¹Médica Assistente. Docente. Divisão de Pneumologia do Departamento de Clínica Médica da FMRP - USP. CORRESPONDÊNCIA: José Antônio Baddini Martinez. Divisão de Pneumologia. Departamento de Clínica Médica. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP. Avenida Bandeirantes, 3900. CEP 14048-900 Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil. Telefone: (16)-6022531. Fax: 16-6336695. email: jabmarti@fmrp.usp.br
PÁDUA AI & MARTINEZ JAB.Modos de assistência ventilatória. Medicina, Ribeirão Preto, 34: 133-142, abr./jun. 2001
RESUMO: Diversas são as modalidades de ventilação mecânica por pressão positiva atualmente disponíveis. A escolha do modo mais adequado para uma determinada situação está na dependência das características clínicas do paciente, do tipo de respirador disponível, e da experiência da equipe médica e paramédica com o seu manuseio. O presente artigo fornece uma visão geral dos princípios envolvidos com a aplicação dos principais modos de assistência ventilatória, suas indicações e aplicações na prática diária, visando a que o leitor possa familiarizar-se com o manuseio dos respiradores mecânicos, elementos essenciais para a manutenção da vida em quadros de insuficiência respiratória.
UNITERMOS:Respiração Artificial. Respiradores Mecânicos. Insuficiência Respiratória.
Medicina, Ribeirªo Preto,Simpósio:MEDICINA INTENSIVA - 4" PARTE 34: 133-142, abr./jun. 2001Capítulo VI
Assistência ventilatória pode ser entendida como a manutenção da oxigenação e/ou ventilação dos pacientes portadores de insuficiência respiratória aguda, de maneira artificial, até que eles estejam capacitados a reassumi-las. O moderno uso clínico dos respiradores mecânicos iniciou-se com os ventiladores à pressão negativa, em pacientes com paralisia dos músculos respiratórios, por poliomielite, através dos pulmões de aço. Muito embora a idéia de insuflar os pulmões mediante a utilização de uma pressão positiva da boca até a traquéia fosse antiga, essa prática somente começou a ser aplicada a partir da década de 1920, com o advento da anestesia geral e a entubação endotraqueal. Posteriormente, as dificuldades em se ventilar pacientes com lesões parenquimatosas, graves levaram ao desenvolvimento de aparelhos que aplicassem uma pressão positiva diretamente nas vias aéreas, os ventiladores à pressão positiva, que tiveram seu uso difundido e acabaram por ganhar uma posição de destaque no tratamento da insuficiência respiratória. Os objetivos principais do uso de suporte ventilatório, mecânico, em pacientes, encontram-se listados na Tabela I.
Temos por finalidade transmitir uma visão geral sobre ventilação mecânica e as diversas técnicas ventilatórias, empregadas para a manutenção das trocas gasosas e a preservação da microestrutura pulmonar, visando promover uma recuperação mais precoce dos quadros de insuficiência respiratória aguda.
2. O CICLO RESPIRATÓRIO
Didaticamente, o ciclo respiratório, durante ventilação com pressão positiva, nas vias aéreas, pode ser dividido em quatro fases (Figura 1).
I- Fase inspiratória: o respirador deverá insuflar os pulmões do paciente, vencendo as propriedades
AI Pádua & JAB Martinez elásticas e resistivas do sistema respiratório. Ao final da insuflação pulmonar, uma pausa inspiratória poderá, ainda, ser introduzida, prolongando-se a fase, de acordo com o necessário para uma melhor troca gasosa.
I- Mudança da fase inspiratória para a fase expiratória: o ventilador deverá interromper a fase inspiratória (após a pausa inspiratória, quando ela estiver sendo utilizada) e permitir o início da fase expiratória; é o que se chama de ciclagem, dispondo-se hoje de ciclagem por critérios de pressão, fluxo, volume e tempo.
I - Fase expiratória: o ventilador deverá permitir o esvaziamento dos pulmões, normalmente, de forma passiva.
IV-Mudança da fase expiratória para a fase inspiratória: essa transição pode ser desencadeada pelo ventilador ou pelo paciente. É o que se chama de ciclo respiratório, dispondo-se, hoje, de mecanismos de disparo por tempo, pressão ou fluxo. Na observação do ciclo respiratório mecânico, uma série de parâmetros ventilatórios podem ser identificados.
Volume Corrente (VT): corresponde ao volume de gás movimentado durante uma respiração. Em con-
Pressão expiratória final
Pausa inspiratória Pausa expiratória inspiração expiração
Tabela I: Objetivos da Ventilação Mecânica
• Melhorar as trocas gasosas
Reverter a hipoxemia. Atenuar a acidose respiratória aguda.
• Atenuar a dificuldade respiratória
Diminuir o consumo de oxigênio relacionado à respiração.
Reverter a fadiga muscular respiratória.
• Alterar as relações pressão-volume
Evitar ou reverter atelectasias. Melhorar a complacência pulmonar. Evitar a progressão da lesão pulmonar.
• Permitir a reparação dos pulmões e vias aéreas
• Evitar complicações dições fisiológicas de repouso, para um adulto normal, gira em torno de 500 ml. Muito embora, até um passado recente, fossem empregados, em ventilação mecânica, volumes correntes elevados (10-15 ml.Kg-1), a abordagem atual é manter o volume em
Figura 1: Ciclo respiratório. Modificado de referência 4.
Freqüência Respiratória (f): número de incursões respiratórias que o paciente apresenta por minuto. Valores fisiológicos giram em torno de 10 a 20 incursões por minuto (ipm).
Volume Minuto (VE): volume total de gás mobilizado durante um minuto. É calculado pela fórmula
VE = f x VT e seus valores fisiológicos giram em torno de 7,5 L/min.
Tempo Inspiratório (TI): tempo que leva para a inspiração se completar. Geralmente, gira em torno de um terço do ciclo respiratório.
Tempo Expiratório (TE): tempo gasto para a expiração se completar. Geralmente, gira em torno de dois terços do ciclo respiratório.
Tempo Total (TTot): tempo de duração de um ciclo respiratório completo. TTot = TI + TE.
Fluxo inspiratório (VI): volume de gás que passa pela via de saída inspiratória do ventilador, na uni- dade de tempo. Corresponde à velocidade com que o gás entra no paciente, expressa em litros por minuto.
Pico de Pressão Inspiratória (PIP): é o maior valor de pressão atingido durante a inspiração do
VT, durante um ciclo de ventilação mecânica. Valores excessivos, geralmente além de 50 cm H2O, podem cursar com traumas associados à ventilação mecâni- ca, tais como pneumotórax e pneumomediastino.
Pausa Inspiratória: período curto de tempo, correspondente à oclusão da via de saída expiratória, do respirador, impedindo temporariamente o início da expiração. É um mecanismo empregado para prolon- gar o TI. Pressão de "Plateau": valor da pressão das vias aéreas, medida no momento da pausa inspiratória. Admite-se que seja o parâmetro que melhor reflita as pressões alveolares no momento do término da insuflação pulmonar. Valores muito altos de pressão de plateau, geralmente, além de 35 cm H2O, associem-se a lesão parenquimatosa, pulmonar, induzida pela ventilação mecânica.
Pressão Expiratória (PE): corresponde à pressão observada nas vias aéreas, ao final da expiração. Habitualmente, ela cai a zero, denominada, então, pressão expiratória (ZEEP), mas podem ser feitos ajustes nos ventiladores para que ela atinja valores positivos (PEEP).
Pressão Expiratória Positiva Final (PEEP): aplicação, nas vias aéreas, de uma pressão positiva, constante, ao final da expiração. Sua aplicação tem por finalidade reduzir os distúrbios das trocas gasosas, permitindo aos pacientes a administração de uma menor fração inspirada de oxigênio. Admite-se que seus efeitos terapêuticos se devam à abertura de pequenas vias aéreas e espaços alveolares colabados, ou, ainda, às suas repercussões hemodinâmicas. Alguns autores advogam que, mesmo quando ventilando pulmões normais, deva-se aplicar um nível baixo de
PEEP, o chamado "PEEP fisiológico" (3-5 cm H2O). Quando ventilando pulmões com baixa complacência, valores elevados de PEEP podem ser necessários
(5-20 cm H2O). Nessa última situação, é mais adequado orientar-se pela confecção de curvas pressão- volume com a detecção dos chamados pontos de inflexão, mínimo e máximo.
Fração Inspirada de Oxigênio (FIO2): conteúdo de oxigênio na mistura gasosa, administrada ao paciente. Pode variar entre 0,21 e 1,0. Vale a pena lembrar que o uso de oxigênio em frações inspiradas, elevadas, além de 0,6, por longos períodos de tempo, pode levar a lesão tóxica pulmonar.
3.MECANISMOS DE CICLAGEM DOS APARELHOS
As maneiras pelas quais os ventiladores são projetados para interromper a fase inspiratória e dar início à fase expiratória, recebem o nome de modos de ciclagem do respirador. A transição pode ocorrer basicamente através de quatro mecanismos:
Ciclagem a volume: o final da fase inspiratória ocorre, quando é atingido um volume pré-ajustado de gás, comumente sinalizado por um fluxômetro, localizado no circuito inspiratório do aparelho. Esse tipo de ventilação não permite um controle direto sobre as pressões geradas em vias aéreas, o que faz com que muitos desses ventiladores incorporem uma válvula de segurança nos sistemas de alarme de pressão, capaz de abortar a fase inspiratória sempre que a pressão ultrapassar determinados níveis.
Ciclagem a pressão: o final da fase inspiratória é determinado pelo valor de pressão alcançado nas
AI Pádua & JAB Martinez vias aéreas. Quando a pressão atinge o valor prefixado e ajustável interrompe-se a inspiração, independentemente do tempo inspiratório gasto para atingir aquela pressão. Tais ventiladores são susceptíveis às variações de complacência e resistência do sistema respiratório, podendo ocorrer uma drástica redução de volume corrente na vigência, por exemplo, de um broncoespasmo.
Ciclagem a fluxo: o fim da fase inspiratória ocorre a partir do momento em que o fluxo inspiratório cai abaixo de níveis críticos, independentemente do tempo transcorrido ou do volume liberado para o paciente. A grande característica desse dispositivo é a de permitir ao paciente exercer um controle efetivo sobre o tempo e o pico de fluxo inspiratório, e, ainda, sobre o seu volume corrente. A escolha do nível crítico de fluxo que desativa a fase inspiratória varia de ventilador para ventilador, existindo, porém, uma certa padronização (normalmente 25% do pico de fluxo, ou um valor fixo entre 6 e 10 litros/minuto, por exemplo).
4.MODOS DE VENTILAÇÃO MECÃNICA
4.1. Modos Convencionais
Ventilação mecânica volume controlada
(CMV): nesse modo de ventilação, a freqüência respiratória e o volume corrente são constantes e prédeterminados. O ventilador inicia a inspiração seguinte após um tempo estipulado, estabelecido a partir do ajuste do comando da freqüência respiratória (Figura 2). Na maioria dos ventiladores, quando se ativa o comando de ventilação controlada, todos os demais mecanismos de disparo e o comando de sensibilidade ficam desativados. Esse modo ventilatório está indicado para pacientes com mínimo ou nenhum esforço respiratório, por disfunção do sistema nervoso central como, por exemplo, na síndrome de Guillain-Barré ou em casos de intoxicação exógena por drogas. Também é utilizado quando a respiração está suprimida intencionalmente devido a anestesia, sedação ou bloqueio neuromuscular. Ainda se mostra útil em situações nas quais o esforço inspiratório negativo é contra-indicado, como em alguns casos de traumas torácicos graves. A ventilação controlada também pode ser administrada numa forma limitada, por pressão. Nessa modalidade, denominada pressão controlada, os parâmetros respiratórios são igualmente constantes e previamente estabelecidos pelo aparelho. Dá-se preferência a essa modalidade, quando desejamos limitar as pressões inspiratórias máximas no circuito e o risco do surgimento de barotrauma, bem como na vigência de pulmões pouco complacentes. Entretanto, como o parâmetro primário, determinante do final da inspiração, é uma pressão pré-estabelecida, o volume corrente pode sofrer indesejáveis variações, em função da presença de secreções respiratórias e alterações da complacência torácica.
Ventilação assistida/controlada (A/C): nessa modalidade, o ventilador permite um mecanismo misto de disparo da fase inspiratória por tempo ou pressão. Enquanto o disparo por pressão é ativado pelo esforço inspiratório do paciente (assistido), o disparo por tempo é deflagrado pelo aparelho (controlado), funcionando como um mecanismo de resgate, que é ativado apenas quando o ciclo assistido não ocorre, garantindo uma freqüência mínima (Figura 3). Sempre que se utiliza a modalidade A/C, o comando do ventilador chamado sensibilidade é acionado, devendo-se optar por um valor dentro de uma escala fornecida pelo aparelho em questão. O ajuste da sensibilidade consiste no controle do nível de esforço inspiratório, necessário para acionar a fase inspiratória. A ventilação A/C está indicada em situações nas quais o estímulo neural res-
Figura 2: Ventilação Mecânica Controlada (VMC). A freqüência respiratória é estipulada dentro de um intervalo de tempo. Não ocorre esforço respiratório, espontâneo do paciente. Modificado de referência 4.
3 segundos3 segundos
Paciente sem nenhum esforço inspiratório Tempo
Pressão nas vias áreas
Modos de assistência ventilatória por exemplo, nos quadros de insuficiência respiratória com complacência pulmonar muito diminuída.
Ventilação mandatória intermitente (IMV): alguns ventiladores permitem a combinação dos modos assistido/controlado com períodos de ventilação espontânea. No IMV, o paciente recebe um número fixo e pré-determina- do de um VT estabelecido. Nos intervalos das respirações mandatórias, o paci- ente pode iniciar respirações espontâneas, cujos volumes estão na dependência do grau de esforço respiratório do indivíduo (Figura 4a). Os ciclos espontâneos podem ser auxiliados por alguns dispositivos que permitam uma ventilação muito similar à ventilação em ar ambiente, ou mesmo serem auxiliados por um
Figura 3: Ventilação Mecânica, Assistida, Controlada (VMAC). O paciente recebe um número estipulado de incursões respiratórias e pode desencadear ciclos mecânicos, assistidos, adicionais. Observe a deflexão negativa, quando o paciente realiza um esforço respiratório. Modificado de referência 4.