Mensagens de retirada
- O monitoramento da mecânica respiratória ajuda a avaliar e diagnosticar a condição pulmonar e a deficiência, e ajustar as configurações do ventilador .
- Os dois principais produtos da mecânica respiratória são complacência e resistência.
- A constante de tempo descreve a velocidade da mudança no volume após uma mudança gradual na pressão e é o produto da resistência e complacência, medida na inspiração ou expiração.
- A constante de tempo expiratória é muito útil para avaliar a mecânica respiratória geral e suas mudanças.
- Uma constante de tempo expiratório curta indica uma diminuição na complacência, enquanto uma longa indica uma resistência aumentada.
As principais propriedades da mecânica respiratória são complacência e resistência. Outras propriedades, como inércia e viscoelasticidade, não desempenham um papel significativo na ventilação mecânica convencional e podem, portanto, ser descontadas. A mecânica respiratória é geralmente medida usando a pressão e o fluxo das vias aéreas; portanto, a avaliação das propriedades do sistema respiratório inclui o tubo endotraqueal. No entanto, medidas mais precisas podem ser obtidas em casos particulares, utilizando a pressão traqueal na carina, o que nos permite separar o tubo endotraqueal da resistência das vias aéreas. A pressão esofágica nos permite dividir a parede torácica e a complacência pulmonar. A medição estática da mecânica respiratória depende das oclusões inspiratórias e expiratórias finais, enquanto a medição dinâmica usa o método de ajuste dos mínimos quadrados para avaliar a complacência e a resistência continuamente durante a ventilação mecânica sem necessidade de oclusão (1, 2). Ambos os métodos só podem ser usados em pacientes passivos ou naqueles com um esforço inspiratório mínimo, pois a parte muscular do esforço inspiratório de um paciente não pode ser medida usando a pressão das vias aéreas.
Conformidade
Conformidade (C) descreve a propriedade elástica do sistema respiratório, incluindo o pulmão e a parede torácica. A complacência estática (CSTAT) é a razão entre uma mudança no volume (VT) e a mudança correspondente na pressão transmural (ΔP). A mudança na pressão transmural pode ser calculada como a diferença entre a pressão de platô (PPLAT) e a PEEP total (PEEPTOT) medida por uma oclusão inspiratória e expiratória final, respectivamente.
CSTAT = VT / ΔP = VT / (PPLAT – PEEPTOT)
A dimensão de complacência é geralmente ml / cmH2O. A elastância (E) é o recíproco da complacência estática.
E = ΔP / VT
A complacência estática pode ser medida de forma dinâmica e contínua usando o método de ajuste dos mínimos quadrados (LSF) (1, 2). As estimativas de LSF de complacência estática são normalmente ligeiramente inferiores às estimativas obtidas usando o método de oclusão.
Em pacientes com um pulmão normal submetidos à ventilação mecânica, CSTAT é de 50–60 ml / cmH2O (3). A diminuição da complacência pode ocorrer no caso de SDRA, atelectasia, pneumotórax, fibrose pulmonar ou rigidez da parede torácica. Os pacientes com SDRA geralmente têm um CSTAT de cerca de 35–45 ml / cmH2O na admissão (Tabela 1). CSTAT diminui com a gravidade da ARDS; portanto, monitorar a conformidade em pacientes com SDRA pode fornecer informações sobre o volume do pulmão aerado (conceito de pulmão infantil).
Um aumento na conformidade ocorre no caso de enfisema pulmonar.
Resistência
A resistência (R) descreve a oposição a um fluxo de gás que entra no sistema respiratório durante a inspiração, que é causada por forças de fricção. A resistência é calculada como a razão entre a pressão que conduz um determinado fluxo e a taxa de fluxo resultante (V̇).
R = ΔP / V̇
A dimensão da resistência é geralmente cmH2O / ( l / s).
A resistência do sistema respiratório é composta principalmente pela resistência das vias aéreas e do tubo endotraqueal, porque a resistência do tecido pulmonar é baixa.
A resistência só pode ser calculada no modo de controle de volume com uma taxa de fluxo constante durante a inspiração.
RINSP = (PPEAK – PPLAT) / V̇INSP
No entanto, a resistência geralmente é medida continuamente usando o método de ajuste de mínimos quadrados, que permite a diferenciação entre resistência inspiratória e expiratória. É normal que a resistência expiratória seja maior do que a inspiratória devido ao formato da árvore das vias aéreas, mas uma grande discrepância entre a resistência inspiratória e expiratória pode sugerir uma limitação do fluxo expiratório.
Em pacientes ventilados mecanicamente com um pulmão normal e uma via aérea artificial, a resistência inspiratória (RINSP) é de 10–15 cmH2O / (l / s) (3). O tubo endotraqueal estreito ou o uso de trocador de calor e umidade (HME) podem causar aumento da RINSP, que aumenta com o fluxo em uma relação exponencial (4). O posicionamento incorreto ou torção do tubo endotraqueal também pode aumentar a RINSP. O aumento da resistência das vias aéreas ocorre no caso de DPOC ou asma (Tabela 1).
Constante de tempo
A constante de tempo (RC) descreve a velocidade da mudança no volume após uma mudança gradual na pressão e pode ser medida tanto na inspiração quanto na expiração. A dimensão é o tempo expresso em segundos.
Devido ao fato de que uma mudança gradual na pressão está associada a uma mudança de volume de acordo com uma curva exponencial, a função exponencial indica que leva 1, 2 e 3 constantes de tempo para alterar o volume em 63%, 86% e 95% da alteração do volume total.
Assumindo um modelo de pulmão monocompartimental, RC é o produto da complacência e da resistência medida na inspiração ou expiração.
RCINSP = CSTAT x RINSP
RCEXP = CSTAT x REXP
Como pacientes com doença obstrutiva têm expiração bicompartimental principalmente devido a uma limitação do fluxo expiratório, medindo RCEXP em 75% do volume corrente expirado fornecerá um resultado mais preciso para a constante de tempo do compartimento lento (5, 6).
Sua dependência de C e R significa que RCEXP é muito útil para avaliar o geral mecânica respiratória e suas mudanças. A medição é precisa em pacientes com respiração passiva e espontânea, supondo que haja expiração passiva. Também pode ser medido durante a ventilação não invasiva, desde que não haja vazamentos não intencionais.
Os valores típicos para RCEXP em pacientes ventilados mecanicamente com um pulmão normal são 0,5–0,7 s. Uma constante de tempo curta indica uma diminuição na conformidade, enquanto uma constante de tempo longa ocorre no caso de resistência aumentada. Uma condição mista com uma diminuição na complacência e um aumento na resistência pode resultar em um RCEXP pseudo-normal.
| Pulmões normais | ARDS | DPOC | |
|---|---|---|---|
| Conformidade (ml / cmH2O) | 50–60 | 35–45 | 50–70 |
| Resistência (cmH2O / (l / s)) | 10-15 | 10-15 | 15-30 |
| Tempo expiratório constante (s) | 0,5–0,7 | 0,4–0,6 | 0,7–2,1 |
Os ventiladores da Hamilton Medical medem o RCEXP respiração a respiração a 75% do volume expiratório e usam o método de ajuste dos mínimos quadrados para calcular continuamente conformidade, bem como resistência inspiratória e expiratória ance. Os resultados são mostrados no painel de monitoramento e no Dynamic Lung, e as tendências para todas as variáveis da mecânica respiratória podem ser exibidas.
Além disso, os médicos podem fazer suas próprias medições de CSTAT e REXP usando o método de oclusão.
- Brunner J, Wolff G (1985) Um método simples para estimar a conformidade. Crit Care Med 13: 675-678
- Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, Smits T, Olivei M, Palo A, Veronesi R (1995) Mecânica respiratória por encaixe mínimo de quadrados em pacientes ventilados mecanicamente: aplicações durante a paralisia e durante a ventilação de suporte de pressão. Intensive Care Med 21: 406-413
- Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL (2018). Parâmetros para simulação de pacientes adultos durante ventilação mecânica. Respir Care (no prelo)
- Gerbeaux P, Gainnier M, Arnal JM, Jean P, Sainty JM (2005) Effect of hélio-oxigênio misturas em tubos endotraqueais: um estudo in vitro. J Biomech 38 (1): 33-7
- Brunner JX, Laubscher TP, Banner MJ, Iotti G, Braschi A (1995) Método simples para medir a constante de tempo expiratório total com base na curva de volume do fluxo expiratório passivo. Crit Care Med 23: 1117-1122
- Lourens MS, van den Berg B, Aerts JG, Verbraak AF, Hoogsteden HC, Bogaard JM (2000) Constantes de tempo expiratório em pacientes ventilados mecanicamente com e sem DPOC. Intensive Care Med 26 (11): 1612-1618