiratória aguda ou crônica agudizada. A função de mecânica respiratória garante uma ventilação alveolar adequada para permitir uma troca gasosa efetiva. Todo o processo de troca gasosa pode ser entendido como transferência por difusão de gases entre um meio gasoso e um meio líquido tendo como obstáculo a barreira alveolocapilar 3 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica VOLUME NUMÉRICOS • Volume corrente Constitui a principal medida, podendo este volume ser inspirado ou expirado. É obtido por espirometria, ventilômetro, pneumotacógrafo ou fluxômetros. Os ventiladores mais modernos em geral mantêm constante a referida medida do monitor. A medida do volume corrente expirado é importante como garantia de ventilação adequada do paciente entubado. A figura 1.2 refere os volumes pulmonares: • CI: Capacidade inspiratória; • CPT: Capacidade pulmonar total; • CRF: capacidade residual funcional; • CV: capacidade vital; • VC: volume corrente; • VR: volume residual; • VRE: volume de reserva expiratório; • VRI: volume de reserva inspiratório. Figura 1.1 - Fonte: Medicina intensiva: abordagem prática - Barueri, SP: Manole, 2013. 4 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica (atualmente, preconizado entre 6 e 8 mL/kg); uma possibilidade de desmame ventilatório; ou até uma garantia de falhas no circuito, como nas ocasiões em que o volume corrente expirado é muito diferente do inspirado, é possível que exista um vazamento. Um dos índices derivados do volume corrente mais usado é o índice de respiração rápida superficial (índice de Tobi) calculado a partir da frequência respiratória sobre o volume corrente (FR/Vt); um índice menor ou igual 100 respirações/min/L podem indicar sucesso na extubação. Compõe outra medida importante, sendo o máximo de volume que um indivíduo consegue expirar após uma inspiração profunda. Quando forçado, denomina- se capacidade vital forçada (Fig. 1.1). Clinicamente, ela indica a habilidade do paciente inspirar profundamente e tossir. A redução pode significar: • Uma doença obstrutiva, que faz com que aumento o volume residual. • Uma doença restritiva decorrente da diminuição da capacidade total pulmonar. • Uma diminuição do esforço respiratório, como em doenças neuromusculares. Por isso, muitos estudos usam a capacidade vital como preditor de falha de extubação e possibilidade de se manter em ventilação espontânea. O valor normal permanece entre 65 e 75 mL/kg, valores acima de 10 mL/kg já garantem uma ventilação espontânea adequada. Pressões de vias aéreas e pleural As pressões das vias aéreas podem ser medidas com um manovacuômetro, proporcionando, desta forma, a avaliação das pressões máximas inspiratórias e expiratórias. Graças à pressão máxima inspiratória, é possível avaliar fraqueza muscular (-80 a 0 cmH²O); quando se encontra entre -20 e 0 cmH²O), pode haver uma necessidade de ventilação mecânica. Apesar da possibilidade dos ventiladores calcularem as pressões na ventilação mecânica, é dada uma preferência pelo uso de manovacuômetros. Os aparelhos mais modernos também podem criar curvas que auxiliam na avaliação clínica e conduta, tópico a ser discutido adiante. A pressão esofágica é uma medida indireta da pressão pleural, que pode auxiliar no desmame respiratória e na avaliação de trabalho respiratória. As pressões listadas a seguir são igualmente importantes, medidas especialmente quando o paciente está em ventilação mecânica: 5 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica • PEEP (positive end-expiratory pressure): pressão expiratória final positiva, medida que existe quando em algum tipo de ventilação mecânica, invasiva ou não. • Ppico: trata-se da pressão de pico, pressão máxima que o ventilador mede, que pode ou não corresponder à pressão alveolar, dependendo da resistência do sistema. • Pplatô: constitui a pressão de platô, obtida com pausa inspiratória e correspondente à pressão alveolar quando estabilizada. • Auto-PEEP: a posteriori. Auto-PEEP No final da expiração, existe um volume residual mantido pelas pregas vocais no paciente em ventilação espontânea, o qual impede, desta forma, o fechamento dos alvéolos (Fig. 1.1). À essa pressão residual dá-se o nome de auto-PEEP ou PEEP intrínseca. No paciente sob ventilação mecânica é intubação endotraqueal, o ventilador é responsável por criar uma PEEP e evitar o fechamento alveolar, sendo muitas vezes a auto-PEEP desprezível. Entretanto, quando não há tempo expiratório suficiente para esvaziar o ar inspirado, ocorre aprisionamento de ar e aumento de auto-PEEP, o que pode acarretar instabilidade hemodinâmica e redução no volume corrente com aumento progressivo das pressões. Essa situação ocorre noscasos em que se observa aumento da resistência, como a presença de um tubo endotraqueal estreito ou em doenças obstrutivas como a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Princípios Na prática clínica o suporte ventilatório pode ser classificado de duas formas: I. Ventilação mecânica invasiva II. Ventilação mecânica não invasiva Nas duas situações, a ventilação artificial é conseguida com a aplicação de pressão positiva nas vias aéreas. A diferença entre elas fica na forma de liberação de pressão: enquanto na ventilação invasiva utiliza-se uma prótese introduzida na via aérea, isto é, um tubo oro ou nasotraqueal (menos comum) ou uma cânula de 6 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica traqueostomia, na ventilação não invasiva, utiliza-se uma máscara como interface entre o paciente e o ventilador artificial. A ventilação mecânica (VM) se faz através da utilização de aparelhos que, intermitentemente, insuflam as vias respiratórias com volumes de ar (volume corrente - VT). O movimento do gás para dentro dos pulmões ocorre devido à geração de um gradiente de pressão entre as vias aéreas superiores e o alvéolo, podendo ser conseguido por um equipamento que diminua a pressão alveolar (ventilação por pressão negativa) ou que aumente a pressão da via aérea proximal (ventilação por pressão positiva). Devido à sua maior aplicação na prática clínica, vão ser comentados somente os aspectos relacionados à ventilação com pressão positiva, tanto na forma invasiva como na não invasiva. Neste ar, controla-se a concentração de O2 (FIO²) necessária para obter-se uma taxa arterial de oxigênio (pressão parcial de oxigênio no sangue arterial- PaO2) adequada. Controla-se ainda, a velocidade com que o ar será administrado (fluxo inspiratório - V) e também se define a forma da onda de fluxo, por exemplo, na ventilação com volume controlado: “descendente”, “quadrada” (mantém um fluxo constante durante toda a inspiração), “ascendente” ou “sinusoidal”. O número de ciclos respiratórios que os pacientes realizam em um minuto (frequência respiratória - f) será consequência do tempo inspiratório (TI), que depende do fluxo, e do tempo expiratório (TE). O TE pode ser definido tanto pelo paciente (ventilação assistida), de acordo com suas necessidades metabólicas, como através de programação prévia do aparelho (ventilação controlada). O produto da f pelo VT é o volume minuto (VE). Curvas e gráficos ventilatórios • Pressão-tempo (Fig. 1.2). A curva mais utilizada é a pressão-tempo e, com ela, além da complacência e resistência, várias informações práticas podem ser obtidas. Uma curva com o formato mais apiculado indica uma ventilação volume-controlada. A curva mais quadrada indica pressão-controlada. Se a ventilação é baseada em volume, a pressão de pico excessivo na curva demonstra alguma obstrução e sua redução após o uso de broncodilatador pode mostrar um tratamento eficaz. 7 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica Figura 1.2 - Fonte: Medicina Intensiva - Curvas pressão-tempo e pressões obtidas por essas curvas. • Fluxo-tempo Outra curva importante é a fluxo-tempo. Existem vários de tipos de curvas (Fig 1.3); teoricamente, a curva reserva é a mais fisiológica por permitir distribuição do gás no alvéolo e menos ‘’sede’’ por ar. A curva com fase inspiratória também possui seu destaque (Fig. 1.4). Na fase expiratória, pico expiratório baixo indica sinais de obstrução, tal como a demora para retornar a linha basal, o que também pode apontar para a formação de auto-PEEP; Figura 1.3 - Fonte: Medicina intensiva: abordagem prática - Barueri, SP: Manole, 2013 Tipos de curvas. A: fluxo constante (curva quadrada); B: curva sinusoidal; C: curva ascendente (em rampa); D: curva descendente (rampa reversa). Adaptada de Amato, et al.; 1998. 8 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica inspiratórias também possui seu destaque (Fig 1.4). Na fase expiratória, pico expiratório baixo indica sinais de obstrução, tal como a demora para retornar a linha basal, o que também pode apontar para a formação de auto-PEEP. Figura 1.4 - Fonte: Medicina Intensiva, adaptada de Amato, et al.; 1998 A. Início da inspiração B. O fluxo inspiratório rapidamente aumenta até o pico. Na prática, forças inerciais fazem com que a ascensão da curva seja menos inclinada do que o observado. C. O fluxo é mantido em um nível constante (formato quadrado) até o volume corrente ser restabelecido D. A partir deste ponto, o fluxo diminui até zero. Novamente, na prática, o declínio não é tão acentuado. E. Durante o fim da pausa inspiratória, a respiração é brevemente mantida sem os pulmões para se aplicar a pausa. F. Início da expiração G. O pico de fluxo expiratório é rapidamente alcançado. H. A expiração é passiva e há um declínio exponencial no fluxo expiratório até o nível inicial. 9 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica A área abaixo da curva constitui o volume corrente e é imprescindível destaque que a presença de uma área pequena indica um volume corrente baixo. Ademais, irregularidades nas curvas demonstram assincronia na ventilação do paciente. • Volume-tempo A principal função da curva volume-tempo é avaliar a perda de volume ou seu represamento, podendo assim indicar um auto-PEEP, ou mesmo uma falha no circuito. Outra característica da curva volume-tempo é a possibilidade de identificar vazamento (Fig. 1.5), em que a curva não retornar ao seu ponto inicial. Figura 1.5 - Fonte: Amato, et al.; 1998 • Curva pressão-volume (PV) A curva PV mostra bem o que é complacência. Caso não existisse surfactante, o pulmão não faria uma força contrária ao inflar ou desinflar e a curva PV seria uma linha reta, sendo ela, na realidade, um looping (Fig. 1.6) 10 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica Figura 1.6 - Fonte: Amato, et al.; 1998 A curva esquerda (A) é uma curva experimental em um pulmão preenchido com solução salina, a da direita (B) é a curva PV normal. Em pacientes com expiração espontânea, a curva tende a ficar em torno da pressão zero (Fig. 1.7). Já em ventilação mecânica, ela assume uma configuração diferente, sendo possível a identificação de alguns valores (Fig. 1.8) A curva PV colabora para a visualização da complacência pulmonar, pois a pressão é dependente do volume. Sendo assim, se a mesma pressão se mantiver com complacência menor, o volume tende a ser menor, e caso o volume permaneça o mesmo, a pressão tende a ser maior. Portanto, em modo pressão controlado, um pulmão menos complacente terá a curva reduzida no eixo Y. Para o modo volume- controlado, a curva tende a se alargar no eixo X (Fig.1.9). O gráfico da Fig. 1.9 também mostra aumento da resistência, como ocorre na Fig. 2.0, na qual o volume inspiratório é menor para uma determinada pressão. E, por fim, a curva também pode indicar um vazamento (Fig. 2.1). Figura 1.7 - Fonte: Amato, et al.; 1998. 11 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica Curva pressão-volume em respiração espontânea Figura 1.8 - Fonte: Amato, et al.; 1998. Curva pressão-volume: volume pulmonar durante a inspiração e a expiração. É importante notar que em determinada pressão (P’), o volume é diferente na inspiração e na expiração. Figura 1.9 - Fonte: Amato, et al.; 1998. 12 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica À direita, volume controlado; à esquerda, pressão controlada. Figura 2.0 - Fonte: Amato, et al.; 1998. NA expiração, há um aumento da pressão, que causa uma ‘’barriga’’ na curva inspiratória. Figura 2.1 - Fonte: Amato, et al.; 1998. Vazamento na curva PV. 13 Fisioterapia – Ventilação Mecânica Invasiva: Princípios e Análise Gráfica Exames complementares As imagens radiológicas, ou exames complementares, são importantes para o diagnóstico, para avaliar complicações durantea ventilação mecânica e acompanhar a evolução da doença. A radiografia de tórax no leito é o exame mais comum. A tomografia computadorizada geralmente configura o padrão- ouro, mas demanda transporte. O ultrassom de tórax consegue avaliar complicações e acompanhá-las de forma prática, porém permanece a critério de cada examinador. O ecocardiograma pode diagnosticar doenças que causaram distúrbios pulmonares. E, recentemente, têm sugerido artigos que usam a tomografia de bioimpedância elétrica à beira do leito para monitorização da ventilação mecânica e de ajustes ventilatórios. Ao escolher o exame, o importante é levar em consideração a necessidade e o custo-benefício da invasão ou do transporte. REFERÊNCIAS 1. Amato M, et., al. Understanding mechanical ventilation: a practical handbook. N Engl J Med. 1998. 2. Guimarães H. et., al. Guia prático de UTI da AMIB. São Paulo: Athneu; 2008 3. CARVALHO, Carlos Roberto Ribeiro de; TOUFEN JUNIOR, Carlos; FRANCA, Suelene Aires. Ventilação mecânica: princípios, análise gráfica e modalidades ventilatórias. J. bras. pneumol., São Paulo , v. 33, supl. 2, p. 54-70, July 2007 4. Azevedo, Luciano. et., al. Medicina intensiva: abordagem prática - Barueri, SP: Manole, 2013 2 Fisioterapia – Ventilação Mecânica na DPOC FISIOTERAPIA PNEUMOFUNCIONAL E UTI Figura 1.0 - Fonte: www.google.com/imanges VENTILAÇÃO MECÂNICA NA DPOC INTRODUÇÃO A DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica) se trata de uma condição prevenível que possui tratamento, essa condição está diretamente relacionada a exposição ao tabagismo e gases tóxicos. A sua característica é a obstrução progressiva ao fluxo aéreo de irreversível depois de ocorrerem as lesões no parênquima. 3 Fisioterapia – Ventilação Mecânica na DPOC Fisiopatologia O desenvolvimento ou agravamento da hiperinsuflação pulmonar dinâmica, com aprisionamento aéreo, consiste na principal alteração fisiopatológica na exacerbação da DPOC. Os principais mecanismos envolvidos são: aumento da obstrução ao fluxo aéreo (causada por inflamação, hipersecreção brônquica e broncoespasmo) acompanhado de redução da retração elástica pulmonar. Todos esses fatores resultam em prolongamento da constante de tempo expiratória, ao mesmo tempo em que se eleva a frequência respiratória como resposta ao aumento da demanda ventilatória, encurtando-se o tempo para expiração. A hiperinsuflação dinâmica gera aumento substancial da auto-PEEP ou PEEP intrínseca (PEEPi), impondo uma sobrecarga de trabalho à musculatura inspiratória para deflagração de fluxo de ar na inspiração. Por sua vez, a hiperinsuflação também compromete a performance muscular respiratória, modificando a conformação geométrica das fibras musculares, reduzindo a curvatura diafragmática. Além disso, nos pacientes com doença mais avançada, pode haver diminuição direta da força muscular por uso crônico de corticosteróides e desnutrição. Nas exacerbações muito graves, pode haver diminuição da resposta do comando neural (drive) no centro respiratório à hipóxia e à hipercapnia, estas decorrentes do desequilíbrio ventilação/perfusão e de hipoventilação alveolar, agravando a acidose respiratória e a hipoxemia arterial. Indicações de ventilação mecânica invasiva O paciente com episódio de agudização e sinais de insuficiência respiratória aguda (Pao2 50 mmHg e pHda PaCO2 (desde que não haja situações potencialmente mais graves na vigência de hipercapnia, como arritmias, hipertensão intracraniana ou insuficiência coronariana). A frequência respiratória deve ser a menor possível, atingidos os objetivos acima, tolerando-se valores inferiores a 10-12 irpm. Recomenda-se um volume corrente em torno de 6 a 8 mL/ kg, a fim de se reduzir ao máximo o tempo inspiratório (TI) e prolongar a expiração. • Fluxo inspiratório Recomendação: Não há diferenças clínicas relevantes entre a administração de um fluxo quadrado (constante) ou em rampa (desacelerado).(1,2) No modo pressão-controlada, o fluxo é livre, porém, no modo volume-controlado, a escolha dos valores de fluxo devem levar em conta os tempos ins (TI) e expiratório (TE), ou seja, o volume corrente e a frequência respiratória (f). Na ventilação com volume- controlado, recomenda-se inicialmente o uso de fluxo quadrado ou constante como opção inicial em valores que otimizem a relação I:E através do controle do TI, o que em geral corresponde a taxas que variam entre 40 e 80 L/min ou 5 e 6 vezes o volume minuto (VE). • Tempo inspiratório (TI), tempo expiratório (TE) e relação I:E Recomenda-se uma relação I:E inferior a 1:3 (isto é, 1:4, 1:5, etc.), em situação de baixa frequência respiratória com tempo expiratório prolongado o suficiente para redução do aprisionamento aéreo e da auto-PEEP ao máximo. No modo volume-controlado, o tempo expiratório pode ser prolongado pelo uso de altas taxas de fluxo inspiratório e pela não utilização de pausa inspiratória de forma rotineira. No modo pressãocontrolada, ajusta-se diretamente no ventilador um tempo inspiratório mais curto. Seguindo os ajustes sugeridos acima, a maioria dos pacientes será ventilada com relações I:E inferiores ou próximas de 1:5 a 1:8 (exemplo de ajuste do modo volumecontrolado em um paciente de 70kg: VT = 500 ml; Fluxo = 60 L/min, quadrado; f = 12 irpm; TI = 0,5 s; TE = 4,5 s; -> relação I:E = 1:9). 7 Fisioterapia – Ventilação Mecânica na DPOC • Oxigenação, fração inspirada de oxigênio (FIO2) A FIO2 deve ser titulada evitando-se a hiperóxia (PaO2 120 mmHg), preferindo-se garantir valores de PaO2 mais próximos do limite inferior da faixa terapêutica (60 a 80 mmHg), desde que se garanta uma SaO2 superior a 90%. Taxas de SaO2 nesta faixa não comprometem a oxigenação tissular desde que não haja comprometimento do débito cardíaco e da concentração de hemoglobina. • Monitorização da mecânica pulmonar Recomendação: Devem ser medidos de forma rotineira o pico de pressão, a pressão de platô e a resistência de vias aéreas. Os valores de pico de pressão ou pressão inspiratória máxima não devem ser levados em conta isoladamente para mudanças na estratégia ventilatória, pois não se correlacionam com a pressão alveolar em pacientes com resistência elevada de vias aéreas. Por outro lado, picos de pressão superiores a 45 cmH2O sinalizam para problemas potencialmente graves envolvendo a mecânica pulmonar e requerem rápida avaliação diagnóstica e tratamento. A pressão de pausa ou de platô inspiratório correlaciona-se com o grau de hiperinsuflação pulmonar. Recomenda-se sua monitoração sistemática limitando-a a valores inferiores a 30 cmH2O. A resistência de vias aéreas pode ser estimada dividindo-se a diferença entre a pressão de pico e a pressão de platô pelo fluxo inspiratório constante (onda quadrada). Os valores encontrados podem orientar a instituição ou avaliar eficácia da terapêutica broncodilatadora. No caso da ventilação com pressão- controlada, devem ser monitorados o VE e o VT expirado. • Pressões expiratórias: PEEP extrínseca e auto-PEEP Recomendação: A PEEP extrínseca (PEEPe) pode ser utilizada nos pacientes portadores de DPOC, para contrabalançar a PEEP intrínseca (PEEPi) secundária à limitação ao fluxo aéreo expiratório. Embora ainda não existam dados suficientes para uma recomendação específica sobre o ajuste do seu valor ideal, o uso de PEEPe em valores próximos aos da PEEPi (estática) mensurada (não maior que 85% dela), parece reduzir o trabalho respiratório sem causar aumento da hiperinsuflação e do volume pulmonar expiratório final. Visto que os efeitos da PEEPe não são sempre reprodutíveis em todos os pacientes, variações do volume pulmonar expiratório final devem ser monitoradas a fim de se evitar piora da hiperinsuflação dinâmica. Para isso, a medida da pressão de pausa (platô inspiratório) é recomendada e pode ser usada para titulação da PEEPe, objetivando-se manter valores inferiores 8 Fisioterapia – Ventilação Mecânica na DPOC a 30 cmH2 O. A aplicação da PEEPe deve levar em conta a PEEPi medida após a otimização dos ajustes iniciais. • Ajuste da ventilação mecânica na fase de transição para o desmame Nessa fase, é imprescindível se otimizar a interação paciente-ventilador visando, de um lado, a evitar a atrofia e o descondicionamento muscular respiratório e, do outro, a prevenir o desenvolvimento de fadiga muscular, o que poderia levar a um retardo na liberação do paciente do suporte ventilatório. Lembrar da importância da utilização de PEEPe (em valores de aproximadamente 85% do PEEPi) nessa fase do suporte ventilatório de pacientes com DPOC, visando à redução do trabalho inspiratório, através da redução da queda relativa de pressão nas vias aéreas necessária para disparar o ventilador. Essa estratégia pode, inclusive, melhorar a tolerância do paciente às tentativas de respiração espontânea realizadas durante o processo de liberação da ventilação mecânica. • Ventilação com pressão de suporte A ventilação com pressão de suporte (PSV) parece ser o melhor modo ventilatório para essa fase de suporte parcial. O nível de suporte pressórico deve corresponder ao menor necessário para manter a freqüência respiratória entre 20 e 30 irpm. Este objetivo é comumente atingido com 15 a 20 cmH2O de pressão de suporte, mas existem grandes variações interindividuais. Não há evidências que demonstrem superioridade da ventilação assistida proporcional (PAV) em relação à ventilação com pressão de suporte (PSV) quanto a desfechos clínicos relevantes para pacientes com DPOC em ventilação invasiva. Outras terapias • Mistura hélio-oxigênio (Heliox) A aplicação de Heliox a pacientes com DPOC intubados pode resultar em diminuição da auto-PEEP e do trabalho respiratório. Contudo, não há evidências quanto a desfechos clínicos relevantes para recomendar seu uso rotineiro neste contexto clínico. 9 Fisioterapia – Ventilação Mecânica na DPOC A mistura Hélio-Oxigênio (Heliox) tem uma densidade inferior à mistura de ar: oxigênio-nitrogênio e seu uso reduz a resistência de vias aéreas, promovendo um fluxo de padrão laminar. Estudos controlados têm demonstrado que a sua aplicação não apenas reduz a resistência de vias aéreas, mas também o aprisionamento de ar, a auto-PEEP, as pressões nas vias aéreas e pode atenuar as repercussões hemodinâmicas da hiperinsuflação dinâmica como hipotensão, baixo débito cardíaco e pulso paradoxal. Além disso, sua aplicação pode diminuir o trabalho respiratório na fase de desmame da ventilação mecânica. Apesar de relativamente simples quando administrado por máscara, heliox é tecnicamente difícil de usar durante a ventilação mecânica invasiva, devido às influências no fluxo de gás e volume corrente medidos. Seu valor para o tratamento da DPOC descompensada é, portanto, ainda questionável, difícil e dispendioso. REFERÊNCIAS 1. Azevedo, Luciano. et., al. Medicina intensiva: abordagem prática - Barueri, SP: Manole, 2013 2. Peigang Y, Marini JJ. et., al. Ventilation of patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Cuur Opin Crit Care. 2002. 3. JEZLER, Sérgio et., al. Ventilação mecânica na doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) descompensada. J. bras. pneumol., São Paulo , v. 33, supl. July 2007 . 4. JERRE, George et., al. Fisioterapia no paciente sob ventilação mecânica. J. bras. pneumol., São Paulo, v. 33, supl. 2, p. 142-150, July 2007. 2 Fisioterapia – Ventilação mecânica na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) VENTILAÇÃO MECÂNICA NA SÍNDROME DO DESCONFORTO RESPIRATÓRIO AGUDO (SDRA) De acordo com a Conferência de Consenso Européia-Americana, a Síndrome da Angústia Respiratória Aguda (SARA) ou Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) é definida como uma síndrome de insuficiência respiratória de instalação aguda, caracterizada por infiltrado pulmonar bilateral à radiografia de tórax, compatível com edema pulmonar; hipoxemia grave, definida como relação PaO2 /FIO2 ≤ 200; pressão de oclusão da artéria pulmonar ≤ 18 mmHg ou ausência de sinais clínicos ou ecocardiográficos de hipertensão atrial esquerda; presença de um fator de risco para lesão pulmonar. FISIOPATOLOGIA É caracterizada por inflamação difusa da membrana alvéolo-capilar, em resposta a vários fatores de risco pulmonares ou extrapulmonares. Fatores de risco Mecanismos diretos Aspiração de conteúdo gástrico; Pneumornia; Lesão inalatória; Contusão pulmonar. Mecanismmos indiretos Sepse; Traumatismo; Pancreatite; Politransfusão. 3 Fisioterapia – Ventilação mecânica na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) Lesão à membrana alvéolo-capilar extravasamento de fluído rico em proteínas para o espaço alveolar lesão epitelial redução da quantidade e alteração da funcionalidade do surfactante aumento da tensão superficial alveolar. Clinicamente é definida pela presença de infiltrado pulmonar agudo, diminuição da complacência pulmonar e hipoxemia grave (relação PaO2/FiO2 15cmH2O), pode-se tolerar Pplatô máx 40cmH20 desde que o DP permaneça menor que 15. PEEP IDEAL • Níveis mínimos de PEEP suficientes para prevenir o colapso de unidades instáveis durante a expiração; • Otimização das trocas gasosas, com shunt pulmonarEstabilidade hemodinâmica PA sistólica 90 mmHg, mesmo com uso de baixas doses de drogas vasoativas (dopamina ou dobutamina ≤ 5 ug/kg/ min), ausência de arritmias complexas ou anginas instáveis. Equilíbrio acidobásico 7,3 ≥ pH ≤ 7,6 Equilíbrio hidreletrolítico Potássio, magnésio, cálcio e fósforo normais. Tabela 1.0 - Critérios para avaliar o início do desmame da ventilação mecânica Pao2: pressão parcial de oxigênio arterial; FiO2: fração inspirada de oxigênio; PEEP: pressão expiratória final positiva; FR: frequência respiratória; VC: volume corrente; CPAP: pressão positiva contínua nas vias aéreas; PS: pressão de suporte. 4 Fisioterapia – Desmame Ventilatório Deve-se realizar diariamente uma busca ativa de pacientes que preencham os critérios acima, pois são candidatos potenciais para iniciar o processo de retirada da ventilação mecânica. A presença de todos os critérios não é suficiente para a extubação, mas sugere uma estabilidade clínica, sendo o primeiro passo para o início do desmame. Posteriormente, é necessária uma avaliação mais específica antes de se decidir pela descontinuação da ventilação mecânica e pela extubação. TESTE DE VENTILAÇÃO ESPONTÂNEA Avaliações mais específicas feita com o paciente recebendo suporte ventilatório mínimo ou em respiração espontânea em tubo T durante determinado período de tempo fornecem informações importantes a respeito do potencial de descontinuação do suporte ventilatório. Os referidos exames são denominados testes de ventilação espontânea e mostram-se eficazes, seguros e geralmente abreviam o tempo de desmame, como tem sido demonstrado em vários estudos a serem descritos. Os testes de ventilação espontânea podem ser realizados em tubo T, com níveis baixos de pressão positiva contínua ou expiratória (CPAP/PEEP de 5 a 8 cmH2O) ou com níveis baixos de pressão suporte (5 a 8 cmH2O) e apresentam resultados semelhantes. Devem ter duração de 30 a 120 minutos a ser cuidadosamente monitorados, sendo precedidos de um curto período de screening, durante o qual uma relação FR/VC > 105 prediz a falência do teste. Os pacientes com auto-PEEP significativo podem ter seu trabalho respiratório reduzido com a adição de PEEP externo ou CPAP, que apresenta melhor desempenho do que em testes com tubo T. Critérios para falência do teste de ventilação espontânea FR / VC > 105 SaO2 180 ou