fisiologiarespiratoria aplicada aventilacion mecanica

FISIOLOGIA RESPIRATORIA FISIOLOGIA RESPIRATORIA “ Aplicada a la ventilacion “ Aplicada a la ventilacion

mecanica”mecanica”Luis Felipe Carmona SernaLuis Felipe Carmona Serna

RESIDENTE III ANESTESIOLOGIARESIDENTE III ANESTESIOLOGIAUNIVERSIDAD DEL ROSARIO UNIVERSIDAD DEL ROSARIO

ORDEN TEMATICOORDEN TEMATICO

• 1. FISIOLOGIA DE LA OXIGENACION• 2. FISIOLOGIA DE LA VENTILACION• 3. MECANICA VENTILATORIA• 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE

CON EL VENTILADOR.• 5. INICIO DE LA VENTILACION MECANICA –

PARAMETROS.

1. FISIOLOGIA DE LA OXIGENACION1. FISIOLOGIA DE LA OXIGENACION

• Principios fisicos de los gases:• 1. El gas ocupa un volumen• 2. El gas ejerce una presion sobre ese volumen• 3. El gas mantiene una temperatura.• Las relaciones entre presion y volumen se

mantienen constantes a temperaturas constantes.

Patino JF et al. Gases Sanguineos, Fisiologia de la Respiracion e Insuficiencia Respiratoria Aguda. 7a Ed 2005 Editorial Medica Panamericana.

• LEYES DE LOS GASES:• 1. Ley del gas perfecto• 2. Ley de Boyle• 3. Ley de Charles• 4. Ley de Gay-Lussac• 5. Ley de Henry• 6. Ley de Dalton• 7. Ley de Graham

1. FISIOLOGIA DE LA RESPIRACION 1. FISIOLOGIA DE LA RESPIRACION

2. FISIOLOGIA DE LA VENTILACION2. FISIOLOGIA DE LA VENTILACION

• CICLO RESPIRATORIO• FASE INSPIRATORIA: Principal determinante

contraccion del diafragma.• Principal evento: Aumento de volumen del torax y

llenado pulmonar.• FASE ESPIRATORIA: Retraccion pasiva de los

musculos, retraccion pasiva del torax y retraccion pasiva del parenquima pulmonar.

• Principal evento: Salida de gases del parenquima pulmonar.

• Presion intrapleural: Negativa de -3 a -5 mmHg• Distensibilidad o complianza: Delta Volumen/Unidad

de presion.• Menor complianza > elastancia> presion se requiere

para lograr un volumen determinado.• Complianza estatica: 100ml/cmH20• Complianza dinamica: 50ml/cmH20• Volumen corriente final/Presion final via aerea.

• Causas de disminucion de la distensibilidad:• Ocupacion de la cavidad pleural como en

Neumotorax• Pulmon rigido como en atelectasia,

neumonitis o fibrosis.• Factores mecanicos extraparenquimatosos:

Obesidad, cifoescoliosis, distension abdominal.

• Ventilacion meta: Arterializar la sangre venosa de 02 y depurarla de C02.

• A nivel alveolar: captacion de 02 y liberacion de C02

• A nivel celular: captacion de 02 y liberacion de C02.

• Meta final: Mantener las presiones parciales de oxigeno y dioxido de carbono en la sangre arterial.

• Procesos dinamicos de la respiracion• Difusion• Ventilacion• Perfusion: Irrigacion y transporte de sangre

oxigenada a los tejidos.Patino JF et al. Gases Sanguineos, Fisiologia de la Respiracion e Insuficiencia Respiratoria Aguda. 7a Ed 2005 Editorial Medica Panamericana.

• Difusion factores determinantes:• Permeabilidad de la membrana• Gradiente de tensiones de gas a cada lado de la

membrana• Solubilidad del gas a cada lado de la membrana.• Gradiente de oxigeno Alveolar-Venoso: 72/30mmhg• Gradiente de C02 Venosos-Alveolar: 43mmHg-

35mmHg

• FI02: FI02: Concentracion fraccional de oxigeno que ingresa a la via aerea.

• A 100mmHg de Pa02 se logra SATa02 de 97.5% en Bogota.

• Para mejorar la ventilacion y la oxigenacion en la sangre tenemos las siguientes estrategias:

• Aumento del gradiente y oxigenacion a nivel pulmonar• Aumento de la capacidad de transporte• Aumento del GASTO CARDIACO.

• Gradiente Alveolo-Arterial de oxigeno.• Gradiente de difusion existente entre la

presion parcial de oxigeno alveolar y la presion de oxigeno arterial.

• VN: 5 – 10mmHg.• En Bogota: 3.14mmHg

2. FISIOLOGIA DE LA VENTILACION2. FISIOLOGIA DE LA VENTILACIONValores normales en bogota y nivel del Valores normales en bogota y nivel del

marmar

• Volumen Corriente: Sumatoria de volumen de gas inspirado y espirado en cada ciclo respiratorio. VN: 400 – 500 ml ( 7 – 10 ml/kg )

• VD: Espacio que no alcanza ventilacion alveolar. VN: 30-33% VC

• Espacio Alveolar: Volumen de aire que ventila los alveolos pulmonares VN: 350ml

• OXIGENACION: Medida por el indice Pa02/Fi02. VN: > 300

• Ventilacion: Medida por concentracion de C02.

3. MECANICA VENTILATORIA3. MECANICA VENTILATORIA

• Factores determinantes de la mecanica ventilatoria:

• Estimulo respiratorio ( Trigger )• Mantenimiento de alveolos abiertos.• Movimiento mecanico de caja toraxica y

pulmones.

• OXIGENACION: Adecuado balance entre la circulacion pulmonar y capacidad de mantener inflados los alveolos.

• VENTILACION: Su proposito es la excrecion adecuada de CO2 con adecuado intercambio de aire alveolar.

• Elementos a considerar en mecanica ventilatoria:• DETERMINANTES PROP. ELASTICAS PULMONDETERMINANTES PROP. ELASTICAS PULMON• Curva Presion Volumen• Complianza estatica ( NO flujo de aire )• Complianza dinamica ( HAY flujo de aire )• Tension Superficial• CAUSAN DIF. REGIONALES EN VENTILACIONCAUSAN DIF. REGIONALES EN VENTILACION• Cierre de la via aereaCierre de la via aerea

• DETERMINANTES PROPIEDADES ELASTICAS DETERMINANTES PROPIEDADES ELASTICAS PARED TORAXICA.PARED TORAXICA.

• Resistencia de la via aerea• Resistencia tisular• Trabajo respiratorio: A nivel pulmonar• Trabajo respiratorio total.

John B. West. Respiratory Physiology THE ESSENTIALS. 8John B. West. Respiratory Physiology THE ESSENTIALS. 8THTH ED. Lippincot ED. Lippincot Williams & Wilkins 2008Williams & Wilkins 2008

3. MECANICA VENTILATORIA3. MECANICA VENTILATORIACurva Presion VolumenCurva Presion Volumen

• Complianza: Delta de Volumen/Delta de Unidad de Presion VNormal: 200ml/cmH20 de presion.

• Complianza disminuida: > Presion para inflar pulmon.

• Atelectasia• Fibrosis Pulmonar• Congestion venosa Pulmonar• Edema alveolar.

• Complianza aumentada:• Enfisema Pulmonar• Cambios Pulmonares del envejecimiento.

( Perdida de elastina ).

http://www.icarito.cl/vgn/images/portal/FOTO042005/151841380tension-superficial-66k.jpg

• Tension superficial: Fuerza ( dynas/cm ) ejercida en liquido a lo largo de linea imaginaria.

• Principal determinante del retroceso elastico del pulmon

• El principal tensoactivo es el surfactante pulmonar.

• Dependiente de fuerzas de cohesion intermoleculares

• DIFERENCIAS REGIONALES EN VENTILACION• Cierre de la via aerea: Producido por perdida

del retroceso elastico• Mas pronunciado en zonas declives.• Causa ventilacion intermitente en las zonas

mas dependientes.• El retroceso elastico depende del contenido

de elastina en el parenquima pulmonar.

3. MECANICA VENTILATORIA.3. MECANICA VENTILATORIA.

3. VENTILACION MECANICA3. VENTILACION MECANICAResistencia en la via aereaResistencia en la via aerea

3. VENTILACION MECANICA3. VENTILACION MECANICA

• Trabajo respiratorio: Relacion entre presion necesaria para alcanzar un volumen estandar.

• De la resistencia a vencer 20% tisular, 80% calibre de la via aerea.

• Se considera= Energia necesaria para mover 1L gas a traves de un gradiente de Presion de 10cmH20.

• VNORMAL: 0.35J/L o 2.4J/min.

• Trabajo Ventilatorio de la Via Aerea: Energia disipada por el ventilador para insuflar las vias aereas.

• Trabajo Ventilatorio Transpulmonar: Energia usada por el ventilador para insuflar el parenquima pulmonar.

• Se mide con un cateter esofagico de doble balon.

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR.DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR.• Efectos de la ventilacion mecanica en organos:• Alteracion en el llenado ventricular y aumento

de la postcarga.• En el pulmon rigido se comprimen vasos y

corazon por gradiente transmural de presion.• En normovolemicos mejora el vaciado

ventricular y la eyeccion ventricular, en hipovolemicos lo contrario.

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADORDEL PACIENTE CON EL VENTILADOR• A nivel del Sistema Nervioso Central: Puede

incrementarse la presion intracraneana• Sistema Respiratorio: Injuria asociada al

Ventilador:• Barotrauma: Exceso de presion, ruptura alveolar• Volutrauma: Exceso de Volumen hemorragias

alveolares.• Biotrauma: Reaccion inflamatoria, lesion por

ALTAS FIO2.

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADORDEL PACIENTE CON EL VENTILADOR..

Haitsma Jack J. Physiology of Mechanical Ventilation. Crit Care Clin 23 ( 2007 ) Haitsma Jack J. Physiology of Mechanical Ventilation. Crit Care Clin 23 ( 2007 ) 117 - 134117 - 134

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES PACIENTE VENTILADOR

• Volúmenes:• Vol. Tidal o Corriente (VT o VC): cantidad

de aire que entra o sale del sistema respiratorio en un ciclo ventilatorio (500 ml en un adulto joven)

• Vol. de Reserva Inspiratoria (VRI): cantidad adicional que se puede inspirar por encima del VT.

• Vol. de Reserva Expiratoria (VRE): volúmen adicional que se puede espirar luego de espiración normal.

• Vol. Residual (VR): aire remanente luego de una espiración máxima.

• Capacidades:• Cap. Inspiratoria (CI): vol. máximo de gas

que puede ser inspirado desde la CRF (4,000ml).

• Cap. Residual Funcional (CRF): cantidad de gas remanente en los pulmones al final de una espiración pasiva con la glotis abierta y los músculos relajados (2,700ml).

• Cap. Vital (CV): vol. que puede ser espirado luego de una inspiración máxima (5,500ml).

• Cap. Pulmonar Total (CPT): cantidad de aire en los pulmones luego de una inspiración máxima (6,700ml)

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES PACIENTE VENTILADORPACIENTE VENTILADOR

• Presion Pico Inspiratoria: Presion Pico maxima que se transmite al parenquima pulmonar ( PIP ) Valor tolerado: 30 – 35CMH20

• Efecto colapso reexpansion: Cuando se insufla-desinsufla y reinsufla un area pulmonar que se colapsa. Debe evitarse.

• PEEP: Presion positiva ejercida al final de la espiracion que impide el colapso alveolar.

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES PACIENTE- VENTILADORPACIENTE- VENTILADOR

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADORDEL PACIENTE CON EL VENTILADOR

• Maniobras de reclutamiento:• No sirven en todos los pacientes, los

respondedores mejoran su PaO2/FiO2 en un 175 +/- 23% Consisten en insuflar con Presion Positiva y PEEP de 30cmH2O durante 7 – 12min por periodos de 35 – 40segs para reinsuflar alveolos colapsados.

• PEEP: Evita el colapso alveolar y es mas efectivo que las maniobras de reclutamiento alveolar.

• Maniobras de reclutamiento usadas:• Insuflacion sostenida a altas presiones• Incremento del Volumen Corriente o

maniobra de capacidad Vital.• Suspiros intermitentes• Incremento escalonado de la PEEP• Prolongacion tiempo inspiratorio• Ventilacion en decubito prono.

Perasso Osvaldo et al. Maniobras de reclutamiento alveolar. Rev. Arg. Anest Perasso Osvaldo et al. Maniobras de reclutamiento alveolar. Rev. Arg. Anest ( 2006 ), 64, 5: 201 - 215( 2006 ), 64, 5: 201 - 215

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR

efectos del PEEP.efectos del PEEP.

4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES 4. FISIOLOGIA DE LAS INTERACCIONES DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR DEL PACIENTE CON EL VENTILADOR

efectos del autoPEEP.efectos del autoPEEP.• Se considera fisiologico en pacientes con

ventilacion espontanea.• Es mas marcado en la fase inspiratoria• Puede ser contrarrestado con la adicion de

PEEP externo. Este hecho no disminuye la hiperinsuflacion dinamico.

5. INICIO DE LA VENTILACION 5. INICIO DE LA VENTILACION MECANICA – Parametros.MECANICA – Parametros.

• Indicaciones clinicas:• Fatiga respiratoria inminente• Alteracion del sensorio. Glasgow <9• Capacidad Vital < 10 – 12ml/kg• PaO2 < 50 PaCO2> 50• FRESPIRATORIA > 35XMIN

• Presion Pico Inspiratoria ( PIP ): Depende de• Volumen de Inflacion Pulmonar• Resistencia al flujo en las vias aereas.• Retroceso elastico de los pulmones y la reja costal.• Presion Plateau de final de la espiracion:• Dada al ocluir el extremo espiratorio• Depende del retroceso elastico• PIP – PLATEAU= Resistencia en la via aerea.

Marino Paul et al. THE ICU BOOK 3Marino Paul et al. THE ICU BOOK 3rdrd Ed. Lippincott Williams & Wilkens 2007 Ed. Lippincott Williams & Wilkens 2007

• Fases del Ciclo Ventilatorio Mecanico:• Fase 1 ( Fase de gatillo o disparo ): Cambio de

exhalacion a inhalacion.• Fase 2 ( Fase de Inhalacion): Fase de insuflacion de

gas en los alveolos pulmonares con incremento de presion y volumen alveolar.

• Fase 3: Cambio de inhalacion a exhalacion• Fase 4: Se extiende desde la fase 3 hasta la fase de

inhalacion

Wilson William C. et al. TRAUMA Critical Care Vol 2. Informa Health Care 2007Wilson William C. et al. TRAUMA Critical Care Vol 2. Informa Health Care 2007

Donahoe Michael. Basic Ventilator Management: Lung Protective Strategies. Surg Donahoe Michael. Basic Ventilator Management: Lung Protective Strategies. Surg Clin N Am 86 ( 2006 ) 1389 – 1408.Clin N Am 86 ( 2006 ) 1389 – 1408.

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