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Manual de Ventilación Mecánica Invasiva – Hospital Regional Tlalnepantla
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Índice Introducción o ¿Qué es la ventilación mecánica? o Historia de la ventilación mecánica** o Conociendo el ventilador mecánico Aspectos anatomofisiológicos relacionados con la ventilación mecánica Programación inicial y modos ventilatorios o Indicaciones o Modos ventilatorios o Programación inicial Ventilación mecánica en SIRA Protocolo de Weaning o Criterios para iniciar el retiro de la ventiación mecánica o Pruebas predictoras de éxito al retirar la ventilación mecánica INTRODUCCIÓN ¿Qué es la ventilación mecánica? La ventilación mecánica (VM) es un recurso terapéutico de soporte vital, que ha contribuido decisivamente en mejorar la sobrevida de los pacientes en estado crítico, sobre todo aquellos que sufren insuficiencia respiratoria aguda (IRA). La mejor comprensión de los procesos fisiopatológicos y los recientes avances informáticos que han mejorado los ventiladores mecánicos, facilitan el tratamiento de estos pacientes. La ventilación mecánica (VM) es una alternativa terapéutica, que gracias a la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos** de la función respiratoria y a los avances tecnológicos nos brinda la oportunidad de suministrar un soporte avanzado de vida eficiente a los pacientes que se encuentran en estado crítico padeciendo de insuficiencia respiratoria. La ventilación mecánica es un tratamiento de soporte vital, en el que utilizando una máquina que suministra un soporte ventilatorio y oxigenatorio, facilitamos el intercambio gaseoso y el trabajo respiratorio de los pacientes con insuficiencia respiratoria. El ventilador mecánico, mediante la generación de una gradiente de presión entre dos puntos (boca / vía aérea – alvéolo) produce un flujo por un determinado tiempo, lo que genera una presión que tiene que vencer las resistencias al flujo y las propiedades elásticas del sistema respiratorio obteniendo un volumen de gas que entra y luego sale del sistema. **Historia de la ventilación mecánica****
Conociendo el ventilador mecánico Las funciones principales de la VM serán proveer gas al paciente según determinadas condiciones de volumen, presión, flujo y tiempo. EL VM debe tener la capacidad de monitorear la ventilación del paciente y su mecánica respiratoria, mediante indicadores que pueden ser digitales y/o gráficos. Así mismo deben avisar al operador, a través de su sistema de alarmas audiovisuales, que se ha presentado alguna condición diferente de la esperada o deseada. Componentes de un ventilador mecánico En los ventiladores distinguimos las siguientes partes. Panel de programación: En él se establece el tratamiento de ventilación y oxigenación que se requiere y se definen las alarmas que informarán de los cambios que puedan ofrecer los parámetros establecidos. La programación (parámetros y alarmas) se realiza a través de un panel de órdenes y son guardadas por la memoria que utiliza el microprocesador. Los sensores del ventilador informan sobre los parámetros físicos más importantes: presión en la vía aérea, flujo, volumen inspirado. Esta información a la vez es procesada por el microprocesador y es transformada en alguna acción física que permite administrar los parámetros programados e informar si algún parámetro sale fuera de rango. Sistema electrónico : conjunto de procesadores electrónicos que permiten la memorización, conversión analógica/digital, vigilancia y control de todas las funciones disponibles. Sistema neumático: conjunto de elementos que permiten la mezcla de aire y oxígeno, el control del flujo durante la inspiración y la espiración, administrar los volúmenes de aire y medir las presiones. Sistema de suministro eléctrico : ya sea interno a una batería recargable y/o conexión a fuente externa, siempre se debe verificar la compatibilidad de voltaje (110 o 220 V, considerando también si es de corriente alterna o continua), de lo contrario conectar a un transformador adecuado. Ideal también el conectar a un estabilizador de voltaje para evitar sobrecargas. Sistema de suministro de gases: aire, oxígeno y en algunos modelos actuales oxido nítrico y otros gases medicinales.
ASPECTOS ANATÓMICOS RELACIONADOS CON LA VENTILACIÓN MECÁNICA
La vía respiratoria se puede clasificar desde el punto de vista anatómico, teniendo así que los pulmones formen parte de la vía aérea inferior anatómicamente y de la va aérea intratorácica funcionalmente. Ambos pulmones localizados en el tórax, con forma de cono de base amplia y ápice que alcanza por delante 2 cm por arriba de la primera costilla y por detrás a nivel de la séptima vértebra cervical. Ambos se encuentran recubiertos por una membrana denominada la pleura; como toda serosa posee dos membranas, una que se adhiere íntimamente pulmón (pleura visceral) y otra que reviste el interior de la cavidad torácica (pleura parietal). Entre ambas se forma una fisura (la cavidad pleural), ocupada por una pequeña cantidad de líquido pleural que actúa como lubricante y permite el deslizamiento sin frote entre ambas estructuras. Pulmones El pulmón derecho es el de mayor tamaño, posee 3 lóbulos (superior, medio e inferior) y cada uno de ellos se subdivide en 3 segmentos superiores (apical, anterior y posterior), 2 segmentos medios (lateral y medial) y 5 segmentos inferiores (superior, medial, anterior, lateral y posterior). A su vez, el pulmón izquierdo posee 2 lóbulos (superior e inferior) y cada uno se subdivide en 2 superiores divididos en superior (apicoposterior y anterior) y lingular (superior e interior) y 4 inferiores (superior, anteromedial, lateral y posterior) El árbol bronquial Bronquios: Conductos tubulares formados por anillos fibrocartilaginosos completos cuya función es conducir el aire a través del pulmón hasta los alvéolos. A nivel de la carina se produce la primera dicotomizacion (23 en total), dando origen a los bronquios fuentes o principales derecho (corto, vertical y ancho) e izquierdo (largo, horizontal y angosto). Estos bronquios principales se subdividen en bronquios lobares (Derecho: superior, medio e inferior/ Izquierdo: superior e inferior), luego en bronquios segmentarios y subsegmentarios (10 a derecha y 8 a izquierda), continuando las dicotomizaciones hasta formar bronquiolos terminales y respiratorios Cabe destacar que solo los bronquios poseen cartílago y los bronquiolos mantienen abierto su lumen en base a fibras elásticas y musculares, tiene un diámetro entre 0,3 y 0,5mm y son los bronquiolos terminales los que dan fin al espacio muerto anatómico, ya que en los bronquiolos respiratorio existe intercambio gaseoso. Alveólos: Última porción del árbol bronquial. Corresponde a diminutas celdas o casillas en racimo (diámetro de 300 micras) similares a un panal de abejas que conforman los sacos alveolares (de mayor tamaño en los ápices pulmonares), cuya función principal es el intercambio gaseoso. Abarcan un área de 50 a 100 mt^2 , nacemos con aproximadamente 45 a 50 millones de alvéolos y llegan a 300 a 400 millones al final del desarrollo de nuestro sistema o aparato respiratorio Tapizado principalmente por un epitelio plano (conformado por neumocitos tipo I y tipo II) y un espacio intersticial a base de elastina y colágeno. Los neumocitos tipo I son células de sostén, abarcan el 95% de la superficie de alveolar, pero solo corresponden al 40% de ésta, su fin fisiológico es aumentar la superficie de intercambio gaseoso. Los neumocitos tipo II son células cuboides, abarcan el 5% de la superficie alveolar y corresponden al 60% de ésta, son responsables
de la producción del surfactante para disminuir la tensión superficial creada por la interface liquidogaseosa y mecanismos de defensa. Recibe todo el volumen/minuto del corazón derecho a través de la circulación proveniente de la arteria pulmonar, permaneciendo en cada capilar del alveólo no más de ¾ de segundo. Su retorno venoso se une al retorno venoso pulmonar total. ¿Porqué es importante conocer estos aspectos anatómicos en la ventilación mecánica?
CONCEPTOS BÁSICOS ASOCIADOS A VENTILACIÓN MECÁNICA
Presión: Es la fuerza aplicada de manera uniforme en un área de superficie, va en contra de cualquier tipo de resistencia. Las unidades más usadas en la ventilación mecánica incluyen: Bar, milibar (mbar), centímetros de agua (cmH2O), kilopascal (kPa). Gradiente de presión: Es la diferencia entre la presión de un área A y la presión de un área B. Si ambas áreas están conectadas a un tubo, la presión de gradiente mueve el gas desde el área de mayor presión aquella que maneje menor presión. Volumen: Es el espacio ocupado por una cantidad de gas a una presión determinada, por ejemplo el volumen tidal y el volumen minuto. Resistencia: Se define como la fuerza que tiende a oponerse al movimiento el gas. Siempre que el gas se mueva a través de un tubo se genera cierta resistencia. Viscosidad: Es la propiedad de los fluidos que caracteriza su resistencia a fluir. Complianza:** Es una medición que expresa la relación presión-volumen de alguna estructura (que tan distensible es dicha estructura). A mayor complianza más distensible es, a menor complianza menos distensible es. Elasticidad: Es la propiedad de la pared torácica y los alvéolos de volver a su posición inicial después de sufrir una deformación por volumen o por presión inspiratoria. Volumen-minuto: Es la cantidad de aire que entra en los pulmones en 1 minuto. Se calcula multiplicando el volumen tidal por la frecuencia respiratoria. (Hay que recordar que la totalidad de dicha cantidad de aire no participa en el intercambio gaseoso, ya que una porción permanece en el espacio muerto anatómico) Ventilación alveolar: Es la cantidad de aire que entra cada minuto a nivel alveolar (por lo tanto es la cantidad de aire disponible para el intercambio gaseoso). Espacio muerto anatómico o respiratorio: Es el espacio en la zona de conducción de las vías respiratorias ocupado por gas que no se intercambia con la sangre en los vasos pulmonares. Volumen corriente: Es el volumen de aire que entra o sale en cada ventilación normal. Suele ser de 500 ml aproximadamente. Volumen residual: Cantidad de aire restante en los pulmones después de una espiración máxima; mantiene a los alvéolos inflados entre respiraciones y mezcla el aire fresco de la siguiente espiración. Es de aproximadamente 1200 ml.
debe prolongarse innecesariamente una vez que se haya solucionado la causa que llevó a someter al paciente a ventilación mecánica. A nivel pulmonar la VM tiende a aumentar la ventilación al espacio muerto e hipoventilar en las zonas con mayor perfusión sanguínea debido a las diferencias de distensibilidad de los alvéolos, llevando a alteraciones de ventilación/perfusión (V/Q), sobredistensión de alvéolos hiperventilados y atelectasias en las zonas hipoventiladas. Estas alteraciones son de poca trascendencia clínica en pacientes con pulmón sano y son corregidas, al menos parcialmente, con el uso de volúmenes corrientes grandes (8 a 12 ml/Kg) o la adición de PEEP. Sin embargo, en pacientes con patología pulmonar pueden ser de mayor importancia y requerir de monitoreo y tratamiento más agresivo. La ventilación espontánea es fisiológicamente más ventajosa al permitir una mayor ventilación en las zonas mejor perfundidas, no obstante, esto no es válido para retardar la instalación de la VM cuando está indicada. Sin embargo, debe hacerse todos los esfuerzos posibles para mantener al paciente en un soporte ventilatorio parcial. A nivel cardiovascular el efecto fisiológico más importante es la caída del gasto cardíaco. Esta es primariamente debida a la disminución del retorno venoso que se produce por la ventilación con presión positiva y es más importante en pacientes hipovolémicos, con distensibilidad pulmonar normal y con el uso de PEEP. Esta respuesta puede ser revertida en la mayoría de los pacientes, al menos parcialmente, con el apoyo de volumen (retos de fluidos) o drogas inotrópicas. Sin embargo, hay sujetos con reserva cardiovascular disminuida que toleran mal el uso de PEEP y el manejo se hace bastante más difícil, requiriendo monitoreo y cuidados de alta complejidad. Cuando se habla de presión negativa, se toma como referencia que la presión atmosférica es 0; así toda presión menor a la atmosférica, será subatmosférica o negativa; la presión intrapleural es el área entre el pulmón y la pared torácica, si esta presión es subatmosférica (-) actúa expandiendo el pulmón y si la presión es positiva actúa para colapsarlo. Cuando los músculos están relajados (final de la espiración) el pulmón y la pared torácica actúan en direcciones opuestas, el pulmón trata de reducir su volumen debido a la retracción hacia dentro de las paredes alveolares y la pared torácica tiende a aumentar su volumen debido a la expansión elástica, estas presiones opuestas son las responsables de mantener el alveolo parcialmente abierto (capacidad residual funcional). Los músculos de la inspiración actúan aumentando el volumen de la cavidad torácica haciendo que la presión intrapleural se haga menor (Ley de Boyle), el volumen intraalveolar aumenta y entonces la presión intra alveolar disminuye debajo de la atmosférica (negativa) y se genera flujo hacia el pulmón expandiéndolo. Recuperación Elástica y tensión superficial Los pulmones tienen tendencia elástica continua al rebote y entrar en colapso y la producen dos factores diferentes: El primero de ellos se refiere a las fibras que se estiran al expandirse los pulmones e intentan acortarse nuevamente, como una banda elástica y la tensión superficial del liquido que reviste los alvéolos, que también produce una tendencia continua de estos para entrar en colapso; la tensión superficial se produce por la atracción entre las moléculas de superficie del liquido alveolar. Cada molécula tira de la siguiente de modo que toda la hoja del liquido de revestimiento de las superficies alveolares actúa como muchos pequeños globos que tratan continuamente de atraerse colapsando el pulmón; la tensión superficial es lo que hace que el agua forme gotas, hace que un liquido se encoja para formar el área superficial mas pequeña posible.
El efecto de la tensión superficial para colapsar los alvéolos se torna mucho mayor a medida que disminuye su diámetro, Este efecto se explica por la ley de la place que dice que la presión transalveolar necesaria para mantener los alvéolos distendidos es directamente proporcional a la tensión superficial del líquido dividida por el diámetro, P= 2ST/R por lo tanto mayor tensión superficial mayor presión se necesita para distender el alveolo y si el diámetro es menor la presión necesaria para distenderlo es mayor. Propiedades mecánicas del pulmón Compliance (diferencia volumen/ diferencia presión) En general, es él término usado para describir la diferencia de volumen que se logra con un cambio de presión. Por ejemplo, compliance de 1ml/cm de H2O significa que entra 1ml de aire por cada cambio de 1 cm de H2O de presión. Así, si la compliance está aumentada entrará mas aire por cada centímetro de cambio en la presión o si esta disminuida significa que se necesita mayor presión para lograr el mismo volumen. La sobredistensión tiene varios efectos importantes hemodinámicos. Reduce el volumen corriente aumentando el CO2, pero además al aumentar el volumen pulmonar, aumenta la presión intratoracica, la cual se transmite a la aurícula derecha y reduce el retorno venoso disminuyendo el gasto cardiaco y produce una compresión de los conductos intra-alveolares que no tienen soporte perivascular, produciéndose de esta forma un aumento de la resistencia vascular pulmonar. La compliance infinita de la caja torácica tiene una implicación importante en el manejo ventilatorio, pues se necesita muy poca presión para expandir la caja torácica del RN y aun menos del recién nacido pretérmino. Es por eso que la relajación debe ser limitada a bebes mas grandes que pelean con el ventilador y no mejoran con sedación o modo sincrónico.}
Resistencia
Es necesario vencer varios factores para hacer circular aire dentro y fuera de los pulmones. La resistencia pulmonar se produce por la resistencia del tejido pulmonar y la resistencia de la vía aérea. La resistencia de la vía aérea es definida como la diferencia de presión que se necesita para el movimiento de un gas a un flujo constante R= Diferencia P/ Flujo. Cuando el flujo es laminar los factores que influyen en la resistencia son la viscosidad, el diámetro y longitud de la vía aérea, relación que se observa en la fórmula de Poisseuille. R = 8uVL / Ñ R4. La longitud de los tubos endotraqueales, también en esta formula, influyen en la resistencia de la vía aérea, si es mayor su longitud aumenta la resistencia, por lo cual siempre se debe tener en cuenta esto, para recortar el tubo endotraqueal del paciente ventilado, reducir el espacio muerto y reducir la resistencia. Una reducción de 10 cms de un tubo endotraqueal implica pasar de tener intubado a un paciente con un numero de tubo superior, por ejemplo de un 2.5 a un 3.0. En un paciente con aumento en la resistencia o con hipercapnia súbita o sin explicación por enfermedad pulmonar se debe sospechar y descartar una obstrucción de la vía aérea alta; el diámetro de vía aérea también es importante como se ve en la formula descrita, pues una pequeña disminución en el radio produce una gran aumento en la resistencia en recién nacidos,
Indicaciones para iniciar ventilación Mecánica:
Ventilación Mandatoria Controlada:
El ventilador suministra el (VT) preestablecido a una frecuencia activada por tiempo.
Observaciones:
Índice de respiraciones rápidas superficiales o índice de Tobin (VRS, FR/Vt) < 105 Es el resultado de dividir la frecuencia respiratoria entre el volumen tidal en litros (L). A mayor frecuencia respiratoria relacionada con menor volumen tidal se infiere las fatiga de los músculos inspiratorios y, por la tanto, un fracaso al retiro de la VM. De manera inversa, a mayor volumen tidal inspirado relacionado con menor frecuencia respiratoria, representa una ventilación efectiva. Los paciente con índice de Tobin > 105 rpm/L tienen alto riesgo de fracaso a la liberación de la VM. Es el más preciso de todos los índices. Presión inspiratoria máxima (Pimax, NIF) más negativo de -20 a - Es la medición de la máxima fuerza generada a la inspiración del paciente, que es ejercida por los músculos inspiratorios. Para su medición es necesaria una pausa inspiratoria, habitualmente de 20 s, para que el paciente realice esfuerzo inspiratorio se le debe dar indicaciones para que inspire con la mayor fuerza posible y que esta presión negativa sea medida por el ventilador mecánico. En condiciones normales un paciente puede ejercer una NIF mayor de -100 cmH2O; sin embargo, en pacientes bajo VM un NIF entre -20 a - cmH 2 O predice una liberación satisfactoria. Presión de oclusión de la vía aérea en 0.1 s (P0.1) más negativo a - Es la presión de la vía aérea medida a los 100 ms de iniciarse un esfuerzo inspiratorio cuando se realiza una pausa espiratoria. Representa la efectividad del sistema de conducción neuromuscular desde el bulbo respiratorio hasta la contracción muscular inspiratoria. Está es una prueba principalmente para pacientes con alguna afección neurológica o neuromuscular, un cambio de presión máxima mayor a 3 cmH 2 O se correlación con buena conducción neuromuscular y buena respuesta a la liberación de la VM. Flujo espiratorio pico al toser > 80 L/min Es una prueba cuantitativa para valorar el esfuerzo tusígeno, consiste en la medición del flujo espiratorio máximo en la curva de flujo/tiempo al momento de pedirle al paciente que tosa con la mayor fuerza posible, si alcanza más de 80 L/min, es una tos efectiva para manejar secreciones posterior a la liberación de la VM. Volumen minuto < 10 L Habitualmente se prefiere un volumen-minuto menor de 10 L, en caso de lo contrario se deben evaluar y tratar las causas que se mencionan a continuación. Un volumen-minuto elevado puede manifestarse en las siguientes circunstancias: agitación, ansiedad o dolor, hipoxemia o hipercapnia no resuelta, estado hipercatabólico y/o acidosis metabólica. Capacidad vital pulmonar > 15-20 mL/kg Es un indicador del volumen pulmonar al final de la inspiración, estudiada principalmente en trastornos neuromusculares (ej. síndrome de Guillain-Barré). Test de fuga Esta prueba debe realizarse cuando exista sospecha de edema de la vía respiratoria (patología del paciente o por complicaciones durante la VM), en todos los pacientes con VM prolongada, trauma cervical, embarazo o puerperio, masas cervicales, decanulación fortuita previa o intubación traumática
Consiste en desinflar el neumotaponamineto y observar si existe fuga en el ventilador mecánico, se puede observar en la curva de volumen/tiempo, presión/tiempo u observando el volumen espiratorio. Si al desinflar el globo de la cánula orotraqueal el volumen tidal espiratorio es > 20% del registrado previamente, significa que hay una fuga de volumen suficiente para tolerar el retiro de la cánula endotraqueal; si es menor a 20% podría significar espasmo traqueal o laríngeo.
