mecanica respiratoria exp
TRANSCRIPT
MECANICA MECANICA RESPIRATORIARESPIRATORIA
SOTO RODRIGUEZ, MichaelSOTO RODRIGUEZ, Michael
MR-3 PediatríaMR-3 Pediatría
HNDACHNDAC
Fuerzas que intervienen en la Fuerzas que intervienen en la respiraciónrespiración
InspiraciónInspiración - Músculos intercostales- Músculos intercostales - Diafragma- Diafragma - Músculos accesorios- Músculos accesorios EspiraciónEspiración - Retroceso elástico- Retroceso elástico - Fuerzas elásticas - Fuerzas elásticas - Tensión superficial- Tensión superficial - Desarrollo óseo- Desarrollo óseo - Músculos de pared abdominal e IC.- Músculos de pared abdominal e IC.
Las fuerzas Las fuerzas elásticaselásticas y de y de resistenciaresistencia del del tórax, pulmones, vías aéreas, se oponen a las tórax, pulmones, vías aéreas, se oponen a las fuerzas ejercidas por los fuerzas ejercidas por los músculos músculos respiratoriosrespiratorios
Propiedades elásticas del pulmónPropiedades elásticas del pulmónCurva presión - volumenCurva presión - volumen
La presión expansiva del pulmón se desarrolla La presión expansiva del pulmón se desarrolla por el aumento de volumen de la caja torácicapor el aumento de volumen de la caja torácica
Las curvas que sigue el pulmón durante la Las curvas que sigue el pulmón durante la inflación y deflación difieren: Histéresis.inflación y deflación difieren: Histéresis.
Presión transpulmonar: Es la presión que rodea Presión transpulmonar: Es la presión que rodea al pulmón cuando la presión alveolar coincide al pulmón cuando la presión alveolar coincide con la atmosférica. con la atmosférica.
Retroceso elásticoRetroceso elástico
Tendencia de los objetos a regresar a su forma Tendencia de los objetos a regresar a su forma original.original.
El punto en el cual las fuerzas que tienden al El punto en el cual las fuerzas que tienden al colapso son contrarestadas con fuerzas colapso son contrarestadas con fuerzas opuestas y se equilibran corresponde a la CFR.opuestas y se equilibran corresponde a la CFR.
El neonato tiene CFR baja. Su volumen de El neonato tiene CFR baja. Su volumen de reposo está muy cerca del volumen de cierre reposo está muy cerca del volumen de cierre del pulmón.del pulmón.
Retroceso elásticoRetroceso elástico
El principal contribuyente al retroceso elástico El principal contribuyente al retroceso elástico del pulmón es la del pulmón es la tensión superficialtensión superficial..
La presión requerida para contrarestar la La presión requerida para contrarestar la tendencia al colapso está descrita por la tendencia al colapso está descrita por la relación de Laplacerelación de Laplace
P = 2ST / r
Retroceso elásticoRetroceso elástico
La tensión superficial es gobernada La tensión superficial es gobernada principalmente por la presencia o ausencia de principalmente por la presencia o ausencia de surfactante.surfactante.
En su ausencia cada respiración requiere de En su ausencia cada respiración requiere de gasto de energía significativo.gasto de energía significativo.
Una vez expandidos lo pulmones las presiones Una vez expandidos lo pulmones las presiones deben ser reducidas rápidamentedeben ser reducidas rápidamente
La sobredistensión, se piensa, es un factor en La sobredistensión, se piensa, es un factor en el desarrollo de lesiones proliferativas de la vía el desarrollo de lesiones proliferativas de la vía aérea que caracterizan la EPCaérea que caracterizan la EPC
Puede también conducir a condiciones de fuga Puede también conducir a condiciones de fuga aérea.aérea.
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
La pendiente de la curva P – V, o cambio de La pendiente de la curva P – V, o cambio de volumen por unidad de cambio de presión. volumen por unidad de cambio de presión.
Disminuye en la fibrosis pulmonar, el edema Disminuye en la fibrosis pulmonar, el edema alveolar, atelectasiasalveolar, atelectasias
Aumenta con la edad y el enfisema pulmonar.Aumenta con la edad y el enfisema pulmonar. Se relaciona probablemente mas con la Se relaciona probablemente mas con la
disposición geométrica que con la elongación disposición geométrica que con la elongación simple de sus fibras.simple de sus fibras.
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
EstáticaEstática: Elastancia. Presión requerida para : Elastancia. Presión requerida para estirar el sistema (inverso a retroceso elástico).estirar el sistema (inverso a retroceso elástico).
- Curva pulmonar: Obtenido por medición de - Curva pulmonar: Obtenido por medición de presión transpulmonar al insuflar los pulmones presión transpulmonar al insuflar los pulmones con un volumen conocido de gas.con un volumen conocido de gas.
- Presión transpulmonar = Palv – Ppleural- Presión transpulmonar = Palv – Ppleural - Es el gradiente que expande la pared torácica - Es el gradiente que expande la pared torácica
contra las fuerzas elásticas. Refleja en forma contra las fuerzas elásticas. Refleja en forma más fiel la presión de distensión alveolar.más fiel la presión de distensión alveolar.
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
- La P inspiratoria en meseta (P2) - La P inspiratoria en meseta (P2) ≈ P alv≈ P alv
- P esofágica ≈ P pleural.- P esofágica ≈ P pleural. Curva de la pared torácica: Midiendo la Curva de la pared torácica: Midiendo la
diferencia de la presión pleural (esofágica) y diferencia de la presión pleural (esofágica) y atmosférica (transtorácica) a diferentes niveles atmosférica (transtorácica) a diferentes niveles de expansión pulmonar.de expansión pulmonar.
Curva de presión, generada durante la ventilación mecánica con flujo constante.
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
DinámicaDinámica: medida durante la respiración : medida durante la respiración espontánea.espontánea.
CRF baja (atelectasia)
CRF normal
CRF alta (sobreexpansión)
Volumen
Presión
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
La distensibilidad es reducida tanto en volúmenes La distensibilidad es reducida tanto en volúmenes pulmonares bajos como altos (Enf. pulmonares pulmonares bajos como altos (Enf. pulmonares restrictivas y obstructivas).restrictivas y obstructivas).
Los neonatos con SDR tienden a mejorar su CFR Los neonatos con SDR tienden a mejorar su CFR respirando rápido y con el quejido espiratorio.respirando rápido y con el quejido espiratorio.
En SDR si no se mantiene PEEP adecuada el ciclado de En SDR si no se mantiene PEEP adecuada el ciclado de la vía aérea por debajo de la presión de apertura crítica la vía aérea por debajo de la presión de apertura crítica conduce a atelectasia, edema intrersticial e inflamación.conduce a atelectasia, edema intrersticial e inflamación.
Distensibilidad (compliance)Distensibilidad (compliance)
El nivel de PEEP en el cual la distensibilidad El nivel de PEEP en el cual la distensibilidad estática es maximizada ha sido llamada PEEP estática es maximizada ha sido llamada PEEP óptima.óptima.
DistensibilidadDistensibilidad
D (L/cm HD (L/cm H22O) O) ==D (L/cm HD (L/cm H22O) O) ==
RNN : 0.005 (0.003-0.006)RNN : 0.005 (0.003-0.006)
EMH : 0.001EMH : 0.001
SAM : 0.003SAM : 0.003
RNN : 0.005 (0.003-0.006)RNN : 0.005 (0.003-0.006)
EMH : 0.001EMH : 0.001
SAM : 0.003SAM : 0.003
Volumen (L)Volumen (L)
Presión (cm HPresión (cm H22O)O)
Volumen (L)Volumen (L)
Presión (cm HPresión (cm H22O)O)
Mecanica Pulmonar Mecanica Pulmonar
DistensibilidadDistensibilidad
1.1. Surfactante Surfactante
2.2. Liquido intersticial Liquido intersticial
3.3.AlveolosPequeñosAlveolosPequeños
DistensibilidadDistensibilidad
1.1. Surfactante Surfactante
2.2. Liquido intersticial Liquido intersticial
3.3.AlveolosPequeñosAlveolosPequeños
Vo
lum
en
(m
l)V
olu
me
n (
ml)
Vo
lum
en
(m
l)V
olu
me
n (
ml)
Presión (cm HPresión (cm H22O)O)Presión (cm HPresión (cm H22O)O)
RNNRNN
EMHEMH
ResistenciaResistencia
Es el resultado de la fricciónEs el resultado de la fricción Resistencia viscosa: generada por los Resistencia viscosa: generada por los
elementos de tejido que se mueven al pasar elementos de tejido que se mueven al pasar uno con otro.uno con otro.
Resistencia en la vía aérea: entre las moléculas Resistencia en la vía aérea: entre las moléculas del gas y estas y la pared del sistema del gas y estas y la pared del sistema respiratorio.respiratorio.
En neonatos la resistencia viscosa puede En neonatos la resistencia viscosa puede representar tanto como 40% de la RPTrepresentar tanto como 40% de la RPT
ResistenciaResistencia
R = (P1 – P2) / V
La resistencia en la vía aérea es determinada por:• Tasa de flujo• Longitud de la vía aérea• Viscosidad y densidad de los gases• Diámetro interno de la vía aérea.
Constante de tiempoConstante de tiempo
Es una medida de cuán rápidamente sus Es una medida de cuán rápidamente sus pulmones pueden inflarse o desinflarse, o pulmones pueden inflarse o desinflarse, o cuánto tiempo toma para que las presiones cuánto tiempo toma para que las presiones alveolar y de la vía aérea proximal se alveolar y de la vía aérea proximal se equilibren.equilibren.
Kt = CL x Raw
Constante de TiempoConstante de Tiempo
Mecanica Pulmonar Mecanica Pulmonar
100100
8080
6060
4040
2020
00Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Constante de TiempoConstante de TiempoConstante de TiempoConstante de Tiempo
11 22 33 44 55
63%63%
86%86%95%95% 98%98% 99%99% 100100
8080
6060
4040
2020
00
Constantes de TiempoConstantes de Tiempo
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
Cam
bio
de P
resi
ón (
%)
11 22 33 44 55
37%37%
14%14%5%5% 1%1%2%2%
InspiraciónInspiración EspiraciónEspiración
Constante de tiempoConstante de tiempo
Este concepto ayuda al clínico a escoger los Este concepto ayuda al clínico a escoger los parámetros más seguros y efectivos en un parámetros más seguros y efectivos en un punto en particular en el curso de la punto en particular en el curso de la enfermedadenfermedad
El desacople entre el TE y la constante de El desacople entre el TE y la constante de tiempo del sistema respiratorio (Kt del tiempo del sistema respiratorio (Kt del paciente, del TE y del circuito) puede conducir paciente, del TE y del circuito) puede conducir a PEEP inadvertido.a PEEP inadvertido.
ResistenciaResistenciaTasa de flujoTasa de flujo
Valor promedio de resistencia en la vía aérea en Valor promedio de resistencia en la vía aérea en neonato respirando normal y espontáneamente: 20 – neonato respirando normal y espontáneamente: 20 – 30 cmH2O/L/s.30 cmH2O/L/s.
Rango de tasas de flujo normal en neonatos (PT y Rango de tasas de flujo normal en neonatos (PT y AT): 0.6 – 9.9 L/min.AT): 0.6 – 9.9 L/min.
El flujo turbulento se presenta cuando se excedeEl flujo turbulento se presenta cuando se excede
Tasas de flujo que excedan estos niveles producen Tasas de flujo que excedan estos niveles producen incremento grande de RVAincremento grande de RVA
3 L/min TET 2.5 mm7.5 L/min TET 3 mm
Resistencia Resistencia Longitud del tuboLongitud del tubo
Mientras más corto el tubo menor la Mientras más corto el tubo menor la resistenciaresistencia
- Acortando un TET 2.5 mm de 14.8 cm a 4.8 - Acortando un TET 2.5 mm de 14.8 cm a 4.8 cm se reduce la resistencia al flujo in vitro cm se reduce la resistencia al flujo in vitro semejante a un TET de 3mmsemejante a un TET de 3mm
ResistenciaResistenciaDiámetro del tuboDiámetro del tubo
En un sistema de tubo simple el radio del tubo es el En un sistema de tubo simple el radio del tubo es el determinante más significativo de la resistenciadeterminante más significativo de la resistencia
Ley de Poiseuille:Ley de Poiseuille:
La reducción del radio a la mitad resulta en un La reducción del radio a la mitad resulta en un incremento de 16 veces en la presión para mantener incremento de 16 veces en la presión para mantener un flujo dado.un flujo dado.
El aumento del Vol. Pulmonar reduce la RVA debido El aumento del Vol. Pulmonar reduce la RVA debido al aumento de tamaño de la VAal aumento de tamaño de la VA
PEEP, CPAP disminuyen la RVAPEEP, CPAP disminuyen la RVA
R = L / r⁴
Efectos de la alteración de parámetros sobre Efectos de la alteración de parámetros sobre la oxigenaciónla oxigenación
Hay fundamentalmente tres cambios disponibles:Hay fundamentalmente tres cambios disponibles:
Alterar la FiO2, la PAO2 o ambosAlterar la FiO2, la PAO2 o ambos Alterar la PMVAAlterar la PMVA Alterar el patrón de ventilaciónAlterar el patrón de ventilación
1 2 3
SegundosTiempo
0
10
20
30
Presion de la Via Aerea (cm de H2O)
1
2
3
4
5
VentilaciónVentilación
Para que el intercambio sea eficiente la Para que el intercambio sea eficiente la ventilación y perfusión deben estar bien ventilación y perfusión deben estar bien acopladas. Ideal V/Q = 1.acopladas. Ideal V/Q = 1.
NORMAL ESPACIO MUERTO V/Q ALTO
CORTOCIRCUITO SILENCIOSA V/Q BAJO
Unidades VentilatoriasUnidades Ventilatorias
Volúmenes y Capacidades.Volúmenes y Capacidades.
Capacidad Pulmonar
Total(5800 ml)
Capacidad vital
(4600 ml)
Volumen residual(1200 ml
CapacidadInspiratoria
(3500 ml)
Capacidad Funcional Residual(2300 ml)
Volumen dereserva
inspiratoria(3000 ml)
Volumen Corriente
450-550 ml
Volumen de reserva espiratoria(1100 ml)
Volumen residual(1200 ml)
GRACIASGRACIAS