Monitorización de la mecánica ventilatoria
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Dr. Luis A. Ramos GómezServicio de Medicina IntensivaHospital General de La Palma
¿Comofuncionaunventilador?
++
++
Ventilador
₊ ₊
Flujo controlado de gas
Gra
dien
te d
e pr
esió
n
Flujo x Tiempo = Volumen corriente
0
20
-10
Inspiración Espiración Inspiración Espiración
Presión pleural
Presión vía aérea
Respiraciónespontáneavsventilaciónmecánica
Paw
Paw
Ppl
Ppl
VM
RE
cmH2O
Mecánicaventilatoria
� Concepto de mecánica ventilatoria� Características mecánicas del sistema respiratorio que influyen en
la facilidad o dificultad con que puede lograrse la ventilación
� Importancia de monitorizar la mecánica ventilatoria� Permite comprender mejor la fisiopatología de la causa subyacente
del fallo respiratorio� Facilita el uso de los parámetros ventilatorios correctos� Reduce las complicaciones asociadas a la ventilación mecánica� Monitoriza la respuesta a diversas intervenciones terapéuticas� Predice la aptitud para la retirada del soporte ventilatorio
Ecuacióndemovimientodelsistemarespiratorio
Elemento resistivo Elemento elástico
Flujo x Resistencia
A (Paw) B (Palv)
Volumen / Compliancia
Presión de resistencias(Pres)
Presión de elastancia(Pel)
Pvent = Pres (Paw) + Pel (Palv)
VolumenPvent = (Flujo x Resistencia) + + PEEP
Compliancia
Relaciónentrepresionesrespiratorias
• Pta = Presión transviaaéreaPta = Paw – Palv
• Ptp = Presión transpulmonarPtp = Palv – Ppl
• Ptt = Presión transtorácicaPtt = Palv – Pbs
• Ptr = Presion transrespiratoriaPtr = Paw - Pbs
• Paw = Presión de vía aérea
• Palv = Presión alveolar
• Ppl = Presión intrapleural
• Pbs = Presión de superficie corporal
Monitorizacióndelamecánicaventilatoria
� Parámetros medidos� Presión� Flujo� Tiempo
� Parámetros calculados� Volumen� Compliancia� Resistencia� Trabajo respiratorio� AutoPEEP� Presión media� Presión de oclusión
� Curvas ventilatorias� Trazado presión-tiempo� Trazado flujo-tiempo� Trazado volumen-tiempo
� Bucles� Dinámicos
� Bucle flujo-volumen� Bucle presión-volumen
� Estáticos� Bucle presión-volumen
Nocionesbásicasenmecánicaventilatoria� Presión plateau (Pplat)
� Presión pico alveolar tras oclusión teleinspiratoria� Refleja el volumen pulmonar al final de la inspiración
� Presión media (Pawm)� Presión promedio aplicada a los pulmones durante todo el ciclo ventilatorio (inspiración y espiración)� Determinante principal de la oxigenación y de los efectos hemodinámicos de la ventilación mecánica
� Presión esofágica (Pes)� Refleja los cambios en la presión pleural� Permite valorar el trabajo respiratorio en modos asistidos y calcular la compliancia torácica
� AutoPEEP (PEEPi)� Presión ejercida por el volumen de gas atrapado a nivel alveolar� Puede expresar hiperinsuflación dinámica o tiempo espiratorio insuficiente
� Presión de oclusión inspiratoria (P0.1)� Máxima presión negativa generada 100 ms tras el inicio del esfuerzo inspiratorio espontáneo frente a la
oclusión de la vía aérea� Es un índice de la actividad del centro respiratorio
� Presión inspiratoria máxima (Pimax)� Máxima presión negativa que puede ser generada durante la oclusión de la vía aérea� Es un índice de fuerza de la musculatura respiratoria
Compliancia� Compliancia total del sistema respiratorio (CT)
� CT = C pulmonar (CL) + C pared torácica (CW)� CT = ΔV / ΔP = Volumen corriente / Pplat – PEEP� Pes permite diferenciar ambos componentes
� Compliancia estática (Cst)� Medida en condiciones estáticas y en VCV con flujo constante� Sedación y/o relajación para ausencia de esfuerzos respiratorios� Cst = VT corregido / (Pplat – PEEPtot)
� VT corregido = VT espirado – VT compresible� PEEPtot = PEEPe + PEEPi
� Cst ≅ 50-100 ml/cmH2O� Útil para establecer el VT correcto y el nivel de PEEP adecuado
� Característica dinámica (Cdyn)� Característica dinámica ≠ Compliancia dinámica� Compliancia dinámica = compliancia medida en condiciones dinámicas� Cdyn = VT corregido / (PIP – PEEP)
Resistencia
� Medida en VCV con flujo constante� Raw = (PIP – Pplat) / V’� Raw≅ 5-7 cmH2O/L/seg
Curvasventilatorias
Tiposdeondas� Curvas
� Representación del trazado de presión, f lujo o volumen en el eje de ordenadas (“y”) frente al tiempo en el eje de abscisas (“x”)
� Bucles� Trazado de presión, f lujo o volumen en el eje de ordenadas (“y”)
frente al trazado de presión, f lujo o volumen en el eje de abscisas (“x”). No existe el componente tiempo.
� Seis tipos básicos de ondas� Cuadrada� Acelerante o rampa ascendente� Decelerante o rampa descendente� Sinusoidal� Exponencial ascendente� Exponencial descendente
Tiposbásicosdeondas� Ondas de presión
� Cuadrada (constante)� Exponencial ascendente� Sinusoidal
� Ondas de flujo� Rampa descendente (decelerante)� Cuadrada (constante)� Exponencial descendente� Sinusoidal� Rampa ascendente (acelerante)
� Ondas de volumen� Rampa ascendente� Sinusoidal
CurvasventilatoriasVCVvsPCV
A B
Ventilacióncontroladaporvolumen
Flujo
Insp
Paus
a
Esp
Presión
Flujo constante
Presión variable
cmH2O
LPM
Ventilacióncontroladaporpresión
Insp Esp
Flujo
Presión
Flujo decelerado
Presión constante
cmH2O
LPM
Curvapresión-tiempo
Representacióndelacurvapresión-tiempo� La curva de presión refleja la modificación que sufre la presión
proximal de la vía aérea durante el ciclo ventilatorio� La presión se representa en el eje de ordenadas (“y”) y el tiempo se
traza en el eje de abscisas (“x”)� La presión originada por el ventilador es positiva, se representa sobre la
línea horizontal de base y se mide en cmH2O� La presión de apertura de la vía aérea consta de tres componentes
� Componente basal: presión alveolar presente antes del inicio del flujo inspiratorio
� Ascenso inicial rápido: presión empleada en vencer la Raw� Incremento lento: presión empleada en vencer la elastancia
toracopulmonar
Utilidaddelacurvapresión-tiempo� Atrapamiento aéreo (auto-PEEP)� Obstrucción de la vía aérea� Respuesta broncodilatadora� Mecánica ventilatoria (C/Raw)� Exhalación activa� Tipo de ventilación (volumen vs presión)� PIP, Pplat� CPAP, PEEP� Asincronía� Esfuerzo inspiratorio (trigger)
Formasdelacurvapresión-tiempo
Triangular Rectangular
Ventilación controlada por volumen Ventilación controlada por presión
A B
Curvapresión-tiempo
1 2 3 4 5 6
20
Seg
PawcmH2O
Ventilación por presión
Espiración
Ventilación por volumen
Inspiración
PuntosdeinterésdelacurvaP-TenVCV
Métododeoclusiónrápidadelavíaaérea
• Pausa inspiratoria
• Pausa espiratoria
Curvapresión-tiempoenVCV
Curvapresión-tiempoenPCV
Triggerporpresiónvstriggerporflujo
Trigger por presión Trigger por flujo
A B
No esfuerzo del paciente Esfuerzo del paciente
PEEP +5
VentilacióncontroladavsasistidaA
B
Triggerinspiratorio
1 2 3 4 5 6
30
Seg
PawcmH2O
-10
Trigger
Dobletrigger
Doble disparo en VCV Doble disparo en PCV
A BF F
Trabajorealizadoporelventilador
ResistenciaycomplianciaenVCV
Paciente
Normal
Paciente
Normal
Aumento de resistencia Disminución de compliancia
A B
ResistenciaycomplianciaenPCV
Aumento de resistencia Disminución de compliancia
F F
DiagnósticodiferencialbasadoenPIPyPlat
Índicesdeestrés
Infrarreclutamientoysobredistensión
A B
PEEP insuficiente Volumen excesivo
Esfuerzosinspiratoriosineficaces
A B
FlujoinspiratorioinadecuadoenVCV
30
Tiempo (s)
-10
1 2
awPcmH2O
Flujo adecuado
Flujo demasiado lento
3
Asincronía
PEEPintrínseca
PEEPi
Presiónmediadelavíaaérea
Área bajo la curva de presión en un cicloPawm =
Tiempo de ciclo total
Curvaflujo-tiempo
Representacióndelacurvaflujo-tiempo� El flujo se representa en el eje de ordenadas (“y”) y el
tiempo en el de abscisas (“x”)� La fase inspiratoria se registra como una onda de flujo
positiva, por encima de la línea horizontal de base y la fase espiratoria como una onda negativa, por debajo de la línea basal
� Se mide en LPM
Utilidaddelacurvaflujo-tiempo� Atrapamiento aéreo (auto-PEEP)� Obstrucción de la vía aérea� Respuesta broncodilatadora� Exhalación activa� Tipo de respiración (volumen vs presión)� Forma del trazado de flujo� Flujo inspiratorio� Asincronía� Esfuerzo inspiratorio (trigger)
Formasdelacurvaflujo-tiempo
Onda rectangular Onda decelerante
Ventilación controlada por volumen Ventilación controlada por presión
A B
Curvaflujo-tiempo
Curva flujo-tiempo en VCV Curva flujo-tiempo en PCV
A B
Flujoconstantevsdecelerante
A B
Tiempoinspiratorioinsuficiente
Paciente
Normal
Tiempoinspiratorioexcesivo
Aumentoderesistenciaespiratoria
Paciente
Normal
PEEPintrínseca
Colapsodinámicodelavíaaérea
Paciente
Normal
DeteccióndeAutoPEEP
1 2 3 4 5 6Seg.
120
120
V.
LPM
el flujo espiratorio no retorna a cero
Respuestabroncodilatadora
Flujo espiratorio Mejoría del flujo espiratorio
TE alargado
Antes del broncodilatador Después del broncodilatador
TE acortado
Flujoinspiratorioenmodosdepresión
PCV PSV
Esfuerzosinspiratoriosineficaces
Paciente
Normal
Secrecionesenlavíaaérea
F
A B
TiempoderampaenPSV
TiemposderamparápidoylentoenPSV
Espiga de presión
Demasiado rápido Demasiado lento
A B
CicladoporflujoenPSVFinal de la inspiración
Presión
Flujo
CriteriodecicladoporflujoenPSV
100% del flujo inspiratorio pico del paciente
Fluj
o
100%
50%
30%
75%
CicladosrápidoylentoenPSV
60%
100%
10%
Espiga de presión
100%
Ciclado rápido Ciclado lento
A
B
SeleccióndelcriteriodecicladoenPSV
Curvavolumen-tiempo
Representacióndelacurvavolumen-tiempo� El volumen se registra en el eje de ordenas (“y”) y el
tiempo en el de abscisas (“x”)� El trazado de volumen siempre es positivo, por encima
de la línea horizontal de base y se mide en l o en ml� La onda de volumen consta de una fase inspiratoria y
una espiratoria
Utilidaddelacurvavolumen-tiempo� Atrapamiento aéreo (auto-PEEP)� Fugas� Volumen circulante� Exhalación activa� Asincronía
Formasdelacurvadevolumen-tiempo
Triangular En meseta
Volumen circulante inspirado
El volumen espirado retorna a la línea basal
A B
Curvavolumen-tiempo
Normal Fuga
PacienteNormal
A B
Curvatípicadevolumen-tiempo
1 2 3 4 5 6Seg.
1.2
-0.4
VTLitros
Tiempo-ITiempo-E
A B
A = volumen inspiratorio
B = volumen espiratorio
Atrapamientoaéreoofugaenelcircuito
1 2 3 4 5 6Seg.
1.2
-0.4
VTLitros
A
A = el volumen espirado no retorna a cero
Buclesventilatoriosdinámicos
Bucleflujo-volumen
Representacióndelbucleflujo-volumen� El flujo se representa en el eje “y” mientras que el volumen
se traza en el eje “x”� La inspiración se traza por encima de la línea de base
horizontal y la espiración por debajo� La rama inspiratoria de la curva de flujo es igual a la
establecida en el ventilador� La porción espiratoria de la curva de flujo representa
exhalación pasiva� Tiene una apariencia circular en las respiraciones
espontáneas
Utilidaddelbucleflujo-volumen• Atrapamiento aéreo• Obstrucción de la vía aérea• Resistencia de las vías aéreas• Respuesta broncodilatadora• Flujo inspiratorio y espiratorio• Flujo inspiratorio insuficiente• Fugas• Acúmulo de agua o secreciones• Asincronía
Bucleflujo-volumen
Volumen
Flujo espiratorio pico
Flujo inspiratorio pico
Volumen circulante
Inspiración
Espiración
PEF
200 400 600
Inicio inspiración Inicio espiración
PIF
Vt
Ramainspiratoriadelbucleflujo-volumen
00
A B
Buclesflujo-volumennormales
Fugaenelcircuito
0200 400 600
20
40
60
-20
-40
-60
= Normal
Insp.
Esp.La porción espiratoria del bucle no retorna
al punto de inicio
Fuga
Obstruccióndelasvíasaéreas
00
Reducción PEF“concavidad”
Normal Patrón obstructivo
A B
Respuestabroncodilatadora
2
1
1
2
3
3
VLPS. VT
Insp.
Esp.
Obstrucción Broncodilatación
2
1
1
2
3
3
VLPS.
2
1
1
2
3
3
VLPS.
Control
Asincronía
Buclepresión-volumen
Representacióndelbuclepresión-volumen� El volumen se representa en el eje “y”, mientras que la
presión se traza en ele eje “x”� La rama inspiratoria es ascendente y la espiratoria
descendente� Las respiraciones espontáneas se representan en
sentido horario y las mecánicas en sentido antihorario� La parte inferior del bucle se sitúa al nivel de PEEP o
del cero atmosférico� Si se divide el bucle mediante una línea imaginaria, la
parte derecha representa la resistencia inspiratoria y la izquierda la resistencia espiratoria
Utilidaddelbuclepresión-volumen• Sobredistensión pulmonar• Obstrucción de la vía aérea• Respuesta broncodilatadora• Mecánica ventilatoria (C/Raw)• Trabajo respiratorio 8WOB)• Flujo inspiratorio insuficiente
Buclepresión-volumen
15 305
Compliancia Dinámica
(Cdyn)
AA = Resistencia
inspiratoria /Trabajo resistivo
B500
250
B = Resistencia espiratoria /
Trabajo elástico
Buclepresión-volumendinámicoenVCV
Espiración
0 20 40 602040-60
0.2
Litros
0.4
0.6
Paw
cmH2O
Inspiración
VT Antihorario
Trabajorespiratorio
0 20 40 60-20-40-60
0.2
0.4
0.6
Litros
Paw
cmH2O
VT
Trabajo respiratorio del paciente
BucleP-Venventilaciónasistida
Espiración
0 20 40 602040-60
0.2
Litros
0.4
0.6
Paw
cmH2O
Ventilación asistida
VT Horario o antihorario
Inspiración
Aumentodelaresistenciadelasvíasaéreas
15 305
500
250
Cambiosenlacompliancia
Aumento de la compliancia Disminución de la compliancia
A B
Sobredistensiónpulmonar
“pico de pájaro”
Asincronía
Fugaenelcircuito
15 305
500
250
Bucleestáticopresión-volumen
Bucleestáticopresión-volumen
� Utilidad� Mide la relación presión-volumen del sistema respiratorio� Se traza en condiciones estáticas, en VCV con flujo constante y con
el paciente sedado y relajado� La curva P-V refleja las propiedades elásticas del pulmón y permite
identificar la zona de máxima compliancia� Se emplea para seleccionar el nivel de PEEP óptimo y el volumen
corriente apropiado que no produzca sobredistensión alveolar en el SDRA
� Procedimientos de obtención� Técnica de la superjeringa o método estático clásico� Método de oclusión inspiratoria múltiple� Técnica de flujo lento o método cuasiestático
Técnicadelasuperjeringa
BucleestáticoP-Vobtenidoconsuperjeringa
Bucleestáticopresión-volumen
PuntosdeinterésenelbucleestáticoP-V� Curva de inflación
� Punto de inflexión inferior (LIPi o PFLEX)� Zona de mínima compliancia por colapso alveolar� PEEP = 2 cmH2O > LIPi à apertura de unidades colapsadas
� Pendiente entre LIPi y UIPi� Zona de máxima compliancia y reclutamiento alveolar� Rango de volumen corriente efectivo
� Punto de inflexión superior (UIPi)� Comienzo de sobredistensión alveolar� Pplat < UIPi à reduce hiperinflación pulmonar
� Plateau después de UIPi� Zona de mínima compliancia por sobredistensión pulmonar
� Curva de deflación� Punto de inflexión superior (UIPd)
� Comienzo del colapso pulmonar� PEEP = 2 cmH2O > UIPd à mayor apertura de unidades colapsadas à PEEP óptima
� Histéresis� Separación entre la curva de inflación y de deflación
BucleP-VvscurvaP-T
UsodePEEPenbasealbucleestáticoP-V
Reclutamientoalveolarconstante
Gattinoni L, Caironi P, Pelosi P, Goodman LR.AJRCCM 2001 164:1701-11.
VentilaciónmecánicaenSDRA
• PEEP óptima: 2 cmH2O > LIPi, o bien, 2 cmH2O > UIPd• VT adecuado: Pplat < UIPi