VENTILACIÓN MECÁNICA I: Generalidades

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Los conocimientos básicos de Ventilación Mecánica tienen importancia capital para el personal que labora en las Unidades de Cuidados Intensivos, tomando en cuenta que aproximadamente el 50% de los pacientes admitidos en dicha área amerita algún tipo de soporte mecánico de las vías aéreas.

     

Notas de Fisiología Pulmonar

     Los pulmones son órganos huecos suspendidos en la caja torácica, donde se mantienen expandidos gracias a una presión negativa aproximada de -4 a -9 cmH2O. En ellos, el aire se mueve a través de estructuras tubulares de distintos calibres denominadas bronquios, que comunican la tráquea con unas estructuras menores, saculares, conocidas como alvéolos, que están a su vez rodeadas por vasos capilares, con los cuales intercambian el contenido del aire y la sangre, habiendo un gradiente de movimiento de las zonas de mayor concentración a las zonas de menor concentración: el O2 de la luz alveolar se mueve hacia la sangre del capilar, desde donde el CO2 se dirige hacia la luz alveolar.

     Por la presión negativa, los pulmones se mantienen suspendidos y expandidos en la caja torácica, entre las pleuras parietal y visceral, aumentando su volumen en la inspiración, cuando la presión se hace más negativa, gracias al movimiento de los músculos inspiratorios -en condiciones normales, basta con el movimiento del diafragma hacia el abdomen para provocar la inspiración, pero en situaciones especiales, como el ejercicio o en algunas patologías, es necesario un mayor esfuerzo, haciéndose necesario el uso de músculos accesorios, como los intercostales externos o el esternocleidomastoideo.
     Por otra parte, la espiración suele ser un proceso pasivo, en el que basta la relajación de los músculos antes mencionados  para que ocurra la expulsión del aire previamente inspirado, esto por la capacidad elástica del pulmón, lo que se denomina "Compliance Pulmonar".
     Habiendo dicho todo esto, podemos decir que el flujo -que no es más que el movimiento del aire de una zona a otra a través de un punto- es debido a una diferencia de presión.

     Dependiendo del evento durante el que evaluemos el aire contenido en los pulmones, vamos a encontrar distintos volúmenes, que se clasifican de la siguiente forma:

• Volumen corriente (VC): que se refiere a la cantidad de aire que se desplaza hacia dentro o fuera de los pulmones en respiraciones corrientes (no forzadas). En un adulto es de aproximadamente 500ml, pero puede calcularse (aún en la edad pediátrica), multiplicando el peso en Kg por 8.
• Volumen de reserva Inspiratoria (VRI): Es la cantidad máxima de aire que puede penetrar a los pulmones, por encima de una inspiración normal (que serían los 500 ml del VC). Es de aproximadamente 3000ml en un adulto y, para conseguirla, es necesaria la actividad de músculos accesorios.
• Volumen de reserva espiratroria (VRE): Se refiere a la cantidad máxima de aire que se puede exhalar después de una espiración normal. Aproximadamente unos 1200ml en un adulto promedio.
• Volumen residual (VR): Cantidad de aire contenida en los pulmones después de una espiración forzosa, y que no puede ser exhalado. Es de aproximadamente 1200ml en un adulto promedio.

     La suma de los volúmenes origina las capacidades:

• Capacidad Inspiratoria (CI): VC+ VRI.
• Capacidad Residual Funcional (CRF): VRE + VR.
• Capacidad Vital: VRI + VC + VRE. Se refiere a la cantidad máxima de aire que se puede exhalar después de una inspiración máxima.
• Capacidad pulmonar total: VRI + VC + VRE + VR. Es la cantidad máxima de aire que pueden contener los pulmones.

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     Conociendo el Ventilador Mecánico

     El Ventilador Mecánico se compone de un panel de programación que incluye la pantalla táctil y/o los botones que modifican los valores programables. Del ventilador sale el circuito que se conecta con el paciente a través de la mascarilla o el tubo, no obstante, en su trayecto, la rama que va hacia el paciente cruza por un humidificador que ambienta el aire que se va a inhalar.
     En la pantalla se muestran los números y gráficas. En el lado derecho y/o inferior están los datos programables "los que podemos modificar". En el lado izquierdo están los datos que obtenemos del paciente. En el centro se muestran los gráficos que evidencian el comportamiento de las presiones, volúmenes y el flujo.

Propósitos de la ventilación mecánica

Corregir el intercambio gaseoso (respiración).
     Mejorar el aporte de O2
     Controlar la PaCO2.

Mejorar el trabajo respiratorio (ventilación).
     Reposo del trabajo ventilatorio

     Disminuir el consumo de O2.
     Expandir los pulmones.
     Estabilizar la caja torácica.

Equilibrio Ácido-Base.

Sedación.

Indicaciones de Ventilación mecánica

-Insuficiencia respiratoria:

     Trabajo respiratorio aumentado (Taquipnea-músculos accesorios).

     Fatiga de los músculos respiratorios.

     PaO2: ˂60 mmHg

     SatO2: ˂90 % a pesar del aporte de O2.

     PaO2/FiO2: ˂200

     PaCO2 > de 50 mm de Hg (con pH < de 7.25)

-Shock.

-Coma:

     Glasgow menor de 8.

-Estatus convulsivo.

-Cirugía mayor.

Modalidades de la Ventilación

     Se refiere al modo mediante el cual el ventilador va a controlar el flujo de aire hacia y desde el pulmón.

Modalidad Control por Presión: Aquí el ventilador se basa en la presión para controlar el flujo y sus límites. En términos prácticos, el ventilador introducirá todo el aire necesario para alcanzar la presión deseada y permitirá la salida del aire del pulmón hasta que en él quede la presión programada. Es el modo ideal en los lactantes y en los pacientes con enfermedades pulmonares graves.

Modalidad Control por Volumen: En este caso, el ventilador basa el flujo en el volumen. Introduce aire en las vías aéreas del paciente hasta alcanzar cierta medida de volumen, independientemente de la presión necesaria para conseguirlo. De igual modo controla la salida de aire.

     Las anteriores son las modalidades de uso más frecuente, sin embargo existen otras como: Control por tiempo, Control por Flujo y Control Mixto.

Tipos de Ventilación

     Son básicamente tres y se diferencian por el grado de participación que le dan al paciente:

1. Controlada: en la que el paciente no tiene derecho a decidir y el ventilador goza de total control del flujo del aire.
2. Asistida: Aquí el paciente es el que decide y el ventilador es un mero asistente, cuyo objetivo es brindarle más calidad a la ventilación. En otras palabras, el paciente dice cuándo y el ventilador le aporta el cómo. Dentro de éste tipo existe varios subtipos, como son:
   -Presión soporte: el ventilador aporta cierta presión programada a las inspiraciones decididas por el paciente.
   -CPAP (Presión de aire positiva continua): Aquí el ventilador mantiene cierta presion constante, con flujo de O2, para facilitar las inspiraciones.
3. Asistida-Controlada: Es una mezcla de las dos anteriores. Ejemplo de ella es el tipo SIMV (Ventilación mandatoria intermitente sincronizada), en el que el paciente decide únicamente el momento en que ocurre cada respiración, pues el ventilador aporta todas las características, como duración, volúmenes, presiones, etc.

Parámetros del Ventilador

• Volumen corriente: Se refiere a la cantidad de aire que se moviliza hacia el pulmón y desde el pulmón con cada inspiración y espiración. La cantidad usual en los adultos es de aproximadamente 500ml. En los niños la cantidad es de 8-12ml/kg, con un máximo de 500ml.
  Es necesario aumentarlo en condiciones de Hipercapnia, para arrastrar más cantidad de CO2 con cada espiración. También se recomienda incrementarlo en las situaciones en las que hay un mayor espacio muerto.
• Frecuencia respiratoria: Cantidad de respiraciones (inspiración + espiración) que ocurren en un minuto. El número varía con la edad, siendo inversamente proporcional con ella:
  -Recién Nacidos: 40-60 resp/min.
  -Lactantes: 30-40 resp/min.
  -Niños: 20-30 resp/min.
  -Niños mayores, adolescentes y adultos: 12-20 resp/min.
• Relación "Inspiración:Espiración" (Relación I:E): Es una medida de tiempo que compara el porcentaje dedicado a la inspiración con el dedicado a la espiración. Una relación 1:1 hace referencia a que la misma cantidad de tiempo que se dedica a la inspiración se dedica a la espiración, es decir que un 50% del tiempo dedicado a cada respiración será para la inspiración y un 50% para la espiración (por ejemplo, en una frecuencia respiratoria de 20 respiraciones por minuto, cada respiración corresponde a 3 segundos, lo que significa que 1.5 segundos estarán dedicados a la inspiración y 1.5 segundos para la espiración). En condiciones fisiológicas, como la espiración es un proceso pasivo, dura el doble de lo que dura la inspiración: una relación 1:2 (para 20 r/min, la inspiración durará 1 segundo y las espiraciones 2 segundos).
  Alargar el tiempo inspiratorio mejoran la entrada de O2 hacia el torrente sanguíneo, pero dificultan la eliminación de CO2, Alargar el tiempo espiratorio mejora la eliminación de CO2, pero reduce la captación de O2.
• Pausa Inspiratoria: Este parámetro aparece cuando elegimos la modalidad volumen. Se refiere a un tiempo de pausa que ocurre luego del período de entrada de aire al pulmón, lo que forma una meseta en la gráfica del volumen, antes de la espiración. Debe ser aproximadamente un 33% del tiempo dedicado a la inspiración o, aproximadamente un 11% del tiempo total dedicado a cada respiración. Su valor puede modificar drásticamente el flujo inspiratorio.
• Flujo inspiratorio: En términos prácticos, es la velocidad con la que el aire expedido por el ventilador penetra a los pulmones del paciente. Se ve influenciado por el volumen inspiratorio, la frecuencia respiratoria, la relación inspiración-espiración y la pausa inspiratoria.
  Es de aproximadamente 40-60 lits/min en un adulto promedio.
• Presión inspiratoria (PI): Se recomienda que la sumatoria total de presiones (que incluye la PI) sea de 30cmH2O o inferior.
• Sensibilidad (Trigger): Se emplea en las modalidades asistidas y asistida-controladas. Se refiere a la sensibilidad al esfuerzo del paciente y la intensidad necesaria para que el ventilador le permita iniciar una respiración. Es un número negativo -ya que la presión de succión ejercida por la inspiración lo es-. Por ejemplo: un Trigger de -5cmH2O hace referencia a que es necesaria una presión de succión aproximada de -5cmH2O o  más negativa para que el ventilador considere iniciar una respiración. El valor usual debe ser de aproximadamente -1.5 a -2.0 cmH2O.
• PEEP: Es presión positiva que reside en el pulmón aún concluida la espiración. Podríamos decir que es la presión positiva que previene el colapso alveolar y que mantiene dichos espacios abiertos, permitiendo el intercambio de gases.
  El valor fisiológico es entre 3 y 4 cmH2O; no obstante, por la condición clínica del paciente, puede hacerse necesario modificar este valor. Por ejemplo, con condiciones de Hipoxemia un aumento puede provocar un gradiente de presión desde la luz alveolar hacia el vaso sanguíneo, provocando aumento de la entrada de O2. Sin embargo, el uso desmesurado puede traer letales consecuencias, como:
  -Menor gasto cardíaco: el aumento de presión positiva se contrapone a la presión negativa fisiológica de la pleura y que facilita el retorno venoso, además, la distensión pulmonar se contrapone a la expansión del corazón.
  -Retención de CO2.
  -Empeora la perfusión (en especial de las áreas menos perfundidas, como los ápices pulmonares): esto se debe a que el aumento de presión intraalveolar puede superar y colapsar los vasos capilares, incrementando el "espacio muerto" (espacio en que no ocurre intercambio).
  -Sobredistensión alveolar y posibles roturas, favoreciendo la aparición de enfisemas y neumotórax.
• Fracción inspirada de Oxígeno (FiO2): Porcentaje del aire inspirado que corresponde al Oxígeno; es decir que una FiO2 de 100% es Oxígeno puro. La cantidad mínima recomendada en ventilación mecánica es de un 60%.
• Límites de las alarmas: Las alarmas, para todos los parámetros, deben ajustarse con un 25% por encima y por debajo de los valores programados y esperados para cada paciente y, para conseguirlo, basta con multiplicar cada valor por 1.25 (para obtener el límite superior) y por 0.75 (para el límite inferior). Por ejemplo, si el volumen inspiratorio programado es de 500ml, el límite superior de alarmas es de 625ml y el inferior de 375ml. Esto también se aplica a la frecuencia respiratoria y demás parámetros.

Ventilación Mecánica en situaciones especiales

     Los pacientes que califican para ventilación mecánica se pueden dividir en dos grupos, los que ameritan parámetros fisiológicos debido a que no cuentan con una patología que incida en el pulmón o que no tengan algún trastorno generalizado que requiera alguna conducta en la mecánica ventilatoria (ejemplo de estos son los que necesitan un procedimiento quirúrgico mayor y se ventilan con fines anestésicos). El otro grupo corresponde a los pacientes que ameritan una ventilación especial, atendiendo a su condición pulmonar y/o sistémica.

     Para este último grupo tenemos previsto el desarrollo de otros capítulos que se publicarán en un futuro próximo, sin embargo, vimos conveniente presentar un burdo adelanto que podría servir de ayuda rápida en las unidades de cuidados intensivos. En este tenor, para facilitarle las cosas al médico tratante, la mayoría de los problemas pulmonares que requieren ventilación mecánica se han dividido en tres grandes grupos, tomando en cuenta la semejante fisiopatología y las necesidades de intervenciones comunes:

• Problemas obstructivos: Estos pacientes presentan problemas para la movilización del aire a través de las vías aéreas y, tomando en cuenta que la espiración es un proceso más bien pasivo, es ésta la menos efectiva, ocasionándo un PEEP patológicamente alto, lo que reduce posteriormente el volumen inspiratorio y sobredistiende los alvéolos, disminuyendo la perfusión y aumentando el espacio muerto. El ejemplo por exelencia de este grupo es el Asma bronquial. De todos los trastornos pulmonares, los obstructivos son los más difíciles de ventilar, tomando en cuenta la alta tasa de mortalidad (25%). En general requieren:
  -Volumen Corriente bajo.
  -Tiempo espiratorio elevado.
  -PEEP baja
  -Frecuencia Respiratoria baja.
• Problemas restrictivos: Aquellos en los cuales está limitada la zona de intercambio gaseoso (los alvéolos pulmonares), disminuyendo la tasa de intercambio, provocando hipoxia e hipercapnia. Un ejemplo de esta situación es el Síndrome de Distrés Respiratorio Agudo (SDRA) que se ven en el edema pulmonar agudo. Usualmente requiere reclutamiento alveolar, que se logra con:
  -PEEP alto.
  -VC: bajo (6ml/kg).
  -FR elevada.
  -Decúbito prono (para mejorar la perfusión, disminuyendo el espacio muerto que provocamos al incrementar el PEEP).
  -Relación 2:1 (aumentando el tiempo inspiratorio).
• Problemas mixtos: En los que hay una combinación de los problemas anteriores. El ejemplo por excelencia es la bronquiolitis (en ella hay resistencia al paso del aire a través de las vías aéreas, lo que ocasiona un PEEP patológico, pero también hay consolidado pulmonar y/o atelectasia. Requiere:
  -Modo Presión A/C.
  -Volumen bajo (8ml/kg).
  -Relación I:E: 1:3 (mejorar la espiración)
  -PEEP baja.

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Véase también:

Ventilación mecánica II: Trastornos pulmonares

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