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7/22/2019 Libro Electrnico de Medicina Intensiva

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Libro Electrnico de Medicina Intensiva. ISSN 1578-7710. Para los profesionales del enfermocrtico.

MARTES, 26 DE ABRIL DE 2011

11.8 Modos convencionales de ventilacin mecnicaLibro electrnico de Medicina Intensiva

Seccin 11. Insuficiencia respiratoria y ventilacin mecnicaCaptulo 8. Modos convencionales de ventilacin mecnica. Ed. 1, 2008.

Autor:

Dra Angela Alonso OviesUnidad de Cuidados IntensivosHospital de Fuenlabrada

A. INTRODUCCIN

Los ventiladores mecnicos actuales permiten diferentes modos de ventilacin ymayor informacin tanto del estado del paciente y como del ventilador mismo.Igualmente, permiten una gran variedad de modos de ventilacin.

En el ciclo respiratorio con ventilacin mecnica se distinguen tres variables de faseque seran [1]:

1. variable de trigger o disparo responsable de iniciar la inspiracin. Estetrigger puede ser de presin, flujo o tiempo.

2. Variable de ciclado cuya funcin es finalizar la inspiracin para dar lugara la espiracin. Puede ser de volumen, presin, flujo o tiempo.

3. Variable de control o limite cuya misin es la de controlar la entrega degas y es la responsable de interrumpir la entrada de gas si se excede un valorprefijado de presin volumen o flujo.

B. CLASIFICACIN DE LOS MODOS DE VENTILACIN MECNICA

Una manera de clasificar inicialmente los modos de ventilacin mecnica puede seren funcin estas variables de fase.

En funcin de cmo se termine o limite la entrada del volumen corriente en el sistemarespiratorio (variable de ciclado), los modos de ventilacin se pueden dividir en dosgrandes grupos: los limitados por presin y los limitados por volumen. Caractersticas

principales de ambos: Limitados o ciclados por presin: aportan y mantienen una determinadapresin durante toda la inspiracin; el volumen corriente variar en funcin de estapresin prefijada.

Limitados o ciclados por volumen: entregan un volumen corriente determinado,y lo que variar ser la presin requerida para insuflarlo, en funcin de lascaractersticas mecnicas del sistema respiratorio.


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En cada respiracin existen unos parmetros que son variables (presin, volumen,flujo y tiempo) y otros que son constantes (distensibilidad o compliance y resistencia).Segn la variable que controlemos, las modalidades de los ventiladores tambinpueden denominarse controladas por volumen, presin, flujo o tiempo. Por ejemplo,durante la ventilacin controlada por presin, la presin es la variable independiente(la que controlamos), y tanto volumen como flujo podrn variar en funcin de la

morfologa de la onda de presin, as como de la resistencia y la compliance delsistema respiratorio.

Los modos de ventilacin mecnica tambin se pueden clasificar en funcin dequin, mquina o paciente, lleve a cabo lasdiferentes variables de fase. Es decir, enfuncin de quin realice el inicio de la inspiracin, la terminacin de la misma y lainterrupcin de la entrada de gas si se excede un valor prefijado en cada ciclo (Tabla1) [2].

Tabla 1. Tipos de respiracin en funcin de quin controle las variables de fase[2].

Variables de fase

Tipo de respiracin Trigger Ciclado Control

Controlada Mquina Mquina Mquina

sistida Paciente Mquina Mquina

De soporte Paciente Paciente Mquina

Espontnea Paciente Paciente PacienteVariable de trigger: determina el inicio de la inspiracin.Variable de control: flujo, presin o volumen determinado que no se puede exceder en cadainspiracin.Variable de ciclado: determina el final de la inspiracin.

B1. Modos de ventilacin mecnica

De esta manera tendramos: Ventilacin controlada (VC): Es el ventilador quien controla todas lasvariables de fase: libera un nmero de ciclos pautados, con el volumen (VolumenControl: VVC) (Fig. 1) o la presin (Presin Control: VPC) (Fig. 2) fijada previamente,independientemente de los esfuerzos inspiratorios del paciente, as como la duracinde cada ciclo (tiempos inspiratorio y espiratorio). As, en el ventilador se programatanto la frecuencia como el volumen corriente (en VVC) o la presin (en VPC). Si elpaciente no est en apnea o bien sedado y/o relajado puede existir "lucha"

(desadaptacin) con el respirador.Figura 1: Ventilacin Volumen Control (VVC)


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Figura 2: Ventilacin Presin Control (VPC)

Ventilacin asistida (VA): El paciente "dispara" la mquina al realizar unesfuerzo inspiratorio, y sta le asiste, le manda un ciclo de gas a presin positiva con
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el volumen o la presin prefijadas (ventilacin asistida por volumen o ventilacinasistida por presin, respectivamente). La frecuencia respiratoria la dicta el paciente, ysi sta es alta, dar lugar a un volumen minuto alto y a hiperventilacin. Lacombinacin de esta modalidad con la controlada, ha dado lugar a la Ventilacinasistida/controlada (VAC) (Fig. 3), donde el ventilador sensa los esfuerzos inspiratoriosdel paciente, cuando estn presentes, y los asiste liberando un ciclo con el volumen o

la presin prefijada, pero tambin cicla automticamente en ausencia de estosesfuerzos (se pautan un nmero de ciclos "controlados").

Figura 3: Ventilacin Asistida Controlada (VAC)

Ventilacin con presin de soporte (VPS)(Fig. 4): el ventilador ayuda alpaciente a realizar sus respiraciones espontneas. Se pauta una presin positiva, quese alcanza de forma intermitente en la va area siempre que el paciente realiza unesfuerzo inspiratorio. Pero es el paciente el que desencadena cada ciclo y el que lotermina, y el ventilador solo aporta gas hasta alcanzar la presin pautada. Esta PS sepuede asociar a otros modos ventilatorios para ayudar a las respiraciones espontneasdel paciente.

Figura 4: Ventilacin en Presin de Soporte (PS)
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Como se deduce de lo expuesto anteriormente, cada una de estas modalidadesestar indicada en funcin del drive respiratorio del paciente. La ventilacincontrolada (VC) deber elegirse en casos de ausencia total del estmulo respiratorio,con independencia de la causa que lo origine (neurolgica, metablica,farmacolgica). En los casos en los que el paciente conserve un estmulo respiratorionormal, sin presentar agitacin o taquipnea, el modo de eleccin sera la ventilacin

asistida-controlada (VAC), que permite al paciente disparar el respirador segn sufrecuencia propia, mantenindose a su vez por la mquina una frecuencia deseguridad que garantiza una ventilacin mnima. Este modo puede suplir la mayorade las veces la VC ya que puede asegurar un correcto volumen minuto en caso de noexistir estmulo inspiratorio, a la vez que mantiene activo el trigger que permite alpaciente realizar ciclos propios si llega el caso[3].Se ha visto que el mantener la respiracin espontnea durante la ventilacinmecnica, incluso en situaciones de insuficiencia respiratoria severa, es beneficiosopara el paciente (ver apartado de presin de soporte), y debe ser ayudada ymantenida mediante modos como BIPAP + PS o APRV (ver abajo), sin esperar a lafase de destete para ello [4, 5, 6].

B2. Otras modalidades de ventilacin mecnica de uso frecuente

Existen otro gran nmero de modos de ventilacin que aportan los ventiladoresmodernos, en ocasiones resultado de la combinacin de varios de ellos. Entre los msconocidos estaran [7, 8]:Ventilacin mandataria intermitente (IMV): Combinacin de la ventilacin espontneay la controlada por volumen. Los ciclos espontneos del paciente se superponensobre los ciclos pautados en controlada, es decir, entre los ciclos pautados que libera
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el ventilador el paciente respira libremente. Se usa cuando el paciente puede realizaral menos algo del trabajo respiratorio, pero la respiracin espontnea a travs de uncircuito puede obligar al paciente a realizar un trabajo extra que le agote. Tiene menorriesgo de hiperventilacin que la VAC, aunque no est exento de ello. Ventilacin mandataria intermitente sincronizada (SIMV)(Fig. 5): al anteriormodo se aade la sincronizacin, que consiste en evitar la suma en un mismo ciclo de

una respiracin espontnea con otra pautada. Cuando toca liberar una respiracinpautada, el respirador se hace "sensible" al esfuerzo inspiratorio del paciente y ajustaeste ciclo a ese esfuerzo, liberando el volumen pautado. Entre estos ciclos pautados,el paciente respira libremente. La ventaja sobre la IMV es que la SIMV es msconfortable. A los ciclos espontneos se puede aadir presin de soporte (SIMV + PS).

Figura 5: Ventilacin Mandataria Intermitente Sincronizada (SIMV)

Ventilacin por volumen minuto mandatorio (mmV): Est diseada paraaportar un determinado volumen minuto. Esto no se consigue pautando undeterminado nmero de respiraciones por minuto, sino que, mediante un mecanismoelectrnico de retroalimentacin, se compara continuamente el "rendimiento" delpaciente con el rendimiento deseado, compensndose las diferencias. Puede ser unmodo til para el destete, como transicin entre el soporte total del ventilador y larespiracin espontnea.

Presin positiva continua en la va area (CPAP) : Es un modo derespiracin espontnea con un nivel de presin positiva continua tanto en la inspiracincomo en la espiracin. No se liberan ciclos mecnicos con presin positiva. La nicadiferencia con la respiracin espontnea normal es que la CPAP se realiza por encimade la presin atmosfrica, a un nivel determinado por la PEEP preestablecida. Lasnicas variables que el mdico puede pautar son el nivel de presin continua y el
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trigger. Este modo puede compensar el trabajo respiratorio aadido que supone elrespirar a travs de los sistemas de ventilacin mecnica.

Presin positiva bifsica en la va area (BIPAP): Es un modo ventilatorio apresin control, con lo que se pautan un nmero de ciclos, una presin inspiratoria aalcanzar sobre una PEEP, y un tiempo inspiratorio, que se realizan si el paciente no

realiza ningn esfuerzo inspiratorio. Pero si el paciente respira espontneamente lopodr hacer de forma asistida (BIPAP asistida) o con ayuda de presin de soporte(BIPAP + PS), ajustando el ventilador sus ciclos pautados de forma sincrnica.

Ventilacin con liberacin de presin en la va area (airway pressure-release ventilation, APRV) (Fig. 6): consiste en pautar dos niveles de CPAP que seaplican durante periodos predeterminados de tiempo. Este modo permite la respiracinespontnea que sucede en ambos niveles de CPAP.

Figura 6: Ventilacin con Liberacin de Presin en la Va Area (APRV)

Ventilacin proporcional asistida(PAV): este modo permite un flujo de gaslibre que vara en funcin del esfuerzo generado por el paciente. La presin en la vaarea producida por la mquina para ayudar al esfuerzo inspiratorio del paciente estdeterminada por el flujo inspiratorio generado por el propio paciente y el volumen,siendo el mdico el que determina la amplificacin de estas variables. Por ejemplo, siel ventilador se programa para descargar en un 50% el esfuerzo inspiratorio delpaciente, todas las respiraciones sern ayudadas a este nivel, independientemente delvolumen o del flujo inspiratorio.

A pesar de esta gran variedad de modos de ventilacin mecnica disponibles en laactualidad, la prctica diaria es mucho ms limitada. En tres estudios observacionalesllevados a cabo por Esteban et al a lo largo de los aos 90 [9, 10, 11], se observ que

ante la falta de evidencia de la superioridad de un modo sobre otro, junto con la mayorexperiencia en el uso de la ventilacin asistida-controlada, era este modo el mscomnmente utilizado en las UCIs. Esta predominancia de la VAC era independientede la causa del inicio de la ventilacin mecnica y se mantena a lo largo de todo elcurso de la misma. Tabla 2 [12].

Tabla 2: Modos de ventilacin mecnica utilizados en tres estudiosobservacionales (a)
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1992

Esteban et al[9]

1996

Esteban et al[10]

1998

Esteban et al[11]

VAC 55% 47% 53%

VPC 1% - 5%

SIMV 26% 6% 8%

SIMV + PS 8% 25% 15%

PS 8% 15% 4%

VAC: Ventilacin asistida-controlada, VPC: ventilacin presin control, SIMV: ventilacinmandatoria intermitente sincronizada, PS: presin de soporte.(a) En los dos primeros estudios, el porcentaje corresponde al modo usado en el da del estudio,en el tercero corresponde a modo usado en el primer da de ventilacin mecnica.

C. VENTILACION CONTROLADA POR VOLUMEN VERSUS CONTROLADA POR

PRESIN

C1. Ventilacin controlada por volumen:

En este modo el objetivo primario es la administracin de un volumen tidaldeterminado. La variable de ciclado es el volumen (cuando se alcanza el volumendeterminado se termina la inspiracin) y la de control es el flujo, con lo que lo correctosera hablar de ventilacin controlada por flujo y ciclada por volumen [13]. Cada cicloes liberado por la mquina con un mismo perfil inspiratorio flujo-tiempo predefinido.Como el volumen viene definido por el rea bajo la curva flujo-tiempo, el volumen tidalpermanecer fijo y no se afectar por los esfuerzos inspiratorios del paciente [14]. Elpatrn de flujo inspiratorio ms usado en este modo ventilatorio es el de flujo

constante (de onda cuadrada), aunque tambin son cada vez ms usados los flujosinspiratorios decelerados (el flujo disminuye conforme aumenta el volumen pulmonar)que son efectivos en disminuir las presiones pico en la va area. En este modo laspresiones inspiratorias pico en cada ciclo sern variables. Los parmetros aestablecer a la hora de elegir este modo de ventilacin son: la forma del perfil del flujoinspiratorio, el volumen tidal, la frecuencia respiratoria, y la variable de tiempo enforma de relacin I:E o de tiempo inspiratorio.

C2. Ventilacin controlada por presin:

En estos modos se establece una presin pico inspiratoria que se alcanzar durante

la inspiracin, y que constituir la variable de control. La variable de ciclado ser eltiempo, con lo que estaramos ante una ventilacin controlada por presin y cicladapor tiempo [13]. Los parmetros, pues, a fijar son el lmite de presin, la frecuenciarespiratoria y el tiempo inspiratorio o relacin I:E. El flujo inicial se entrega rpido paraalcanzar la presin predeterminada, tras lo cual va decelerndose para mantener lapresin en el lmite fijado hasta que se completa la fase inspiratoria (flujo inspiratoriodecelerado). El patrn de la curva presin-tiempo ser de forma cuadrada. Estascaractersticas hacen que se mejore la distribucin de la ventilacin y se limiten laspresiones regionales mximas entre las distintas unidades pulmonares.


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En estos modos, el volumen tidal y el patrn de flujo variarn en cada respiracin enfuncin del gradiente de presin existente entre la va area y el alveolo cuando sealcanza el inflado pulmonar, la resistencia de la va area, la distensibilidad delsistema respiratorio y el tiempo disponible para la inspiracin. De esta manera,cuando los pulmones o la pared torcica se vuelven rgidos o cuando aumenta la

resistencia en la va area, el volumen tidal disminuye dando lugar a un descensopeligroso en el volumen minuto, hipoxemia e hipercapnia. Sin embargo, a diferenciade los modos controlados por volumen, no predispone a un mayor riesgo debarotrauma[14].

A la hora de comparar estos dos modos de ventilacin son varios los factores aconsiderar, como la seguridad y el confortsincrona con el paciente.

Los modos controlados por volumen aseguran el volumen minuto, hacen que elventilador entregue un volumen tidal determinado sin controlar la presin que ha deser necesaria para la apertura de la va area, la cual puede alcanzar valores

elevados cuando aumenta la resistencia o disminuye la distensibilidad. Se puedendesarrollar presiones alveolares muy elevadas con los esfuerzos espiratorios o en losaccesos de tos, lo que somete a los alvolos a fuerzas de estiramiento (stretchingforces) peligrosas. Conviene en estos modos ajustar los lmites de presin (lasalarmas de presin en el ventilador), pero esto puede provocar que no se entregue elvolumen tidal prefijado cuando se alcanzan estos lmites.

Los modos controlados por presin, sin embargo, controlan de forma efectiva laspresiones pico y media de la va area. Este control garantiza que no se alcanzaruna presin ms alta en el alveolo que la establecida, aunque existen riesgos de queesto ocurra con la tos. Por ello este modo ventilatorio se ajusta bien a las estrategiasde ventilacin protectora pulmonar centradas en la regulacin de la presin en la va

area. El riesgo que acarrea es que en caso de aumento de la resistencia en la vaarea y disminucin de la distensibilidad pulmonar o torcica, el volumen tidalentregado puede ser insuficiente.

Con estas premisas es lgico pensar que la VPC tiene cierto carcter protector frenteal barotrauma comparndola con la VVC, en pacientes de riesgo para desarrollar estacomplicacin (ALI, ARDS). Sin embargo, ms que el modo ventilatorio, lo que pareceque protege frente a la sobredistensin es el lmite de la presin en la va area en s,ya se consiga esto con VVC con bajos volmenes tidal (o ajustando la alarma dellmite de presin) o con VPC que limite la presin meseta en la va area por debajode 30-35 cm H2O [15, 16, 17, 18]. En ambos casos se conseguira un nivel similar de

proteccin frente al barotrauma [19].

Hay que tener en cuenta, adems, que algunos ventiladores modernos incorporan unavance a la modalidad de VVC, que aporta un patrn de flujo decelerado que reduce

las presiones pico y asemejara ms la VVC a la VPC (Autoflow, Evita, Drger).

Con el Autoflow, el ventilador regula automticamente el flujo inspiratorio, que seajusta automticamente en cada respiracin al volumen tidal y a la distensibilidadpulmonar. El volumen tidal se entrega siempre con la mnima presin posible y sepermite la respiracin espontnea en cualquier parte del ciclo respiratorio [20].


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Tampoco se ha podido demostrar hasta el momento que un modo ventilatorio seasuperior a otro en trminos de mortalidad. En un estudio randomizado prospectivorealizado por Esteban et al [21], se compar la mortalidad en pacientes con SDRAventilados aleatoriamente en VVC o VPC, pero en ambos grupos con lmite de presinpor debajo de 35 cm H 2O. Se objetiv que el grupo ventilado con VVC present de

forma significativa mayor mortalidad intrahospitalaria, mayor nmero de rganosextrapulmonares disfuncionantes y mayor incidencia de insuficiencia renal. Sinembargo, en el anlisis multivariante se vio que los factores asociados de formaindependiente con un aumento de la mortalidad fueron la presencia de 2 ms fallosde rganos extrapulmonares y el fracaso renal, pero no el modo de ventilacinutilizado.

As pues, todas estas consideraciones nos permiten escoger entre dos sistemas deregulacin aparentemente iguales, y cuya nica diferencia parece estribar en la largaexperiencia existente en la VVC [19].

Sin embargo en trminos de confort para el paciente, en aquellos que recibenventilacin asistida, los modos que responden a la demanda del paciente producenmejor sincrona que aquellos que no, y en general los modos ciclados por presin sonms capaces de asegurar esta sincrona [22]. A su vez, se ha visto que la ventilacinasistida controlada por presin reduce el trabajo respiratorio del paciente de formams efectiva que en los modos de A/C por volumen [23, 24], dependiendo este hechofundamentalmente de un mayor pico de flujo inspiratorio que se alcanza con el patrnde flujo decelerado de los modos controlados por presin, frente al patrn cuadradode los modos controlados por volumen. Cuanto ms rpido se alcance la presinpautada, ms alto ser el flujo inspiratorio inicial y menor el trabajo respiratorio delpaciente. Esto es especialmente significativo en pacientes con una mecnicarespiratoria heterognea o con elevadas resistencias en la va area (EPOC) o baja

distensibilidad (SDRA, ALI) [25, 26, 27].

C3. Presin de soporte

A diferencia de la VPC, la PS precisa de la existencia de un esfuerzo inspiratorio delpaciente antes de que la mquina libere el ciclo. Por lo tanto, no es un modo apto parapacientes con apnea central o sedacin profunda. En la PS la variable de ciclado estligada al flujo inspiratorio, que a su vez, depende de la resistencia del sistemarespiratorio y del tiempo y magnitud del trabajo de los msculos inspiratorios. Lo quese determina es una presin en la va area, que aumenta la presin de inflado queejercen los msculos respiratorios sobre el sistema respiratorio. Conforme el pulmn

se va inflando, el flujo inspiratorio empieza a declinar. Cuando este alcanza el valorprefijado, la mquina cicla a la espiracin. La curva de presin-tiempo suele tenerforma cuadrada. La PS ofrece al paciente ms autonoma que otros modos en loreferente al flujo inspiratorio, volumen tidal y tiempo inspiratorio. El volumen en cadaciclo ser variable y depender no solo de la resistencia en la va area y ladistensibilidad, sino tambin del esfuerzo inspiratorio del paciente.

La PS se ha convertido en un modo popular de destete de la ventilacin mecnica enadultos, ya que ayuda a vencer el trabajo que supone el respirar a travs de tubo


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endotraqueal [28]. Tambin se usa asociada a otros modos (SIMV, BIPAP) paraayudar a las respiraciones espontneas del paciente. Datos recientes indican que nose deben suprimir esas respiraciones espontneas incluso en pacientes con daopulmonar severo. Se ha visto que su mantenimiento produce mejora en elintercambio gaseoso, en el flujo sanguneo sistmico y en el aporte tisular de oxgeno,que se refleja en una mejora clnica del paciente, en menos das de ventilacin

mecnica, una extubacin ms precoz y una estancia ms corta en UCI [4]. Estasrespiraciones espontneas deben mantenidas con un soporte ventilatorio parcial,siendo la BIPAP + PS o la APRV lo modos recomendados para ello [5, 6, 29].

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