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