Anatomía de un Ventilador! (3ª Parte)


Anatomía de un Ventilador (3ª Parte)

Antes de empezar, tengo que contaros algo que en nuestra práctica médica es muy importante: “Una vez que un paciente necesita un ventilador mecánico para soportar la ventilación y la respiración celular, nuestro objetivo y esfuerzo es retirar esa medida lo antes posible.” Porque? Porque es un soporte temporal y no conviene que lleve mucho tiempo, porque pueden tener problemas graves y serios relacionados con el tiempo (infecciones, lesiones por el uso mismo del ventilador que llevarían a problemas como “neumotórax” al romper un bronquio y salir el aire a la pleura y perder la capacidad de ventilación siendo una complicación muy temida por nosotros, además de otras …). Realizar una ventilación artificial supone ir contra las leyes naturales de la fisiología respiratoria. Por lo tanto, es un soporte necesario cuando los pacientes lo precisan, pero altera la naturaleza propia de la ventilación y la respiración. Así que si un médico os dice que esto es necesario, tener en cuenta que el paciente estará crítico y su vida corre peligro.

Ventiladores Mecánicos usados en nuestra UCI

Actualmente tenemos varios modelos como el EVITA XL de Dragüer (ver foto), SERVOS de la serie 300, así como la Serie “SERVO i” (SIEMENS ELEMA, SWEDEN)

Para que sepais, la diferencia entre ellos es relativamente pequeña, lo único que cambian son cierta denominacion del modo de trabajo ventilatorio pero que a la postre son muy similares. Los médicos de la UCI, aparte de nuestra formación médica tienen que estar formados en Bio-ingeniería, porque para nuestro trabajo es fundamental el conocimiento y manejo de múltiples aparatos mecánicos que dan soporte de vida (como los ventiladores mecánicos, que hablaremos, así como los soporte renal (TCRR) o Técnicas continuas de reemplazo renal (o dializadores), además del conocimiento de “marcapasos”, “desfibriladores”, “contrapulsadores” o sistemas de asistencia mecánica cardiaca, “Bombas de infusión” de drogas, “monitores” de presión invasiva, “ecocardiografía”, sistemas de “monitorización PICCO” o de hemodinámica cardiorespiratoria, Sistemas “vigilance” del gasto cardíaco continuo mediante catéter en arteria pulmonar, etc ….

Lo esencial de un VENTILADOR MECÁNICO son los siguientes aspectos:

Un ventilador mete una cantidad de volumen de aire, ejerciendo una presión positiva (a través del tubo traqueal) en la vía aérea durante un tiempo determinado. Tres parámetros que dependen del ventilador: Volumen, Presión y Tiempo

Volumen: cantidad de aire. Tidal o Corriente: Es el volumen de aire que depende de una simple respiración.

Presión: presión de la vía aérea ( de impulso). A un nivel de PRESIÓN impulsada por el ventilador se introduce “x” de volumen corriente. El volumen depende de lo estable que sea la vía aérea (traquea, bronquios, bronquiolos) por lo que si existe ya una presion alterada, se necesitaría mas presión para meter más volumen. Esto depende de lo elástico que sea el pulmón. Cuanto más rigidez (bronquitis crónica, asma, etc) para una misma presión el volumen dependerá de lo elástico y de los cambios que haya en la vía aérea.

Imaginemos un globo como un pulmón. Sabeis que para hinchar el globo se necesita meter aire al principio con mucho esfuerzo (eso haría el ventilador) y una vez vencida esa resistencia al paso del aire (traquea, bronquios) el globo se hicha con facilidad (significa que hemos llegado a vencer la resistencia inicial) y abrimos el pulmón que dependerá de si esta enfermo o no.

Luego sabemos que el ciclo de ventilar depende de 3 factores tambien: Inspiración (volumen  de aire al inspirar o Volumen corriente)  y espiración (un ejercicio pasivo, la salida del aire del pulmón) y el tiempo que dura el ciclo (habitualmente 1:2 que significa que la espiración dura el doble de tiempo que al inspirar).

¿Qué es lo que pedimos a un VENTILADOR?: Que sean robustos, fáciles de aprendizaje, fiables y que soporten al menos los siguientes modos de ventilación:

* MODOS DE VENTILACIÓN:  Cada modo responde a una necesidad que tenemos que aplicar sobre el pulmón del paciente conectado al ventilador. Muchas veces ventilamos de varias formas, hasta encontrar la ideal y algunas veces se hacen mezclas ventilatorias) … ver más adelante! Voy a nombrar las más corrientes maneras de ventilar y para no liar a los que leen este modesto Blog, evitaré clasificaciones a veces complicadas de entender.

Básicamente:

El volumen estandar para los pacientes que no tienen enfermedades previas crónicas se calcula fácilmente por el peso del mismo: por ejemplo: por cada respiración una persona introduce 10 ml de aire por Kg de peso (10 por 75 Kg de un adulto son 750 ml, osea 3/4 litro de aire). Para calcular el número de veces que la maquina (ventilador) introduce esa cantidad que se llama frecuencia respiratoria, debemos acercar la que hacemos nosotros mismos de manera natural (aproximadamente 12 por minuto). Hay pacientes que necesitan muchas mas respiraciones para poder compensar su enfermedad (incluso 20 a 25 respiraciones por minuto). Al volumen total (es el volumen de una respiración o llamado volumen corriente multiplicado por la frecuencia respiratoria) si lo aplicamos durante un minuto se llamará Volumen minuto. Pero todo ese aire no llega a los pulmones en cada respiración, porque nuestra traquea y bronquios hasta llegar a la zona de intercambio de gas (alveolo) son sistemas de conducción de aire, así que tras una respiración de 750 mililitros (o tres cuartos de litro) solamente 600 mililitros (un poco mas de medio litro) es el que participa en la oxigenación. Esto se llama ventilación alveolar por lo que si hacemos unas pequeñas cuentas será lo siguiente:

Volumen corriente: 750 ml multiplicado por 12 respiraciones normales durante un minuto es igual a 9.000 mililitros ( 9 litros en un minuto o Volumen minuto final). De estos solo 600 ml son los que llegan al alveolo (600 por 12 respiraciones/minuto es igual a 7.200 ml ó 7,2  litros de ventilación alveolar. Por tanto si os fijais hay una pérdida de 1,8 litros ( que es la cantidad de aire dentro del pulmón en un minuto y que no se intercambia para darnos oxígeno, a eso se llama espacio muerto anatómico o las cañerias o los bronquios donde circula el aire)

Bien ya sabemos algo de cantidades que introducimos si los pulmones fueran sanos, pero estos si llegan a la intubación significa que no estaban sanos, que la enfermedad (NEUMONÍA, EDEMA PULMONAR, EMBOLIA DE GAS, EMBOLIA PULMONAR, DISTRESS RESPIRATORIO AGUDO U OTRAS) afectó a los mismos. Tambien es posible que ventilemos INCLUSO UN PULMÓN SANO PERO EL PACIENTE NO PUEDE RESPIRAR, como los pacientes que estan en coma o han sufrido una parada cardiaca y respiratoria por cualquier otra causa no pulmonar. En una operación quirúrgica que se precise anestesia general, pacientes con pulmones sanos precisan ser intubados y ventilados artificialmente hasta la retirada de la anestesia (habitualmente unas horas, dependiendo del tiempo de la operación). Tras al anestesia el paciente se recupera y se retira la ventilación (la mayoría de las veces no se entera) y despues respira normalmente. Ahora bien un paciente que necesite una operación larga, quizás no se pueda retirar inmediatamente la ventilación y hay que hacerla mas gradual en el tiempo.

Por eso es importante, que cualquier maniobra dentro del pulmon (sano o enfermo) a veces comporta riesgos y alguno grave.

C/A MV: Ventilación mecánica Asistida/Controlada (en inglés: Control Assistant Mechanical Ventilation) La ventilación controlada es el aparato la que controla todo y la asistida es el paciente quien marca el paso.  Prácticamente salvo pacientes muy intestables por graves daños pulmonares, el 80% de las ventilaciones son asistidas, para ir acomodando al paciente en su momento para poder desconectarlo (destetarlo o en inglés Weaning) un día lo mas pronto posible. El destete en Portugués se denomina “desmame” … Modos:

  • IPPV (Ventilación a presión positiva intermitente, si leemos al revés las siglas que vienen de la lengua inglesa) significa introducir un volumen de aire a presión positiva (efecto de introducir aire por un tubo aplicando una presión externa) intermitente. El paciente si respira normalmente sin estar intubado, respira (respiramos todos) a presión negativa (quiere decir la presión atmosférica que nos envuelve de manera normal a nuestro cuerpo).
  • VCRP: Ventilación por volumen control regulado por presión (Ventilación por volumen dentro del pulmón que nosotros previamente ajustaremos a las necesidades del paciente, pero lo regula una cantidad de presión que sea la suficiente para que no haga daño a la vía aérea).
  • BIPAP, BIPAP/ASB (Biphasic Positive Airway Pressure, Assisted Spontaneous Breathing) en cristiano … sería un sistema de presion positiva como el IPPV o VCRP pero bajo presión positiva tanto la inspiración como la espiración (bifásica). Se administra con una mascarilla especial y un ventilador que aplica la presión con un sistema que recupera las pérdidas generadas por la mascarilla. Es un sistema que se aplica con pacientes intubados o sin intubar (aqui se llama ventilación mecánica no invasiva). El ASB es un sistema que permite la respiración espontánea asistida o llamada Presión de soporte cuando el paciente respira por si mismo.
  • PS: Presión de soporte. Presión positiva que se utiliza para cuando el paciente se recupera y podamos evaluar una desconexión o destete!

  • PCV: Ventilación por control de presión, en algunos modelos se llama BIPAP. Aqui limitamos la presión en la vía aérea y administramos el volumen que nos deje el paciente. Es un método realizado en casos difíciles de ventilación como en el SDRA (Síndrome del Distress Respiratorio Agudo). Al limitar la presión lo que hacemos es limitar el volumen, pero en estos casos no nos importa demasiado el volumen, porque si no romperíamos el pulmón (neumotórax a tensión) y el aire se acumularía entre la pleura y la caja del tórax, el pulmón se colapsaría y el paciente tendría muchas oportunidades de morirse, necesitando colocar un drenaje en el tórax para dejar paso al aire y que el pulmón se recupere. Este tipo de ventilación es  el más complicado que nos encontramos.
  • CPAP: presión positiva contínua en la vía aérea. Se puede realizar de varias formas: 1º CPAP como soporte (al igual que la PS) pero aqui el paciente respira espontáneamente a través de un sistema de flujo (volumen por minuto) de gas contínuo que al ser superior a la atmosférica se convierte en positiva. 2º CPAP en paciente sin intubar: Exáctamente igual pero se ejerce a través de una mascarilla especial que vence la presión atmosférica.
  • PEEP: Positive End Expiratory Pressure … en cristiano: presión positiva al final de la espiración (ojo con escribir con una “x” en castellano porque  “expirar” es morirse) . Este es uno de los elementos mas importantes en la ventilación artificial. El concepto de la PEEP es mantener siempre una leve presión positiva cuando el aire sale del pulmón, para evitar que los alveolos ventilados se colapsen y no participen en el intercambio gaseoso. Como había dicho, ventilar artificialmente es ir “contra natura”. Cuando respiramos normalmente sin tubos en la traquea, nuestros pulmones mantienen un cierto volumen de aire que no sale al realizar la espiración (se llama volumen residual o VR) manteniendo el alveolo abierto en esta fase. Cuando ventilamos artificialmente, la única manera que el alveolo no se dañe, es ejerciendo una pequeña presión (normalmente una presión de 5 cm de agua). El pulmón es un órgano elástico, cuya tendencia natural es a estar deshinchado, para alcanzar el volumen residual (VR), mientras que la caja torácica es  un conjunto osteomuscular, cuya tendencia natural es hacia su expansión máxima, buscando la posición de capacidad total pulmonar (TLC) que es el máximo volumen de aire. Ambos deben ser buenos vecinos, y este equilibrio se consigue precisamente en una posición intermedia, al final de una espiración natural no forzada, lo que se denomina posición de capacidad residual funcional (CRF). En esta posición, las fuerzas de hinchado torácico, y de deshinchado pulmonar se equilibran.

Aqui entran conceptos nuevos: La PEEP ejerce una presión en el alveolo, y la presión alveolar en todo momento será la suma de la presión pleural más la presión del propio retroceso elástico pulmonar, lo que nos conduce a la definición, de la Presión de Retroceso Elástico (Pel, Pst) , y es la diferencia entre la presión en el alvéolo y la presión en el espacio pleural, siendo el Coeficiente de retracción elástica (Pel/TLC) un término parecido, referido al valor de capacidad pulmonar total, con valor normal, 2,5-8 cm de agua/L (<2,5 en pacientes con enfisema pulmonar, y >8 en pacientes con fibrosis pulmonar). Mas adelante estudiaremos esos procesos, que ahora nos suena a “chino”. Pues todo esto lo podemos medir indirectamente, dado que la Presión Alveolar es imposible (por ahora) medirla directamente.

Nuestros equipos de ventilar (nuestras máquinas) pueden evaluar indirectamente la presión sobre el alveolo. Luego veremos algunos ejemplos!

  • SIMV, SIMV/ASB:Ventilación mandatoria sincronizada intermitentemente.El objetivo de esta modalidades permitir al paciente sometido a ventilación mecánica realizar respiraciones espontáneas intercaladas entre los ciclos del ventilador. El paciente realiza las respiraciones espontáneas al abrir la válvula inspiratoria del ventilador, mientras este sincroniza los ciclos mandatorios u obligados con los espontáneos. El trigger (sensibilidad del estímulo respiratorio propio que dispara una ventilación) debe estar fijado en valores bajos para que el esfuerzo que realice el paciente al abrir la válvula inspiratoria sea mínimo.El volumen minuto mandatorio es fijo, ajustado con un volumen tidal respiratorio y una frecuencia. Entre las emboladas de ventilación mandatorias el paciente puede respirar de forma espontánea y contribuir así al volumen minuto total. La respiración espontánea puede ser asistida por ASB (Presión de soporte). Esta modalidad resulta útil para la retirada de la ventilación mecánica en pacientes que han sido expuestos a un destete por medio de una paulatina reducción de la parte mandatoria en todo el volumen minuto y para pacientes con respiración espontánea insuficiente. Curiosamente en España, no se considera este método como para una reducción de la ventilación y caminar hacia el destete o desconexión del ventilador. Este método por contra es el usado en casi el 90% de las UCIs en Estados Unidos, sobre todo postquirúrgicas (postoperatorias).Tiene su explicación, aunque como digo no es muy compartida (casi nada) por los intensivistas españoles (personalmente yo lo comparto con los colegas americanos): La explicación más veraz es que la SIMV al menos para mi, es un buen método para ventilar pacientes postoperatorios abdominales, dado que el “hipo” es común y la SIMV se adapta mejor que cualquier otro método (glup !!!! hip !!!)
  • Todos los modos ventilatorios: descritos y no descritos

CLASIFICACION DE LAS MODALIDADES VENTILATORIAS

Modalidades ventilatorias convencionales
· Ventilación Asistida-Controlada. ACV. En ventiladores ya antiguos!
· Ventilación Mandatoria Intermitente Sincronizada. SIMV. Solo EEUU y yo personalmente en postoperatorios abdominales
· Ventilación con Presión de Soporte. PSV. Para la desconexión de la ventilación
Modalidades ventilatorias alternativas
· Ventilación Controlada a Presión. PCV. Casos difíciles en Distress Respiratorio Agudo
· Ventilación con relación I:E invertida. Casos difíciles en Distress Respiratorio Agudo
· Hipercapnia permisiva. Casos difíciles en Distress Respiratorio Agudo
· Ventilación mandatoria minuto. VMM. No usada por nosotros
· Ventilación con liberación de presión. APRV. No usada por nosotros
· Presión bifásica positiva en la vía aérea. BIPAP. En Ventilación no invasiva (Bifásica)
· Presión positiva continua en la vía aérea. CPAP En Ventilación no invasiva (por flujo)
· Ventilación de alta frecuencia. HFV. No usada por nosotros
Nuevas modalidades ventilatorias
Modalidades de control dual

1. En el mismo ciclo No usada por nosotros

  • Aumento de presión
  • Presión de soporte con volumen asegurado. VAPS.

2. Ciclo a ciclo
a) Limitadas a presión y cicladas a flujo

  • Volumen asistido. VA No usada por nosotros, salvo una colega!
  • Presión de soporte variable. VPS No usada por nosotros

b) Limitadas a presión y cicladas a tiempo
• Ventilación controlada a volumen y regulada a presion. PRVC. La más común por nosotros
• Ventilación con soporte adaptativo. APV No usada por nosotros
• Autoflow si cuando se usa como IPPV + Autoflow  Usada común por nosotros
• Control de presión variable. No usada por nosotros

Sincronía paciente-ventilador

· Automode. Usada común por nosotros

· Compensación automática del tubo endotraqueal. ATC. Usada común por nosotros

· Flow-by o flujo continuo. Usada común por nosotros como CPAP

· Patrón espontáneo amplificado. PEA. No usada común por nosotros

· Ventilación asistida proporcional. PAV.  No usada común por nosotros

· Ventilación líquida. No usada por nosotros (Solo en investigación)

. Ventilación con Flujo Tobera (extratraqueal). Es una Investigación personal y usada como el último recurso en pacientes muy graves

ESTE sería el resumen de las técnicas o modos ventilatorios

Citación:

Santiago Herrero. “Anatomía de un ventilador! (3ª Parte)”. Journal of Pearls in Intensive Care Medicine; 2011 Volumen 1. Nº 12

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5 responses

  1. Hola Santi, ¿tenéis protocolo de destete en vuestra UCI? Estoy pensando en elaborar uno para la mía y quiero ir buscando modelos…
    Ya queda menos para tus vacaciones!!!

    • Hola Lola!
      No tenemos un Protocolo como tal … aqui es al gusto personal!
      Sería muy interesante eso, pero no siempre es posible ponernos de acuerdo!!
      me queda solo una semana más para las vacaciones! Genial

Journal of Pearls in Intensive Care Medicine - Perlas en Medicina Intensiva

Herrero-Varon's MD Editors. Asturias (Gijón) and Houston (TX, USA). Languaje EN/ES 2011-2016

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