Monitorización del paciente ventilado

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1 Monitorización del paciente ventilado Libro Electrónico de Medicina Intensiva Sección 11. Insuficiencia respiratoria y ventilación mecánica Capítulo 7. Autores: Manuel Sánchez Sánchez María José Asensio Martín Marta Alfageme Eva Herrero Servicio de Medicina Intensiva. Hospital Universitario La Paz. Madrid A. INTRODUCCIÓN La ventilación mecánica introduce gas a presión en las vías aéreas y por tanto se recomienda monitorizar sus efectos con el fin de evitar o minimizar las complicaciones, optimizar la interacción paciente-respirador, vigilar evolución y para decidir sobre la desconexión. El objetivo final de la ventilación mecánica es mantener un adecuado intercambio gaseoso y por eso serán fundamentales las mediciones de la presión parcial de oxigeno y de anhídrido carbónico en sangre arterial. Pero no basta con el intercambio de gases, también es necesario conocer la mecánica pulmonar y los efectos que produce en ella la modalidad y los parámetros de ventilación elegidos. Para ello los respiradores disponen de mediciones de volúmenes, presiones y flujo, a partir de las cuales pueden calcularse parámetros derivados como la compliance y las resistencias. En los últimos años, los respiradores han perfeccionado la monitorización continua de los distintos parámetros ofreciendo curvas de presión-tiempo, flujo-tiempo, flujo-volumen y presión-volumen que aportan información importante. La ventilación mecánica también puede realizarse en forma no invasiva mediante técnicas que requieren monitorizaciones específicas. Y finalmente, la ventilación mecánica ocasiona modificaciones hemodinámicas que también deben monitorizarse. B. MONITORIZACIÓN DEL INTERCAMBIO DE GASES B1. Medida de gases arteriales La gasometría arterial es el método más exacto para saber si la oxigenación y la ventilación son adecuadas. Tras un cambio de parámetros en el respirador los cambios en la oxigenación pueden apreciarse a los 10 minutos y los cambios en la ventilación reflejados por la pco2 lo harán en unos 30 minutos. La pulsioximetría y en menor forma la capniografía son alternativas que aunque proporcionan menos fiabilidad, aportan resultados de forma continua y no invasiva. B2. Pulsioximetría Es una monitorización incruenta que realiza sus mediciones a través del lecho ungueal o del lóbulo

2 de la oreja. Se basa en la existencia de una señal pulsátil originada por la sangre arterial y en el hecho de que la oxihemoglobina y la hemoglobina reducida tienen diferentes espectros de absorción. Mediante diodos se emite luz con dos longitudes de onda (660 y 940 nm) que es absorbida de forma muy diferente por la oxihemoglobina y la desoxihemoglobina y calibrando empíricamente el ratio de absorbancias, puede estimarse la saturación arterial de oxigeno. Su error en pacientes ventilados con Sat O2 > 90% es menor del 2% y en general SatO2 > 92% aseguran una PaO2 > 60 mm Hg. Para su adecuado funcionamiento requiere de una buena perfusión periférica. También comete errores si existen carboxihemoglobinas o metahemoglobinas o si se han inyectado colorantes como el azul de metileno o el verde de indocianina. B3. Capnografía Mide la concentración de CO2 en el gas espirado. La meseta de la curva concentración de CO2 espirado nos da el end-tidal PCO2 o PetCO2, valor que en sujetos normales es 1-3 mm Hg menor que la PaCO2, pero que en situaciones patológicas tiene una menor correlación, ya que depende de la producción de CO2, de la perfusión pulmonar y de la ventilación. Por tanto su interpretación debe ser minuciosa valorando los diferentes factores que pueden ser responsables de un cambio similar. B4. Otros Menos extendidas son las mediciones transcutáneas o las de gases y ph con pequeños electrodos intravasculares C. MONITORIZACIÓN DE LA MECÁNICA PULMONAR La mecánica pulmonar esta determinada por la contraposición de una fuerza elástica pulmonar, que tiende a vaciarlo, con otra producida por la caja torácica, que trata de expandirlo. C1. PRESIONES DE VÍA AÉREA La presión alveolar (Palv) es la suma de la pleural y la de retroceso elástico pulmonar. El componente elástico pulmonar se calcula de forma indirecta con la presión transmural, que cuando no hay flujo es igual a la presión en la boca. La presión pleural puede estimarse a partir de la presión venosa central, de la presión en el neumotaponamiento o de la presión esofágica medida con un balón (y es útil para diferenciar entre el componente pulmonar y el torácico). En ventilación mecánica se insufla aire en los pulmones produciendo una presión en la vía aérea (Paw) que depende del flujo, del volumen, de la presión espiratoria final y de las propiedades mecánicas del sistema respiratorio. Fig 1. Fig 1. Presión en vía aérea y presión alveolar Paw = Pr. Resistiva (Pres) + Pr. Elástica (Pel) + PEEP

3 Paw Palv Pres = flujo xr Pel = Vol/C C2. Presión pico o dinámica Al introducir el gas en los pulmones la presión en la vía aérea aumenta durante la inspiración hasta un nivel máximo que denominamos Presión pico (Pp) y que depende de: - Las presiones resistivas (Pres = Flujo x Resistencia), condicionadas por el flujo inspiratorio y por las resistencias de la vía aérea (traqueobronquiales y del tubo endotraqueal) - Las presiones elásticas (Pel = Volumen x Elastancia), dependientes del volumen introducido (volumen tidal o volumen circulante) y de la elastancia. - La presión espiratoria final o PEEP - y de la desadaptación entre respirador y paciente Por tanto sus elevaciones indicaran: excesivo volumen tidal, excesivo flujo inspiratorio, presencia de secreciones en la vía aérea, broncoespasmo, alteraciones en la distensibilidad pulmonar o desadaptación. C3. Presión meseta, plateau o estática Es la presión de la vía aérea cuando ha finalizado la entrada de aire y aun no se ha iniciado la espiración, por tanto depende del retroceso elástico de todo el sistema respiratorio. La presión registrada en el momento de cese del flujo inspiratorio es el punto Z (PZ) o presión dinamicoestática. Se sigue de una pequeña pendiente descendente ocasionada por la disminución de presión que tiene lugar cuando el gas intrapulmonar se redistribuye por zonas de ventilación no uniforme. Y finalmente llega a su equilibrio con la presión plateau o meseta (Ppl). Por tanto, una medición adecuada de la presión plateau necesita al menos 0.5 seg para que exista un completo equilibrio entre unidades alveolares de llenado lento y rápido Depende fundamentalmente de la distensibilidad o compliance pulmonar y Pp, Pz, Ppl, torácica y en menor medida de la capacidad funcional residual Fig 2. Presiones en vía aérea

4 C4. Presión espiratoria final (PEEP: positive end expiratory pressure) y auto-peep, PEEP oculta, intrínseca o inaparente La presión alveolar al final de la espiración es la presión estática de retracción del sistema respiratorio total al final de la espiración. Generalmente será cero, pero en ocasiones es positiva, pudiendo tener origen externo (prefijada en el respirador) o interno (autopeep, PEEP oculta o intrínseca). La de origen interno se debe a: La presencia de espiración activa (que aumenta la presión alveolar en ausencia de sobredistensión pulmonar) Hiperinsuflación dinámica por elevado volumen tidal o por tiempo espiratorio insuficiente (bien por elevada frecuencia o bien por corta relación I:E) Dificultad al flujo espiratorio (en tubo endotraqueal o traqueobronquial por colapso de la pequeña vía aérea) La PEEP intrínseca se mide ocluyendo la válvula espiratoria inmediatamente antes del inicio de la siguiente inspiración, para lo cual el paciente no debe interferir y puede requerir la prolongación de la pausa espiratoria. También puede apreciarse en las curvas de volumen o flujo, donde el flujo espiratorio no llega a cero antes de la siguiente inspiración. Ocasiona una sobrecarga importante para los músculos inspiratorios que la tienen que contrarrestar para generar una presión negativa que dispare la siguiente respiración. La PEEP intrínseca puede disminuirse aumentando el tiempo espiratorio (disminuyendo la frecuencia, aumentando el flujo inspiratorio o modificando la relación I:E), pero también se ha referido la posibilidad de disminuir el colapso dinámico aplicando PEEP externa (de forma creciente hasta llegar al 85% de la PEEP intrínseca) Presión de oclusión o Pr en la primera décima de segundo o P 0,1 Es la presión negativa generada en la primera décima de segundo de la inspiración contra una válvula ocluida. Indica el impulso respiratorio y es independiente de la conciencia y de la mecánica pulmonar. Se ha utilizado como parte de los criterios de destete.

5 D. COMPLIANCE La compliance, complacencia, distensibilidad o adaptabilidad es la relación entre el cambio de volumen y el incremento de presión necesario para producirlo. Su inversa matemática es la elastancia. En el paciente ventilado la compliance estática incluye la pulmonar y la de la caja torácica y es el cociente entre el volumen tidal y la presión plateau (menos la PEEP en caso de existir), es por tanto una medición sencilla y que muchos respiradores calculan en cada ciclo. Su valor normal es de ml/cmh2o (menor en decúbito), aumenta en el pulmón enfisematoso y desciende en diferentes patologías como la fibrosis. Mediante un catéter esofágico puede subdividirse en su componente pulmonar y de caja torácica dividiendo el Volumen tidal por las presiones obtenidas. La medición puede realizarse a partir de la Ppl medida por el respirador o con el método de la superjeringa en el que se va insuflando volumen y registrando las presiones, pero esta técnica requiere que el paciente esté paralizado, no es válida para la monitorización continua y no aporta una diferencia significativa con los resultados convencionales. La Compliance dinámica es aquella que se mide cuando el flujo se invierte (al final de la inspiración y al final de la espiración) por lo que mide además la resistencia de la vía. En sujetos normales es semejante a la estática, salvo a frecuencias altas. Al medir el componente resistivo, la compliance dinámica será menor que la estática en situaciones de broncoespasmo, secreciones, acodamiento de tubo endotraqueal o de aumento del flujo inspiratorio. Se han utilizado otros términos como Compliance efectiva que tiene en cuenta el volumen que solo distiende las tubuladuras, o el de Compliance específica o Compliance estática efectiva que tiene en cuenta el volumen pulmonar espiratorio. La compliance es diferente en función del volumen al que se mide, por eso para una adecuada valoración de la evolución del paciente es útil realizar mediciones con el mismo volumen. Además de la restricción debida al pulmón y a la caja torácica, la compliance puede estar disminuida por otros factores como la distensión abdominal, el dolor, la cirugía, la sedación, la contracción de músculos respiratorios y la relajación muscular. E. RESISTENCIAS Son el cociente entre la diferencia de presiones y el flujo. Las resistencias inspiratorias no son volumen dependientes, excepto en EPOC. Podemos distinguir: - R max o resistencia inspiratoria efectiva: es la Presión pico menos presión plateau divididos por el flujo, y mide la resistencia en tubo, vía aérea, pulmón y caja torácica. - R min, de interruptor, estándar de la vía aérea, intrínseca o de alta frecuencia: se calcula flujo cero, ocluyendo la válvula y mide las resistencias de las vías y del tubo Rmin = (Pp-Pz) / flujo. - R adicional (delta R) o adicional efectiva es la Rmax menos la R min y por tanto será (Pz Ppl) / flujo. Aumenta con las desigualdades de las constantes de tiempo y con las resistencias del tejido pulmonar, por tanto será elevada en EPOC y SDRA

6 Cuando la presión se mide en el extremo distal del tubo endotraqueal obtendremos la Raw o de las vías aéreas exclusivamente. Fig 3.- Resistencias inspiratorias Las resistencias espiratorias son volumen dependientes, son más difíciles de medir y se caracterizan por ser mayores que las inspiratorias en pacientes obstructivos (ya que en espiración el diámetro de las vías tiende a ser menor que en inspiración). F. CURVAS DE FUNCIÓN RESPIRATORIA Las curvas de función respiratoria muestran los cambios de presión, flujo o volumen en función del tiempo o de las otras variables. Son útiles para el diagnostico, la optimización de la ventilación mecánica, el control de la evolución y las complicaciones y para elegir el momento de la desconexión. F1. Curvas Presión-tiempo Muestran gráficamente los cambios de presión a lo largo del ciclo respiratorio. La presión se representa en el eje de ordenadas (y) y el tiempo en el eje de abscisas (x). En las modalidades controladas por volumen con flujo inspiratorio constante la curva presentará 4 tramos separados por 3 puntos: 1.- Incremento de presión por la entrada de un flujo inspiratorio: parte de la presión basal y aumenta rápidamente hasta que se interrumpe el flujo, este punto corresponde a la mayor presión o Presión Pico (Pp). Existen tres patrones: - Pendiente de ascenso rectilínea, que podría reflejar ventilación en la parte más distensible de la curva P/V. - Ascenso cóncavo hacia el eje de ordenadas o de inicio lento que indica sobredistension - Ascenso cóncavo hacia abcisas o de inicio rápido que indica reclutamieto. 2.- Pausa inspiratoria: al iniciarse la pausa se produce una caída brusca de la presión desde la Pp hasta el PZ y se sigue de una zona de escasa pendiente descendente ocasionada por la disminución de la presión al redistribuirse el gas intrapulmonar, llegando a la Presión plateau o meseta (Ppl). 3.- Comienzo del flujo espiratorio por la apertura de la válvula espiratoria, que se traduce por caída

7 brusca de la presión hasta la presión basal espiratoria. 4.- Zona de presión basal hasta el inicio del siguiente ciclo. En esta curva la auto-peep quedaría encubierta (solo se vería taponando la rama espiratoria al final de la espiración o mediante una pausa espiratoria), y se manifiesta como ascenso en la presión). Si el paciente no está relajado, puede aparecer una presión negativa inicial que traduce un esfuerzo inspiratorio. Este esfuerzo puede ser útil y desencadenar el siguiente ciclo respiratorio, pero en ocasiones no lo consigue o requiere para ello una gran presión negativa (esta desadaptación haría necesario ajustar la sensibilidad y el flujo). Estas curvas son útiles para detectar aumento de resistencias (mayor diferencia entre Pp y Ppl), existencia de PEEP intrínseca o fugas (no se mantienen las presiones) Fig 4. Curvas de presión-tiempo 1.- Curva normal desencadenada por un esfuerzo inspiratorio. 2.- Aumento de Pp por aumento de resistencias 3.- Elevación de ambas presiones 4.- Aumento de Ppl con pequeño de Pp (por disminución de compliance) 5.- Presencia de PEEP externa En el caso de que la ventilación esté controlada por presión, el flujo será variable (decreciente) y tendremos una gráfica más simple que muestra el paso brusco de la presión basal a la fijada, persistencia de la misma presión durante el tiempo inspiratorio, retorno de la presión a la basal cundo cesa el flujo inspiratorio y presión basal hasta el inicio de la siguiente inspiración. Fig 5: Curvas presión tiempo en modalidad controlada por presión F2. Curvas flujo-tiempo Expresan los cambios de flujo a lo largo del ciclo y se representa el flujo en ordenadas y el tiempo en abcisas. Existen 4 tipos de flujo: cuadrado, desacelerado o descendente, acelerado o ascendente y

8 sinusoidal. Fig 6. Tipos de flujo En las modalidades controladas por volumen existen 6 tramos: incremento rápido del flujo hasta su máximo, flujo inspiratorio (según modalidad), caída del flujo hasta cero, pausa inspiratoria, incremento rápido del flujo espiratorio y descenso lento del flujo espiratorio. En las modalidades controladas por presión no existe pausa inspiratoria. Fig 7. Curva flujo tiempo en modalidad controlada por presión Son útiles para detectar atrapamiento aéreo (el flujo espiratorio es lento y no llega a cero), espiración activa (mayor flujo espiratorio inicial y más corto) y flujo espiratorio obstructivo (más prolongado) Fig 8. Flujos espiratorios

9 F3. Curvas flujo-volumen En esta curva se representan los cambios del flujo (en ordenadas) pero en relación con el volumen (en abcisas), dando lugar a un bucle con la inspiración y la espiración. Sus tramos son: ascenso del flujo inspiratorio hasta el máximo, flujo constante, inversión del flujo (caída brusca del flujo inspiratorio y comienzo del espiratorio), flujo decreciente espiratorio. Fig 9.- Curva flujo-volumen Sirve para detectar: obstrucción al flujo aéreo (muescas inspiratorias y/o espiratorias) Si la limitación es espiratoria se hace convexa hacia la base e incluso tiene descensos brusco meso y tele espiratorios atrapamiento (el flujo espiratorio no llega a cero) y respuesta al tratamiento. fugas (la onda espiratoria no llega a la línea basal) desadaptación paciente-respirador (muescas inspiratorias) y presencia de espiración forzada (la rama espiratoria pasa el eje de ordenadas) F4. Curvas presión-volumen Representa los cambios de volumen (en ordenadas), respecto a la presión (en abcisas) y forma un bucle inspiratorio-espiratorio, que se considera como el gold-standar para conocer las propiedades mecánicas del pulmón.

10 Puede realizarse mediante insuflación gradual con superjeringa o con oclusiones múltiples modificando el volumen corriente. Ambas técnicas tienen inconvenientes para la adquisición e interpretación, además de modificar la situación pulmonar, por lo que se recomiendan técnicas dinámicas como la insuflación lenta (con flujo constante o sinusoidal) con las que poder despreciar la P res. (Pel = Paw-Pres) Está técnica es fácil, corta, no requiere desconectar al paciente y ofrece buenos resultados. (Stahl vio como a diferencia de la compliance estática, la compliance dinámica disminuía a presiones alveolares bajas, a la vez que aumentaba el reclutamiento). Significado de la curva P-V inspiratoria: tiene forma sigmoidea y se divide en tres segmentos: 1. Inicial: aplanado (por colapso alveolar) hasta el punto inferior de inflexión inferior (PII). Punto que podría señalar la presión de apertura de la mayoría de los alvéolos (en la rama espiratoria señalaría el punto de cierre a partir del cual se desrecluta), pero no es exacto, es difícil encontrarlo cuando la patología pulmonar no es uniforme y se influencia por la pared torácica y el aumento de presión intraabdominal. 2. Entre puntos de inflexión la Compliance es lineal, refleja reclutamiento, por tanto es la zona ideal para la ventilación. La PEEP puede mejorarlo, lo que se traduciría en la curva en acercamiento del bucle al eje Y (más volumen con igual presión) y en disminución del área entre la rama inspiratoria del bucle y la línea que une los puntos de inflexión. En general cuando la curva tiene la concavidad hacia abajo, la PEEP no reclutará y al revés. 3. Final: a partir del punto superior de inflexión superior (PSI), la curva vuelve a aplanarse indicando disminución de la compliance por sobredistensión. Fig 10.- Curvas presión-volumen Estas curvas tienen dificultades de interpretación por la influencia de la compliance torácica, por las diferencias en compliance intrapulmonar, por reclutamiento más allá del punto de inflexión inferior, por presencia de fluidos en vías aéreas, por diferencias entre la curva inspiratoria-espiratoria y por

11 las variaciones observacionales. En todo caso, la regulación de la PEEP y del volumen en función de estas curvas debe hacerse con cautela G. MONITORIZACIÓN DE LA FUNCIÓN NEUROMUSCULAR Puede ser monitorizada mediante el patrón respiratorio, la presión de oclusión (P0,1) o la presión inspiratoria máxima durante un esfuerzo inspiratorio máximo. H. MONITORIZACIÓN DEL TRABAJO RESPIRATORIO Y DEL PRODUCTO PRESIÓN- TIEMPO Puede ser calculado midiendo la presión intratorácica generada por los músculos respiratorios (o por el respirador) y el volumen de gas desplazado. Es mayor en los pacientes con EPOC y puede ser predictor de éxito de desconexión. Pero estas mediciones infraestiman el gasto energético durante la contracción isovolumetrica, por eso surge la medición del producto presión-tiempo a partir de las diferencias a lo largo del tiempo entre la presión esofágica medida durante una respiración asistida y la presión de retroceso torácico medida durante una ventilación pasiva tras una ventilación con los mismos parámetros de volumen y flujo. I. MONITORIZACIÓN EN VENTILACIÓN NO INVASIVA El mejor indicador de utilidad de ventilación no invasiva es la disminución de la frecuencia respiratoria y la disminución de la ansiedad del paciente. Pueden monitorizarse las curvas, pero además exige una especial atención a la monitorización de fugas (en la mascarilla nasal estas pueden ocurrir por: apertura bucal, desincronización paciente respirador u obstrucción de vía aérea superior) J. MONITORIZACIÓN HEMODINÁMICA Las presiones intratorácicas provocan cambios que hacen necesaria una monitorización hemodinámica.