Eduardo Rodrigues Martins Lima Residente de Clínica Médica

Eduardo Rodrigues Martins Lima Residente de Clínica Médica
Insuficiência respiratória aguda e Ventilação mecânica invasiva: modos, modalidades e indicação Eduardo Rodrigues Martins Lima Residente de Clínica Médica

Insuficiência respiratória aguda
Definição: IRpA é a incapacidade do sistema respiratório de atender às demandas metabólicas de oxigênio do organismo ou de eliminação do gás carbônico, de instalação aguda; Pode ser: IRpA tipo I ou hipoxêmica: PaO2 ˂ 60 mmHg; IRpA tipo II ou hipercápnica: PaCO2 ˃ 50 mmHg

FISIOLOGIA Inspiração: geração de pressão pleural “negativa”, processo ativo, aumento do retorno venoso e volume sistólico do VD; Expiração: pressão pleural “zera” novamente, processo passivo – forças elásticas pulmonares, reduz retorno venoso.

VENTILAÇÃO MECÂNICA Uso de pressão positiva na inspiração → inversão dos eventos circulatórios; Quando modalidade invasiva, perda do mecanismo de válvula das cordas vocais e necessidade de PEEP (Positive End Expiratory Pressure)

Etiologias de hipoxemia: Distúrbios V/Q; Alteração da capacidade difusional do O2 pela membrana alvéolo-capilar; Elevadas altitudes; Hipoventilação alveolar

Etiologias de hipercapnia: Redução da FR; Redução do volume corrente; Aumento do espaço morto fisiológico

Etiologia da IRpA

Etiologia da IRpA Tabela retirada do livro Pronto – Socorro: Diagnóstico e Tratamento em Emergências – 2ª ed.

Sempre que houver hipercapnia + hipoxemia, calcular P(A-a)O2: Se ˂ 20 (em adultos): hipoxemia se deve apenas à hipercapnia; Se ˃ 20: investigar causa superajuntada PAO2 = FiO2(PB – 47) – 1,25 PaCO2 P(A-a)O2 = (PaO2+PaCO2), em São Paulo, em ar ambiente.

Quadro clínico: Alteração do nível de consciência (agitação ou sonolência); Uso de musculatura acessória, taquipnéia, respiração paradoxal Cianose, taquicardia, hipertensão arterial

Diagnóstico: suspeitado clinicamente, mas deve ser sempre confirmado por oximetria de pulso e gasometria arterial; A oximetria de pulso tem boa acurácia até uma SpO2 de 70% aproximadamente; Fatores que interferem na fidedignidade da oximetria de pulso: má perfusão periférica, anemia, arritmias cardíacas, artefato de movimentação e esmalte na unha.

Oxigenioterapia suplementar Cateter nasal: hipoxemia leve ou necessidade de baixos fluxos de O2 (DPOC, por exemplo). Cada litro aumenta a FiO2 em 3%, em média. Fornece, no máximo, 36% de FiO2; Máscaras faciais: podem chegar a 100% de FiO2 (Venturi, máscara com reservatório)

Algoritmo para manejo inicial da IRpA

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA - Definição
Ventilação com pressão positiva nas vias aéreas tendo como interface, entre a máquina (ventilador) e o paciente, um tubo naso/orotraqueal ou uma cânula de traqueostomia.

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA - Objetivos
Manutenção das trocas gasosas, ou seja, correção da hipoxemia e da acidose respiratória associada à hipercapnia; Aliviar o trabalho da musculatura respiratória que, em situações agudas de alta demanda metabólica, está elevado; Reverter ou evitar a fadiga da musculatura respiratória; Diminuir o consumo de oxigênio, dessa forma reduzindo o desconforto respiratório; Permitir a aplicação de terapêuticas específicas

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA - Indicações
Quando há iminente risco de vida, a impressão clínica é o ponto mais importante na indicação de VM; Reanimação devido à parada cardiorrespiratória; Hipoventilação e apnéia com acidose respiratória grave; Insuficiência respiratória hipoxêmica grave; Falência mecânica do aparelho respiratório: fraqueza muscular / doenças neuromusculares / comando respiratório instável (trauma craniano, acidente vascular cerebral, intoxicação exógena e abuso de drogas);

Prevenção de complicações respiratórias: Restabelecimento no pós-operatório de cirurgia de abdome superior, torácica de grande porte, deformidade torácica e obesidade mórbida / Parede torácica instável; Redução ou prevenção do trabalho muscular respiratório e fadiga muscular.

Tabela do III Consenso Brasileiro de VM

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA – Ciclo ventilatório
Fase inspiratória: ventilador realiza a insuflação pulmonar, conforme as propriedades elásticas e resistivas - válvula inspiratória aberta; 2) Mudança de fase (ciclagem): transição entre a fase inspiratória e a fase expiratória; 3) Fase expiratória: fechamento da válvula inspiratória e abertura da válvula expiratória; 4) Mudança da fase expiratória para a fase inspiratória (disparo): Fase em que termina a expiração e ocorre o disparo (abertura da válvula inspiratória).

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA – Ciclo ventilatório
Gráfico do III Consenso Brasileiro de VM

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Fluxo
Medido por sensores de pressão diferencial situados entre a cânula endotraqueal e o “Y” do circuito do ventilador; Início do fluxo: Nos modos controlados por intervalo de tempo (depende da f ou da relação inspiração:expiração - TI/TE); Nos modos assistidos ou espontâneos ao alcançar um limite de sensibilidade (trigger ou disparo) pré-estabelecido: por queda de pressão alveolar ou por geração de fluxo. Após o início do ciclo (disparo), o fluxo aumenta até atingir um valor pré-fixado, chamado de pico de fluxo inspiratório. Pode ser mantido constante ou ter valor decrescente no tempo; O fluxo inspiratório encerra-se conforme o modo de ciclagem estabelecido, ou seja, fecha-se a válvula inspiratória e abre-se a válvula expiratória do aparelho, começando então o fluxo expiratório.

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Formas de curva de fluxo

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Análise gráfica – Curvas de fluxo

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Pressão
Medida por transdutor posicionado no “Y” do circuito do ventilador; Diferenças na dinâmica da Pressão intratorácica: ventilação espontânea, modos assistidos e controlados. E a PEEP? Componentes da pressão inspiratória: à medida que o fluxo de ar adentra o sistema respiratório, a pressão inspiratória vai se elevando (ver gráfico) para vencer dois componentes: o resistivo - Pres (devido à resistência ao fluxo de ar passando pelas vias aéreas) e outro elástico - Pel (decorrente da distensão dos pulmões e da parede torácica) (ver gráfico de componentes da Pi).

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Curvas de pressão

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Gráfico: Componentes da Pins

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Disparo do ventilador (trigger)
Modo controlado: a variável é o tempo e independe do esforço do paciente; Ciclos assistidos e espontâneos: o disparo pode ser por nível de pressão (pressão negativa abaixo da PEEP) ou geração de fluxo pré-determinados (sensibilidade); O disparo a fluxo envolve o uso de um fluxo inspiratório basal contínuo (bias flow ou continuous flow). Quando a diferença entre o fluxo inspiratório e o fluxo expiratório alcançar um determinado limite de sensibilidade, abre-se a válvula ins e um novo ciclo ventilatório começa. Tempo de resposta do ventilador: depende da sensibilidade da válvula inspiratória e da capacidade do ventilador em gerar o fluxo (ver gráfico).

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Disparo do ventilador - Gráficos

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Curva de volume

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA Associação de curvas

Modalidades ventilatórias convencionais 1
Modalidades ventilatórias convencionais 1. Ventilação mandatória contínua Todos os ciclos ventilatórios são disparados e/ou ciclados pelo ventilador (ciclos mandatórios). Quando o disparo ocorre pelo tempo, o modo é apenas controlado. Quando o disparo ocorre de acordo com pressão negativa ou fluxo positivo realizados pelo paciente, chamamos o modo de assistido/controlado; Nos ventiladores mecânicos mais modernos, a ventilação mandatória contínua pode ocorrer com volume controlado (os ciclos mandatórios têm como variável de controle o volume, são limitados a fluxo e ciclados a volume) ou com pressão controlada (os ciclos mandatórios têm como variável de controle a pressão, são limitados a pressão e ciclados a tempo).

Modalidades ventilatórias convencionais 1. 1
Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com volume controlado – modo controlado São fixados: FR, VC e o fluxo ins. O disparo ocorre de acordo com a FR fixada (por exemplo, se a FR for de 12 ipm, o disparo ocorrerá a cada 5 s). O disparo ocorre exclusivamente por tempo, ficando o comando sensibilidade desativado (ver gráfico); A transição entre a inspiração e a expiração (ciclagem) ocorre após a liberação do volume corrente pré-estabelecido em velocidade determinada pelo fluxo.

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com volume controlado – modo controlado – Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com volume controlado – modo assistido - controlado Nesta situação, a FR pode variar de acordo com o disparo decorrente do esforço inspiratório do paciente, porém mantêm-se fixos tanto o volume corrente como o fluxo. Caso o paciente não atinja o valor pré-determinado de sensibilidade para disparar o aparelho, este manterá ciclos ventilatórios de acordo com a freqüência respiratória mínima indicada pelo operador (ver gráfico).

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com volume controlado – modo assistido – controlado - Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com pressão controlada – modo controlado São fixados: FR, o tempo inspiratório ou a relação inspiração:expiração (relação TI/TE) e o limite de pressão inspiratória. O disparo ocorre de acordo com a freqüência respiratória indicada, porém a ciclagem agora acontece de acordo com o tempo inspiratório ou com a relação TI/TE (ver gráfico). O volume corrente passa a depender da pressão inspiratória pré-estabelecida, das condições de impedância do sistema respiratório e do tempo inspiratório selecionado pelo operador.

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com pressão controlada – modo controlado - Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com pressão controlada – modo assistido - controlado No modo assistido-controlado, os ciclos ocorrem conforme o esforço do paciente ultrapasse a sensibilidade. O volume corrente obtido passa a depender também desse esforço (ver gráfico).

Modalidades ventilatórias convencionais Ventilação mandatória contínua com pressão controlada – modo assistido – controlado - Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais 2. Ventilação mandatória intermitente sincronizada (SIMV) O ventilador oferece ciclos mandatórios a uma freqüência pré-determinada, porém permite que ciclos espontâneos (ciclos ventilatórios disparados e ciclados pelo paciente) ocorram entre eles. Quando o ventilador permite que o disparo dos ciclos mandatórios ocorra em sincronia com pressão negativa ou fluxo positivo realizado pelo paciente, chamamos este modo de ventilação mandatória intermitente sincronizada (SIMV - synchronized intermittent mandatory ventilation);

Modalidades ventilatórias convencionais 2. Ventilação mandatória intermitente sincronizada (SIMV) Nos ventiladores mais modernos, pode ocorrer com volume controlado (os ciclos mandatórios têm como variável de controle o volume, são limitados a fluxo e ciclados a volume) ou com pressão controlada (os ciclos mandatórios têm como variável de controle a pressão, são limitados a pressão e ciclados a tempo).

Modalidades ventilatórias convencionais 2.1 SIMV com volume controlado
São fixados a FR, o VC e o fluxo inspiratório, além do critério de sensibilidade para a ocorrência do disparo do ventilador pelo paciente. Permite que o ventilador aplique os ciclos mandatórios pré-determinados em sincronia com o esforço inspiratório do paciente. Os ciclos mandatórios ocorrem na janela de tempo pré-determinada (de acordo com a freqüência respiratória ajustada), porém sincronizados com o disparo do paciente. Se houver uma apnéia, o próximo ciclo será disparado por tempo até que retornem as incursões inspiratórias do paciente (ver próximo gráfico);

Modalidades ventilatórias convencionais 2.1 SIMV com volume controlado - Curva

Modalidades ventilatórias convencionais 2.1 SIMV com volume controlado - Curva No gráfico abaixo, ocorrem três ciclos ventilatórios no período de um minuto, porém, após um período de apnéia no final do segundo ciclo, ocorre um ciclo disparado a tempo (terceiro ciclo).

Modalidades ventilatórias convencionais 2.2 SIMV com pressão controlada Semelhante ao modo anterior, com a diferença que os parâmetros definidos pelo operador passam a ser a FR, o tempo inspiratório ou a relação inspiração:expiração (relação TI:TE), e o limite de pressão inspiratória, além do critério de sensibilidade para a ocorrência do disparo do ventilador pelo paciente.

Modalidades ventilatórias convencionais 2.3 SIMV (com pressão controlada ou volume controlado) + ventilação com pressão de suporte (PSV) Combinação das ventilações mandatórias sincronizadas com ventilações espontâneas assistidas através de pressão inspiratória pré-estabelecida (pressão de suporte – ver gráfico).

Modalidades ventilatórias convencionais 2.3 SIMV (com pressão controlada ou volume controlado) + ventilação com pressão de suporte (PSV) - Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais 3. Ventilação espontânea contínua Todos os ciclos ventilatórios são espontâneos, ou seja, disparados e ciclados pelo paciente; Pode ser assistida pelo ventilador (o ventilador busca alcançar pressões pré-determinadas durante a inspiração - ventilação com pressão de suporte - PSV) ou não assistida pelo ventilador (o ventilador mantém uma pressão positiva durante todo o ciclo respiratório, tanto da inspiração como na expiração - pressão positiva contínua nas vias aéreas - CPAP).

Modalidades ventilatórias convencionais 3.1 Ventilação com pressão de suporte (PSV) Modo de ventilação mecânica espontânea; O ventilador assiste à ventilação através da manutenção de uma pressão positiva pré-determinada (PS) durante a inspiração até que o fluxo inspiratório do paciente reduza-se a um nível crítico, normalmente 25% do pico de fluxo inspiratório atingido (ciclagem a fluxo); Isto permite que o paciente controle a FR e o tempo inspiratório e, dessa forma, o volume de ar inspirado; Assim, o VC depende do esforço inspiratório, da PS pré-estabelecida e da mecânica do sistema respiratório; Desvantagem: funciona apenas quando o paciente apresenta drive respiratório (ver gráfico).

Modalidades ventilatórias convencionais 3.1 Ventilação com pressão de suporte (PSV) - Curvas

Modalidades ventilatórias convencionais 3.2 Ventilação com pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) Permite que o paciente ventile espontaneamente, porém fornece uma pressurização contínua tanto na inspiração quanto na expiração; É um modo de ventilação espontânea não assistida pelo ventilador; O VC depende do esforço inspiratório do paciente e das condições da mecânica respiratória do pulmão e da parede torácica.

Modalidades ventilatórias convencionais 3.2 Ventilação com pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) - Curvas

VENTILAÇÃO MECÂNICA INVASIVA – Modos ventilatórios

Monitorização da mecânica respiratória e alarmes do ventilador

Quais os principais parâmetros de mecânica respiratória que devem ser monitorados na ventilação mecânica? Pico de pressão inspiratória (pressão de pico); Pressão de platô; Complacência do sistema respiratório; Resistência de vias aéreas; Auto-PEEP ou PEEP-intrínseca (PEEPi)

Como medir as pressões de pico e de platô?
Devem ser feitas com o paciente em ventilação volume-controlado, com fluxo quadrado, sem interação do mesmo com o respirador. A interpretação dessas pressões pode ser entendida através da análise da equação do movimento do ar através do sistema respiratório:

Como medir as pressões de pico e de platô?
A pressão de pico é a pressão máxima gerada no sistema respiratório, ao final da inspiração. Ela é diretamente proporcional à resistência, ao fluxo, ao volume corrente e à PEEP, e inversamente proporcional à complacência; A pressão de platô é aquela gerada ao final de uma pausa inspiratória, representando a pressão gerada quando todo o volume corrente é acomodado dentro do sistema respiratório. Como é medida com fluxo zero, não sofre influência da resistência, sendo diretamente proporcional ao volume corrente e à PEEP, sendo inversamente proporcional à complacência.

Gráfico das pressões A pressão de pico é a pressão máxima, alcançada ao final da inspiração, quando todo o volume corrente foi ofertado. Ajustando-se uma pausa inspiratória (condição de fluxo zero em que o volume corrente é mantido dentro dos pulmões), há uma redução da pressão de pico, em função de não haver mais componente resistivo e por acomodação do volume em diferentes unidades alveolares. Este novo nível é denominado pressão de platô. Ao final da exalação, pode-se manter uma pressão positiva, ou seja, supra-atmosférica, denominada PEEP.

Interpretação básica da monitoração das pressões de pico e platô

Como calcular e interpretar a complacência do sistema respiratório?
A fórmula é: (valor normal é de ml/cmH2O); A complacência reduzida indica que altas pressões estão sendo geradas dentro do sistema respiratório, quando este recebe o volume corrente, o que pode significar: Doenças do parênquima pulmonar (ex: SDRA, EAP, pneumonia, doenças intersticiais, atelectasias); Compressão dos pulmões por derrame pleural ou pneumotórax; Hiperinsuflação pulmonar; Compressão dos pulmões pela parede torácica (ex: grandes ascites, diálise peritoneal, deformidades da coluna vertebral). .

Como calcular e interpretar a resistência do sistema respiratório?
As vias aéreas podem ser analisadas como um sistema de tubos por onde o ar passa. Assim, a resistência à passagem do ar através de um tubo pode ser definida como a diferença de pressão necessária para a passagem de um certo fluxo de ar pelo mesmo. No sistema respiratório, a resistência das vias aéreas (cânula traqueal + vias aéreas do paciente) pode ser calculada pela fórmula abaixo: Seu valor normal é de 4-6 cmH2O/l.s-1 .

Como calcular e interpretar a resistência do sistema respiratório?
Assim, quanto maior a diferença entre Ppico e Ppausa, maior a pressão resistiva. Normalmente, com um fluxo de 60 l/min (=1l/s), a diferença entre a Pmax e a Ppausa é de 4 a 6cmH2O, que é a Rva normalmente encontrada num paciente intubado com cânula 8 a 9 mm de diâmetro interno; Quando a resistência está aumentada, devemos nos atentar para as seguintes possibilidades: 1) Obstrução da cânula traqueal (por rolha, acotovelamento ou mordedura) 2) Obstrução das vias aéreas (broncoespasmo, secreção nas vias aéreas)

O que é auto-PEEP? É a pressão positiva presente no interior dos alvéolos ao final da expiração em função da não exalação completa do volume corrente. Nessa condição, o pulmão não chega a se esvaziar até a sua capacidade residual funcional, ou devido a obstrução ao fluxo expiratório ou em função da ventilação com altas FR (baixo Texp) e/ou altos VC. A auto-PEEP também é denominada de PEEP-oculta ou PEEP-intrínseca. .

Como identificar e medir a auto-PEEP?
Clinicamente a presença de auto-PEEP deve ser suspeitada em todos os pacientes com obstrução das vias aéreas, principalmente naqueles com freqüência respiratória e/ou volume corrente altos, naqueles com sibilos até o final da expiração e naqueles com fluxo expiratório ainda presente quando do início da próxima inspiração; A presença da auto-PEEP pode ser detectada quando, analisando a curva do fluxo ao longo do tempo, observamos que o fluxo expiratório, antes de retornar a zero, é interrompido por uma nova inspiração (ver gráfico); .

Curva de fluxo ao longo do tempo. A seta mostra que o fluxo expiratório não retorna à linha de base ao final da expiração, ou seja, quando um novo ciclo se inicia ainda está havendo exalação, o que caracteriza a presença de auto-PEEP. .

A forma mais difundida de se medir a auto-PEEP consiste em ocluir a válvula expiratória imediatamente antes do início da inspiração e observar a elevação da PEEP. O valor dessa elevação é o valor da auto-PEEP. Os respiradores mais modernos possuem uma tecla que deflagra essa manobra, mostrando o valor da auto-PEEP. O paciente não pode interagir com o respirador durante essa manobra, havendo muitas vezes necessidade de sua sedação ou até mesmo curarização (ver figura); .

À esquerda o manômetro não mostra a auto-PEEP, pois ele mede a pressão no nível das conexões do ventilador, abertas para a atmosfera. Quando se oclui a válvula expiratória (à direita), há um equilíbrio entre as pressões alveolar e de vias aéreas, com leitura pelo manômetro. .

Outra medida prática de se pesquisar a auto-PEEP consiste em medir a pressão de platô do paciente, promover uma pausa expiratória longa (30 segundos) e repetir a medida da pressão de platô. A diferença entre as duas medidas é o valor da auto-PEEP (novamente o paciente não pode interagir com a ventilação). .

Como ajustar os principais alarmes da ventilação mecânica?
Pressão inspiratória máxima Tem como objetivo proteger o paciente ventilado na modalidade ciclada a volume de barotrauma. Deve ser ajustado entre 40 e 45 cmH2O, valores que seguramente evitarão o barotrauma. Esses alarmes identificarão tanto problemas relacionados com aumento da resistência das vias aéreas (ex: obstrução ou acotovelamentos da cânula ou circuitos, presença de secreção nas vias aéreas, broncoespasmo) ou diminuição da complacência do sistema respiratório (ex: piora do comprometimento pulmonar na lesão pulmonar aguda e na SARA, pneumotórax hipertensivo); .

Pressão mínima Tem como objetivo identificar situações que diminuem a pressurização do circuito na inspiração, ou seja, desconexões ou vazamentos ao longo do circuito, desinsuflação do balonete da cânula, extubação acidental. Deve ser ajustado em um nível de pressão entre a PEEP e a pressão de platô (uma boa conduta é ajustá-lo 2cmH2O acima da PEEP); .

Volume minuto máximo Tem como objetivo identificar a hiperventilação realizada pelo paciente (através de ciclos assistidos e/ou espontâneos), denotando uma condição de assincronia entre ele e a ventilação instituída. Deve ser ajustado em um valor 20% acima do volume minuto estabelecido como meta para o paciente; .

Volume minuto mínimo Deve ser ajustado nos pacientes submetidos a ventilação em que se espera a presença de ciclos assistidos e/ou espontâneos para completar a ventilação. Ele tem como objetivo identificar o paciente que não está completando a ventilação com esses tipos de ciclos. Deve ser ajustado, portanto, no nível de ventilação que se deseja para o paciente. .

OBRIGADO !

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