Ventilação Mecânica na Fisioterapia

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Ventilação Mecânica na 
Fisioterapia 
 
 
 
 
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A ventilação mecânica consiste em uma modalidade terapêutica que substitui 
parcialmente ou completamente a ventilação espontânea. Essa fisioterapia 
atua de maneira eficaz no tratamento da insuficiência respiratória aguda 
(IRpA) ou crônica agudizada. 
No ano de 1920, pesquisadores desenvolveram um equipamento responsável 
por gerar uma pressão negativa nos pulmões, de modo semelhante à 
mecânica pulmonar fisiológica, denominado “pulmão de aço”. Porém, grandes 
dificuldades na utilização deste equipamento foram observadas. Foram 
encontradas limitações durante a higienização dos pacientes, má ventilação 
em quadros de lesão parenquimatosa grave e monitorização complicada. 
Considerando todos os referidos fatores, bem como a epidemia de 
poliomielite que ocorreu anos mais tarde, houve uma série de avanços 
tecnológicos que permitiram a ampliação nas funções ventilatórias, com a 
criação de equipamentos como o “Bird Mark 7” e posteriormente os 
ventiladores microprocessados (década de 80). 
O objetivo do presente artigo é fornecer conhecimentos sobre como corrigir 
alterações na oxigenação e nos desequilíbrios ácidos-básicos, através dos 
ventiladores mecânicos mais recentes, bem como as vantagens e 
desvantagens dos principais modos ventilatórios controlados, com base no 
estado da arte fornecido pela Diretriz Brasileira de Ventilação Mecânica 
(2013) e outras evidências. 
Benefícios Gerais da Ventilação Mecânica 
 
Equilíbrio Ácido-Básico 
Um dos efeitos positivos da ventilação mecânica é o auxílio na recuperação 
do equilíbrio ácido-básico. No exame de gasometria arterial, a faixa de 
valores de normalidade do pH sanguíneo varia entre 7,35 e 7,45. 
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Estes valores são influenciados pelos níveis de bicarbonato (HCO3), cujos 
valores de normalidade variam entre 22 e 28mEq/L e pelos níveis de pressão 
arterial de dióxido de carbono (PaCO2), cujos valores de normalidade variam 
entre 35 e 45mmHg. Estas substâncias possuem relação diretamente e 
inversamente proporcional com o pH, respectivamente. 
A concentração de PaCO2, quando se eleva, desencadeia uma redução do 
pH, cursando com a alteração gasométrica denominada ACIDOSE 
RESPIRATÓRIA. Em contrapartida, quando a concentração de PaCO2 
diminui, há um aumento do valor do pH, caracterizando a ALCALOSE 
RESPIRATÓRIA. Em relação às concentrações de HCO3 – diretamente 
proporcionais ao pH-, sua elevação levará ao aumento do pH, e vice-versa. 
 
Quando o pH se torna ácido em função da redução do HCO3, a alteração 
gasométrica encontrada é a ACIDOSE METABÓLICA. Já quando se torna 
alcalino por conta do aumento do HCO3, a alteração recebe o nome de 
ALCALOSE METABÓLICA. Estas informações serão reforçadas de maneira 
esquemática, para facilitar o entendimento. 
Se o pH é diretamente proporcional ao HCO3 e inversamente proporcional à 
PaCO2, então: 
 
Como a ACIDOSE corresponde à redução do pH e pode ser causada pela 
diminuição do HCO3 ou pela elevação da PaCO2, então: 
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Como a ALCALOSE corresponde à elevação do pH e pode ser causada pela 
elevação do HCO3 ou pela redução da PaCO2, então: 
 
O organismo sempre trabalha com mecanismos de ​feedback​ negativo. Diante 
deste fator, cada uma destas alterações gasométricas poderá ser 
compensada, levando ao reequilíbrio ácido-básico. Como a ACIDOSE 
corresponde à redução do pH e pode ser causada pela diminuição do HCO3 
ou pela elevação da PaCO2, então: 
Supondo uma situação na qual o paciente apresenta distúrbio ventilatório 
obstrutivo, como na doença pulmonar obstrutiva crônica, poderá ser 
constatada inicialmente grande concentração de CO2, com consequente 
redução do pH. Porém, como é uma condição crônica, o sistema renal reterá 
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uma maior quantidade de HCO3, levando o pH à normalidade. Este 
mecanismo compensatório é denominado ACIDOSE RESPIRATÓRIA 
COMPENSADA. 
 
Em um segundo exemplo, um paciente com quadro neurológico que levou a 
uma hiperativação do centro respiratório, gerando queda nas concentrações 
de CO2. Como feedback negativo, houve uma maior eliminação de HCO3, 
propiciando o restabelecimento do equilíbrio ácido-básico. Este mecanismo 
compensatório é denominado ALCALOSE RESPIRATÓRIA COMPENSADA. 
 
Doenças renais podem cursar com queda ou elevação das concentrações de 
HCO3. Quando esta substância está em queda, o sistema respiratório tenta 
eliminar proporcionalmente o CO2, desencadeando a ACIDOSE 
METABÓLICA COMPENSADA. Quando está em ascensão, o sistema 
respiratório tenta reter proporcionalmente o CO2, desencadeando a 
ALCALOSE METABÓLICA COMPENSADA. 
 
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 Como a Ventilação Mecânica Restabelece o Equilíbrio Ácido-Básico? 
Das principais variáveis exploradas acima, a que é diretamente influenciada 
pelos parâmetros ventilatórios é o CO2, cuja concentração é reconhecida na 
gasometria pela pressão arterial de gás carbônico (PaCO2). 
Por exemplo, se o paciente está em ACIDOSE ou ALCALOSE 
RESPIRATÓRIA, os ajustes no ventilador são capazes de ELIMINAR ou 
RETER uma determinada quantidade de CO2 para correção da alteração 
gasométrica. 
Caso o objetivo seja ELIMINAR (LAVAR) CO2, deve-se ajustar os parâmetros 
de modo a elevar o volume minuto (VE), que é obtido pelo produto da FR pelo 
volume corrente (VC). Quanto maior a mobilização de ar por minuto, mais 
intensa será a eliminação de CO2. 
De modo contrário, se o intuito é RETER CO2, deve-se ajustar os parâmetros 
de modo a reduzir o VE. Observar a equação que determina esta variável é 
essencial para a compreensão dos ajustes ventilatórios. 
 
EQUAÇÃO VOLUME MINUTO 
 
ELIMINAÇÃO DE CO2 PELO VOLUME MINUTO 
 
RETENÇÃO DE CO2 PELO VOLUME MINUTO 
 
Seguindo esta lógica, nos pacientes que não possuem drive ventilatório e que 
evoluem com alcalose ou acidose respiratória, é possível se estimar um valor 
de FR capaz de promover a correção da PaCO2. É importante salientar que 
este procedimentosó funcionará se houver uma variação pequena do volume 
corrente em cada incursão respiratória. Ou seja, se o paciente estiver 
entregue ao ventilador mecânico e produzindo um volume corrente 
semelhante. 
 
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IMPORTANTE: ajustar a FR irá propiciar uma mudança na relação entre 
inspiração e expiração (Relação I:E). Ao aumentar ou diminuir a FR, é 
importante ajustar também o TEMPO INSPIRATÓRIO no modo ventilatório 
controlado a pressão ou o FLUXO no modo ventilatório controlado a volume, 
para manter uma I:E adequada às necessidades do paciente. Segue um 
exemplo das consequências da alteração da FR na I:E e a consequente 
repercussão do ajuste do TEMPO INSPIRATÓRIO. 
 
 
Após um ajuste da FR para 22irpm na tentativa de correção de uma acidose 
respiratória, mantendo o TEMPO INSPIRATÓRIO INICIAL, observa-se: 
 
Vale ressaltar que, conforme as recomendações da Diretriz Brasileira de 
Ventilação Mecânica, geralmente a relação I:E deve estar entre 1:2 e 1:3. E o 
ajuste de FR demonstrado acima fez com que a I:E ficasse em um valor 
inadequado (1:1,73). Como no modo controlado a pressão há possibilidade 
de ajustar também o tempo inspiratório, é importante alterar seu valor para 
que a I:E fique entre os valores de referência. 
 
Basta imaginar que estes 0,25 segundos que foram reduzidos do tempo 
inspiratório foram acrescidos ao tempo de expiração (1 – 0,25 TEMPO 
INSPIRATÓRIO / 1,73 + 0,25 TEMPO EXPIRATÓRIO). Isso acontece devido 
à frequência continua em 22irpm, ou seja, o tempo de UMA ÚNICA 
INCURSÃO permanece sendo 2,73 segundos. 
Correção da Hipoxemia 
Várias doenças e condições clínicas manifestam diminuição da oxigenação. 
Os ventiladores mecânicos têm a opção de aumentar a concentração de 
oxigênio (O2) no ar inspirado para corrigir o problema, através da variável 
denominada fração inspirada de oxigênio (FiO2). 
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O valor mínimo que pode ser ajustado é equivalente à porcentagem de O2 do 
ar ambiente, que é de aproximadamente 21% e, o valor máximo, é igual a 
100%. O ajuste da FiO2 estará subordinado ao valor de outra variável obtida 
na gasometria, a pressão arterial de oxigênio (PaO2). A relação entre as duas 
é diretamente proporcional. Os seguintes cálculos são realizados para uma 
oxigenação adequada: 
PaO2 IDEAL (geralmente realizado para pacientes com idade superior a 60 
anos) 
 
 
FiO2 IDEAL (facilita o ajuste da FiO2 no ventilador mecânico, mas não deve 
ser sempre utilizado) 
 
 ​É preciso ter cautela ao utilizar estas fórmulas, devido principalmente a duas 
particularidades: 
● Pacientes adultos possuem uma PaO2 que varia entre 80 e 100 
mmHg, ou seja, muitas vezes o resultado do cálculo da PaO2 
IDEAL poderá subestimar ou superestimar significativamente o 
valor desejado de PaO2 destes pacientes; 
● Pacientes com doenças crônicas que cursam com queda de 
saturação já convivem com um certo grau de hipoxemia (a exemplo 
do DPOC), sendo o ajuste da FiO2 baseado na fórmula muitas 
vezes nocivo, pelo risco de promover valores superiores aos 
valores basais de PaO2. 
Uma condição especial de hipoxemia, que merece ser abordada 
isoladamente, ocorrendo em consequência da Síndrome da Angústia 
Respiratória Aguda (SARA). Além do ajuste da FiO2, nestes casos, faz-se 
necessário o emprego de valores elevados de pressão positiva ao final da 
expiração (PEEP), sendo a última uma variável importante no aumento da 
capacidade residual funcional, da complacência pulmonar e da PaO2. 
Modos Ventilatórios e Formas de Escolha 
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Atualmente é importante compreender que existem basicamente duas formas 
de se ventilar um paciente, que devem ser escolhidas levando em 
consideração a capacidade de contração dos músculos respiratórios e a 
presença ou ausência de estímulo neurológico que proporciona esta 
contração. Em situações nas quais o “drive ventilatório” está comprometido, o 
modo de escolha é o ASSISTO-CONTROLADO. 
Neste modo, o ventilador mecânico é capaz de substituir completamente a 
respiração espontânea, garantindo as incursões respiratórias por minuto (FR), 
sem deixar de permitir que o paciente participe da ventilação caso o “drive 
ventilatório” seja restabelecido. 
De maneira oposta, ou seja, quando o “drive ventilatório” está presente e o 
paciente não está sob uso de sedativos (ou em uso de baixas doses), o modo 
de escolha é o ESPONTÂNEO, cuja função é fornecer pressões positivas que 
auxiliam o paciente na oxigenação e na ventilação. Neste caso, a FR é 
determinada pelo próprio paciente. 
MODOS ASSISTO-CONTROLADOS 
Ventilação Controlada a Pressão 
Esta modalidade ventilatória é limitada à PRESSÃO INSPIRATÓRIA 
(parâmetro que, quando ajustado, não é ultrapassado pelo ventilador 
mecânico) e ciclada ao TEMPO INSPIRATÓRIO (parâmetro que, quando 
ajustado, determina o final da inspiração e o início da expiração). 
Os parâmetros que normalmente são ajustados nesta modalidade são: a) 
Frequência Respiratória (FR); b) Fração Inspirada de Oxigênio (FiO2); c) 
Pressão Inspiratória (LIMITE); d); Tempo Inspiratório (CICLAGEM); e) 
Pressão Positiva ao Final da Expiração (PEEP); g) Sensibilidade (ou Trigger). 
Principal vantagem: evita barotrauma (devido ao controle de pressão imposta 
nas vias aéreas). 
Principal desvantagem: não garante o volume corrente adequado às 
necessidades do paciente (hipoventilação em casos de obstrução de vias 
aéreas). 
Ventilação Controlada a Volume 
Esta modalidade ventilatória é limitada ao FLUXO (parâmetro que, quando 
ajustado, não é ultrapassado pelo ventilador mecânico) e ciclada ao VOLUME 
CORRENTE (parâmetro que, quando ajustado, determina o final da 
inspiração e o início da expiração). Os parâmetros que normalmente são 
ajustados nesta modalidade são: a) Frequência Respiratória (FR); b) Fração 
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Inspirada de Oxigênio (FiO2); c) Fluxo (LIMITE); d) Volume Corrente (Vt-Vc) 
(CICLAGEM); f) Pressão Positiva ao Final da Expiração (PEEP); g) 
Sensibilidade (ou Trigger). 
Principal vantagem: garante o volume corrente adequado às necessidades do 
paciente. 
Principal desvantagem: maior risco de barotrauma (o ventilador irá gerar a 
pressão necessária para garantir o volume ajustado, independente se esta 
pressão será nociva às vias aéreas ou não). 
Conclusão 
 
Este artigo é uma ferramenta importante para nortear a prática profissional 
dos fisioterapeutas em unidades de terapia intensiva, cujo conteúdo fez 
referência principalmente às correções de desequilíbrio ácido-básico, 
alterações de oxigenação e parâmetros ventilatórios dos modos controlados a 
pressão e a volume. 
A ventilação mecânica é vasta e deve ser estudada com frequência, pois a 
todo momento surgem novas tecnologias que fornecem novas modalidades 
ventilatórias, novos parâmetros e novos índices. 
REFERÊNCIAS 
1. Diretrizes Brasileiras de Ventilação Mecânica (2013). 
2. Barbas CSV, Amato MBP, Rodrigues Jr M. Técnicas de Assistência 
Ventilatória em Condutas do paciente grave, 1998:321-352 2. Ruiz 
RM, Bigatello L, Hess D. Mechanical Ventilation. In: Critical Care 
Handbook of the Massachussets General .Hospital , editor 
Lippincott Williams & Wilkins, pg 80-98, 2000. 
3. Chiumello D; Pelosi P; Calvi E; Bigatello LM; Gattinoni L. Different 
modes of assisted ventilation in patients with acute respiratory 
failure. Eur Respir J – 2002; 20(4): 925-33. 
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4. Gasometria arterial: um guia para interpretação.Disponível em: 
http://learning.bmj.com/learning/module-intro/arterial-blood gas.html. 
Acesso em Julho, 2017. 
5. Serpa Neto A, Cardoso SO, Manetta JA, et al. Association between 
use of lung-protective ventilation with lower tidal volumes and 
clinical outcomes among patients without acute respiratory distress 
syndrome: a meta-analysis. JAMA. 2012;308:1651-9. 
6. Isola AM, Rodrigues RG. Ventilação Mecânica Basica e Modos 
Convencionais de Ventilação Mecânica. In: Tratado de Medicina 
Intensiva. Senra, D. Ed Atheneu 2013. 
7. Santanilla JI, Daniel B, Yeow ME. Mechanical ventilation. Emerg 
Med Clin North Am. 2008 26(3):849-62 8. Amato MBP, Barbas CSV, 
Medeiros DM, Magaldi RB, Schettino GPP, Lorenzi-Filho G, Kairalla 
RA, Deheinzelin D, Munoz C, Oliveira R, Takagaki TY, Carvalho 
CRR. Effect Of A Protective Ventilation Strategy On Mortality In The 
Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med 1998; 
338:347-54. 
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