Program de consiliere pentru elevi si studenti la medicina si practica in

terapie intensive

ID 134856

Insuficien a respiratorie acutățPrincipii de ventila ie mecanicăț

Introducere

• Insuficien a respiratorie nu reprezintă o boală per se, ci o consecin ă a unor ț țprocese fiziopatologice ce interferă cu schimbul gazos alveolo-capilar:

- trecerea O2 din alveole în capilarul pulmonar si distribuirea acestuia către esuturiț

- trecerea CO2 din sângele capilar în aerul alveolar i eliminarea acestuia în știmpul expirului

No iuni de fiziologie respiratorieț• Volumul curent i capacitatea vitală pot fi ș

măsurate cu ajutorul spirometriei

• Minut volumul = volumul curent x frecventa respiratorie

• Spa iul mort anatomic = căile aeriene la țnivelul cărora nu are loc schimbul gazos (aproximativ 150 ml).

• Spa iul mort fiziologic = spa iul în care nu ț țare loc eliminarea CO2

Cauzele hipoxemiei1. Hipoventila iaț

- întotdeauna înso ită de cre terea PaCO2ț ș- hipoxemia poate fi rapid corectată prin cre terea frac iei inspiratorii ș ț

de O2 (FiO2)

2. Limitarea difuziunii prin membrana alveolo-capilară

3. Shuntul dreapta-stânga

- hipoxemia nu poate fi corectată prin cre terea FiO2ș4. ventilation/perfusion mismatch

- este afectat atât transportul de O2 cât i eliminarea de CO2ș- eliminarea CO2 poate fi corectată prin cre terea minut volumuluiș- hipoxemia nu poate fi corectată prin cre terea minut volumuluiș

Transportul oxigenului către esuturiț• Legea lui Henry: cantitatea de gaz dizolvat este direct propor ională cu presiunea ț

par ială a acestuiaț- pentru cresterea PO2 cu 1 mmHg are loc o cre tere cu 0.003 ml O2/100 ml ș

sânge

ex: PaO2 = 100 mmHg → 0.003 ml O2/100 ml sânge

Debit cardiac = 5 L/minut

cantitatea de O2 dizolat în plasmă= 0.003 ml x 50 = 0.15 ml

• Cantitatea de O2 dizolvată în plasmă este insuficientă pentru realizarea nevoilor fiziologice ale organismului → transportul oxigenului legat de hemoglobină

Oxihemoglobina

• Oxigenul se leagă reversibil de hemoglobină: O2 + Hb ↔ HbO2

• Saturarea hemoglobinei cu oxigen cre te rapid la valori ale PO2≥50mmHg:ș-PO2 = 100mmHg (sângele arterial)→ Saturare cu oxigen a hemoglobinei

de 97.5%

- PO2 = 40 mmHg (sângele venos central) → Saturarea cu oxigen a hemoglobinei de 75%

• Concentra ia în oxigen a sângelui = concentra ia oxigenului dizolvat în plasmă + ț țconcentra ia oxigenului transportat de hemoglobinăț

[1.39 x Hb (g/dl) x Sat O2(%) ] + 0.003 x PO2

Curba de disociere a oxihemoglobinei

• Curba de disociere a hemoglobinei este deplasată către dreapta de (reducerea afinită ii pentru O2 a hemoglobinei) de către: țcre terea concentra iei de H+, PCO2, ș țtemperatură i concentra ia de 2,3-DPGș ț

• Deplasarea către dreapta a curbei de disociere înseamnă că o cedare mai mare de O2 către esuturi pentru o valoare dată a țPO2

• Formulă memotehnică: exercitiile fizice produc acidoza, hipercarbie si cresterea metabolismului local cu cresterea productiei de caldura determinand o crestere a disocierii O2 de la nivelul hemoglobinei

Definitii

Insuficienta respiratorie = scaderea PaO2<60 mmHg sau/si cresterea PaCO2>50 mmHg

1. Insuficienta respiratorie de tip I

- insuficienta respiratorie hipoxemica (PaO2<60 mmHg) cu valori normale sau crescute ale PaCO2

- cel mai frecvent intalnit tip de insuficienta respriatorie

2. Insuficienta respiratorie de tip II

- Insuficienta respiratorie hipercapnica (PaCO2>50mmHg)

intotdeauna insotita de hipoxemie

Etiologia insuficientei respiratorii

1. Obstructii mecanice ale cailor aeriene (aspirarea de corpi straini)

2. Cauze neurologice de hipoventilatie (Miastenia gravis, accidentul vascular cerebral cu afectarea centrilor respiratori bulbari)

3. Cauze infectioase (CAP – community aquired pneumonia, HAP – hospital aquired pneumonia, VAP – venitlator associated pneumonia)

4. Insuficienta respiratorie cronica acutizata (BPOC acutizat, astm bronsic)

5. Insuficienta respiratorie restrictiva (pleurezii masive, penumotorax)

6. Edemul pulmonar acut cardiogen (IMA de ventricul stang, saltutl hipertensiv)

7. ARDS (Acute respiratory distress syndrome)

...... And many many more!!!

ARDS – definitia Berlin (2012)

ARDS - Definitie

Evolutionary .... Not revolutionay changes to the definition of ARDS

ARDS – definitie

• ARDS reprezinta:

- injurie pulmonara inflamatorie acuta, difuza

- are drept consecinte: cresterea permeabilitatii vasculare pulmonare si scaderea spatiului de schimb alveolo-capilar

- efecte clinice: hipoxemia, infiltrate pulmonare bilaterale, cresterea suntului intrapulmonar, cresterea spatiului mort anatomic, cresterea compliantei pulmonare

- morfopatologic: distructie alveolara difuza

Factori de risc pentru ARDS• Agresiuni directe asupra parenchimului pulmonar:

- pneumonia

- sindromul de aspiratie

- contuziile pulmonare

- vasculite

- inecul

- inhalarea de substante toxic pulmonare

• Agresiuni directe asupra parenchimului pulmonar:

- sepsisul non-pulmonar

- trauma majora

- pancreatita

- arsurile severe

- socul non-cardiogen

- transfuziile (Transfusion related acute lung injury)

Investigatii recomandate

1. Evaluarea functiei cardiace (ecocardiografie, cateter artera pulmonara),

2. Hemograma, coagulograma, biochimie

3. Radiografie toraco-pulmonara

4. Markeri inflamatori (numar leucocite, proteina C reactiva, procalcitonina)

5. Examen bacteriologic (exudate nazale, faringiene, secretii bronsice)

6. Electrocardiograma

7. Bronhoscopie (atat pentru efectuarea lavajului bronhoalveolar in scop diagnostic cat si scop terapeutic)

Principii de management

• Tratamentul bolii de baza.

• Tratamentul sepsisului atunci cand exista o mare suspiciune clinica si a infectiilor nozocomiale (peste 60% din pacientii cu ARDS asociaza infectii nozocomiale).

• Suport nutritional.

• Suport ventilator.

Strategii ventilatorii in ARDS

• Strategii ventilatorii in ARDS:

- volume curente mici

- hipercapnia permisiva

- utilizarea PEEP ca strategie de recrutare de recrutare alveolara

- prone position (ventilatia in decubit ventral)

Strategii ventilatorii in ARDS

• Se foloseste cel mai mic PEEP capabil sa determina un raport de oxigenare (PaO2/FiO2) adecvat

• Tinta: volume curente sub 6 ml/kgc

• Mentinerea presiunii de platou sub 30 cm H2O in vederea evitarii barotraumei

• Se prefera ventilatia mecanica controlata

• Cresterea raportului inspir:expir poate determina imbunatatirea raportului de ventilatie (Inverse Ratio Ventilation, Airway Pressure Release Ventilation)

• Sevrarea de suportul ventilator se realizeaza prin scaderea initiala a fractiei de oxigen inspirata (FiO2) pana la sub 50%, apoi se tenteaza scaderea FiO2

BUT

History has prooven us wrong....

Ventilatia mecanica• Prima atestare documentara in Vechiul

testament:

34. Apoi s-a ridicat si s-a culcat peste copil si si-a pus buzele sale pe buzele lui si ochii sai pe ochii lui si palmele sale pe palmele lui si s-a intins pe el si a incalzit trupul copilului.35. Sculandu-se apoi, Elisei s-a plimbat prin foisor inainte si inapoi. Dupa aceea s-a dus si s-a intins iar peste copil. si a stranutat copilul de sapte ori si si-a deschis copilul ochii.

Cartea a patra a regilor, 4:34-35

• Hipocrate descrie pentru prima data intubatia orotraheala:

One should introduce a cannula into the trachea along the jaw bone so that air can be drawn into the lungs

Ventilatia mecanica

• Primele ventilatoare operau cu presiune negativa

• Philip Drinker si Luis Shaw au brevetat in 1928 “plamanul de otel” – cutie metalica etansa, care cuprindea intreg paceintul cu exceptia capului si gatului. Presiunea negativa era genrata cu ajutorul unui cilindru electric si determina miscari ritmice ale cutiei toracice. Util in patologiile pulmonare de cauza ventilatorie (ex. poliomielita)

Ventilatia mecanica• In timpul epidemiei de poliomielita din

1952 din Danemarca au fost tratati 2722 de pacienti dintre care 315 au necesitat suport ventilator. La inceputul epidemiei Danemarca detinea un singur ventilator cu presiune pozitiva, astfel incat deficitul de ventilatoare a fost inlocuit de 1400 de studenti medicinisti care ventilau manual 24 / 7 pacientii. Astfel s-a ajuns la scaderea mortalitatii de la 80% la 23%.

• Semnal de alarma pentru necesitatea gasirii unor alte solutii de ventilatie mecanica → ventilatia in presiune pozitiva

Clasificarea ventilatiei mecanice• Ventilatie mecanica non-invaziva:

- permite asistarea ventilatorie a bolnavului fara protezarea cailor respiratorii

- diverse interfate intre aparatul de ventilatie si pacient

• Ventilatia mecanica invaziva:

- permite ventilarea mecanica a pacientului cu ajutorul protezarii cailor aeriene ale acestuia (intubatie orotraheala, traheostoma, masca laringiana etc.)

- 2 tipuri:

1. ventilatia mecanica asistata: preia o parte din efortul respirator al bolnavului, mentinand respiratia spontana

2. ventilatia mecanica controlata: preia in totalitate efortul respirator al bolnavului fara mentinerea respiratiei spontane

Ventilatia mecanica non-invaziva

Indicatiile ventilatiei mecanice non-invazive

• Beneficii atestate:

- BPOC acutizat

- Edemul pulmonar acut cardiogen

- Insuficienta respiratorie acuta la pacientul imunocompromis

- sevrarea de suport ventilator la pacienti cu boala pulmonara cronica

• Beneficii nedemonstate de studii multicentrice:

- insuficienta respiratorie postoperatorie

- sevrarea de suportul ventilator (?)

• Contraindicat sau nerecomandat:

- ARDS

- trauma

- fibroza chistica

Contraindicatiile ventilatiei mecanice non-invazive• Absolute:

- lipsa respiratiei spontane

- obstructia anatomica sau functionala a cailor respiratorii

- sangerarea gastrointestinala sau ileus

• Relative:

- alterarea severa a starii de constienta

- agitatia psihomotorie extrema

- secretii bronsice abundente

- hipoxemia sau acidemia severa

- instabilitatea hemodinamica (ex. Soc cardiogen)

- status post chirurgie digestiva superioara (chirurgia esofagului sau stomacului)

Ventilatia mecanica invaziva• Ventilatia mecanica este caracterizata prin:

1. trigerul inspirului:

- efortul respirator al pacientului (ventilatia mecanica asiatata)

- timerul aparatului de ventilatie (ventilatia mecanica controlata)

2. variabila de limitare:

- flux de amestec gazos (ventilatie limitata in volume; ex IPPV – intermittent positive airway pressure)

- presiune (sfarsitul inspirului este realizat de o presiune prestabilita de medic; ex. PCV – pressure controlled ventilation)

N.B. Majoritatea ventilatoarelor moderne asociaza modurilor de ventilatie in volume o variabila de limitare in presiune independeta de volumul inspirului realizat pentru a limita riscul de barotrauma

Ce reglam la un ventilator?

• Fractia inspiratorie de oxigen

- reprezinta concentratia de oxigen din amestecul gazos inspirat de pacient

- poate varia intre 21% (aer atmosferic) si 100%

- atentie la toxicitatea oxigenului la valori mai mari de 60%

Ce reglam la un ventilator?

• Frecventa respiratorie

- reprezinta numarul de cicluri ventilatorii realizate de aparat pe minut

- setat in functie de necesitatile ventilatorii ale pacientului intre hipoventilatie si hiperventilatie

- frecventa mai mare in cazul nou-nascutiilor si copiilor

- frecventa respiratorie x volumul curent = minut volumul

Ce reglam la un ventilator?

• Raportul inspir/expir

- se ajusteaza prin setarea duratei inspirului

- un raport inspir/expir de aproximativ 1:2 este considerat fiziologic

- poate fi modificat in functie de patologiile pacientului:

- cresterea timpului de inspir in defavoarea expirului in hipoxemiile severe (ARDS) mergand pana la inversarea raportului inspir/expir (Inverse Ratio Ventilation)

- cresterea duratei expirului in cazurile de hipercapnie severa

Ce reglam la un ventilator?• Volumul curent

- se poate ajusta direct in modurile de ventilatie mecanica controlata in volum (ex. VCV – volume controlled ventilation, IPPV – intermitent possitive pressure ventilation)

- volumul curent se stabileste in functie de patologia, greutatea si varsta pacientului:

- valoarea de referinta:6 -10 ml/kg

- volume tidal mai mici de 4-6 ml/kg la pacientii cu ARDS

- atentie: doar pentru ca un pacient este obez nu inseamna ca are o capacitate pulmonara crescuta (calculati greutatea ideala) – risc de volutrauma

Ce reglam la un ventilator?

• Presiunea inspiratorie

- se poate ajusta direct in modurile de ventilatie mecanica controlata in presiune (ex. PCV – pressure controlled ventilation, BiPAP – bilevel positive airway pressire)

- se seteaza valoarea presiunii ce va determina finalul inspirului indiferent de volumul curent

Ce reglam la un ventilator?• Presiunea inspiratorie de suport

- presiunea pe care o ajustam pentru asistarea respiratiilor spontane ale pacientului

Ce reglam la un ventilator?

• PEEP

- reprezinta presiunea pozitiva de la finalul expirului

- valoarea setata reprezinta nivelul la care valva expiratorie se inchide pastrand o presiune la nivelul cailor aeriene ale pacientului

- reprezinta o manevra de recrutare alveolara, impiedicand colapsul alveolelor la finalul expirului

- poate creste riscul de barotrauma

Ce presiuni monitorizm in ventilatia mecanica?

• In ventilatia mecanica inspirul are 2 faze:

- o faza activa care dureaza de la initierea inspirului pana la inchiderea valvei inspiratorii

- o faza pasiva care dureaza de la inchiderea valvei inspiratorii pana la deschiderea valvei expiratorii

• Presiunea de varf

- reprezinta presiunea maxima in timpul fazei active a inspirului

• Presiunea de platou

- reprezinta presiunea masurata in faza pasiva a inspirului la nivelul piesei in Y

• Presiunea medie

- reprezinta presiunea medie masurata in timpul unui inspir

Volume controlled ventilation (VCV)

• Reprezinta cel mai vechi mod de ventilatie

• Se regleaza volumul curent, nu se ine cont de țpresiunea inspiratorie necesara atingerii acestuia

• Permite fixarea PEEP

• Safety back-up: presiunea maxima admisa la care indiferent de volumul atins, inspirul se opreste

Pressure controlled ventilation (PCV)

• Se regleaza presiunea inspiratorie, volumul curent fiind rezultanta

• Permite fixarea PEEP

• Reprezinta un mod de ventilatie mai fiziologic comparativ cu ventilatia in volume

• Necesita ajustarea presiunii inspiratorii in functie de volumul curent si modificarile de complianta pulmonara

Continuous Positive Airway Pressure (CPAP)• Reprezinta cel mai utilizat mod în

sevrarea de suportul ventilator (ventilatie mecanica asistata – frecventa ciclurilor respiratorii fiind determinata de triggerul inspirator al pacientului)

• Asistarea pacientului in expir prin aplicarea unei presiuni pozitive (PEEP)

• Permite asistarea in inspir prin aplicarea unei presiuni inspiratorii de asistare (ΔP ASB)