Ventilação mecânica: modos e parâmetros

VENTILAÇÃO MECÂNICA
DOMINGOS DIAS CICARELLI
Anestesiologista do HCFMUSP e do HU-USP
Especialista em Terapia Intensiva – AMIB
Título Superior em Anestesiologia – SBA
Doutor em Ciências pela Faculdade de Medicina da USP

Declaração de conflitos de interesse
Categorias de Potencial Conflito de Interesse
Indústria(s)
Patrocínio de transporte e/ou hospedagem em Congressos
NÃO
Patrocínio em estudos clínicos e/ou experimentais subvencionados pela indústria
NÃO
Ser conferencista/palestrante em eventos patrocinados pela indústria
NÃO
Participar de comitês normativos de estudos científicos patrocinados pela indústria
NÃO
Receber apoio institucional da indústria
NÃO
Preparo de textos científicos em periódicos patrocinados pela indústria
NÃO
Ter ações da indústria
NÃO

- ALTERAÇÕES VENTILATÓRIAS:
> disfunção da musculatura respiratória (fadiga da
musculatura e anormalidades da parede torácica).
> doença neuromuscular.
> diminuição do “drive” ventilatório.
> aumento da resistência de vias aéreas e/ou
obstrução.
INDICAÇÕES DA VENTILAÇÃO ARTIFICIAL

- ALTERAÇÕES DA OXIGENAÇÃO:
> hipoxemia refratária.
> necessidade de pressão positiva no final da expiração
(PEEP).
> trabalho respiratório excessivo.
INDICAÇÕES DA VENTILAÇÃO ARTIFICIAL

- Proporcionar suplementação de oxigênio adequada.
- Assegurar ventilação alveolar adequada.
- Diminuir o trabalho respiratório.
- Aumentar o conforto do paciente durante a respiração.
OBJETIVOS DA VENTILAÇÃO ARTIFICIAL

aéreas
vias
Pressão
Corrente
Vol.
ia
Complacênc =
io
inspiratór
Fluxo
alv
P
-
boca
P
a
Resistênci =
0,05 L/cmH20 ou 50 ml/cmH20
20 a 100 ml/cmH2O
Valores normais
(sistema respiratório)
Abaixo de 15 cmH20/L/s
Valores normais
Complacência do pulmão isolado = 120 ml/cmH2O
Complacência e resistência do sistema respiratório

• Ciclada a volume:
C = DV / DP => Pressão = DV / C
• Ciclada a pressão:
C = DV / DP => Volume = DP x C
Curvas da VCM ciclada a pressão ou a volume

Paw
Flow
Volume
Ciclada a volume
Resistência aumentada
Complacência diminuida

Resistência aumentada
Complacência diminuida
Paw
Flow
Volume
Ciclada a pressão

COMPLACÊNCIA =
∆ Volume / ∆ pressão
Se o volume é estabelecido, a
pressão varia…..,se a pressão
é estabelecida, o volume
varia…..
….de acordo com a
complacência…...
Ventilação mecânica

Ventilação artificial em anestesia
Ventilação mecânica – volume ou pressão
Fonte: Bevilacqua Filho CT, Félix EA. Suporte Ventilatório. Em: Bagatini A, Cangiani LM, Carneiro AF et al. Bases do
ensino da Anestesiologia. SBA, 2016, Rio de Janeiro.

Pressão
Traqueal
Tempo
Pico de pressão (PP)
Pressão Expiratória Final (PEF)
Pressão de Platô Inspiratório (PPI)
Resistência
de Vias aéreas
PEF
-
plat
P
VC
estática
ia
Complacênc =
Ventilação Mecânica: complacência estática

Pressão
Traqueal
Tempo
Resistência
de Vias
aéreas
Resistência
de Vias aéreas
Pressão
Traqueal
Tempo
io
inspiratór
Fluxo
PPI
-
PP
a
Resistênci =

Princípios da ventilação assistida
Expiração
Fluxo de gases
(FGF)
Inspiração
400 ml
conteúdo
• VC = 600 ml
• Freq. resp = 10 rpm
• Tempo ins / ex = 1/2
• Tempo ins = 2 s
• Tempo ex = 4 s
– FGF para o balão
• VM = 6 L
• Fluxo de gases (FGF)
– ~ consumo oxigênio
– ~ 250 ml / min (!!)
– ~ 4 ml / s
• FGF = 20 ml / s (5x seg)
• FGF = 1,2 L / min
• FGF ~ 20% VM ...
Absorvedor
de CO2

Ventilação pelo aparelho de anestesia
Fonte: Eisenkraft JB, Riutort KT. The Anesthesia Workstation and Delivery Systems for Inhaled Anesthetics. Em: Barash PG, Cullen
BF, Stoelting RK et al. Clinical Anesthesia. Lippincott, Philadelphia, 2013, 7 ed.

VENTILAÇÃO VOLUME CONTROLADO (VCV)

- determina-se a freqüência respiratória e o volume corrente.
- não há interação entre o paciente e o ventilador.
- vantagens: descanso da musculatura respiratória.
- desvantagens: necessita sedação/bloqueio neuromuscular, pode
causar efeitos adversos hemodinâmicos.
VENTILAÇÃO VOLUME CONTROLADO (VCV)

VENTILAÇÃO ASSISTIDA CONTROLADA
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Schmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care

VENTILAÇÃO ASSISTIDA CONTROLADA
-determina-se a freqüência respiratória mínima e o volume
corrente.
- o paciente realiza o esforço inspiratório inicial e o ventilador
manda o volume corrente selecionado.
- vantagens: diminui o trabalho respiratório, permite que o
paciente modifique o volume minuto.
- desvantagens: hiperventilação indesejada, pode causar efeitos
adversos hemodinâmicos.

VENTILAÇÃO MANDATÓRIA SINDRONIZADA INTERMITENTE (SIMV)
Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Schmidt GA, & Wood LDH(eds.): Principles de Critical Care

VENTILAÇÃO SINCRONIZADA MANDATÓRIA INTERMITENTE (SIMV)
- determina-se a freqüência respiratória e o volume corrente.
- permite respirações espontâneas determinadas pelo paciente.
- geralmente utilizada com pressão de suporte associada.
- vantagens: melhor interação entre paciente e ventilador,
menores efeitos hemodinâmicos.
- desvantagens: maior trabalho respiratório do que a VCM e a
ventilação assistida controlada.

VENTILAÇÃO COM PRESSÃO DE SUPORTE (PSV)

- o ventilador auxilia pressoricamente o paciente durante
inspiração espontânea.
- a assistência pressórica do ventilador continua até o esforço
inspiratório diminuir.
- o volume corrente gerado depende do esforço inspiratório do
paciente e da resistência/complacência dos pulmões/tórax do
paciente.

- vantagens: conforto do paciente, menor trabalho respiratório
do que a ventilação espontânea, permite sincronia entre
paciente e ventilador, usada com SIMV para auxiliar as
respirações espontâneas.
- desvantagens: volume corrente variável conforme mudanças
na resistência/complacência pulmonar, caso seja o modo
ventilatório de escolha é necessário alarme de apnéia,
vazamento no circuito pode interferir na ciclagem.

VENTILAÇÃO COM PRESSÃO CONTROLADA (PCV)

- usada para limitar as pressões de insuflação.
- permite a regulagem do tempo inspiratório.
- não garante volume corrente mínimo.
- ainda não foi comprovada sua superioridade em relação à
ventilação volume controlado.
VENTILAÇÃO COM PRESSÃO CONTROLADA (PCV)

PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA DE VIAS AÉREAS (CPAP)

- não há respirações efetuadas pelo ventilador.
- permite a respiração espontânea com pressão positiva em
vias aéreas.
- o paciente controla a freqüência respiratória e o volume
corrente.
- Não permite sedação
PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA DE VIAS AÉREAS (CPAP)

PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA EM VIAS AÉREAS (CPAP)

PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA EM VIAS AÉREAS (CPAP)
Fonte: Arquivo pessoal do próprio autor

PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA COM DOIS NÍVEIS DE PRESSÃO EM VIAS
AÉREAS (BiPAP)

• não há respirações efetuadas pelo respirador.
• permite a respiração espontânea com pressão positiva nas
vias aéreas, estipulada em dois níveis pressóricos (IPAP e
EPAP).
• o paciente controla a freqüência respiratória e o volume
corrente.
• não permite sedação.
PRESSÃO POSITIVA CONTÍNUA COM DOIS NÍVEIS DE PRESSÃO EM VIAS
AÉREAS (BiPAP)

• Modo limitado a pressão e ciclado a tempo.
• É considerado um modo de respiração espontânea com
ajuste de pressão superior (PEEP high) e pressão inferior
(PEEP low) e ajuste da frequência de alternância entre os dois
níveis de PEEP, sendo obrigatoriamente tempo em PEEP high
superior ao tempo em PEEP low.
• Indicações: utilizar APRV quando há necessidade de
manutenção de ventilação espontânea, do recrutamento
alveolar, com melhora das trocas gasosas, redução do EM e
da assincronia.
VENTILAÇÃO COM LIBERAÇÃO DE PRESSÃO NAS VIAS AÉREAS
(APRV – Airway pressure-release ventilation)

PRESSÃO DE PLATÔ INSPIRATÓRIO

- pressão de vias aéreas medida no final da inspiração,
sem fluxo de gás presente.
- estima a pressão alveolar no final da inspiração.
- indicador indireto da distensão alveolar.
PRESSÃO DE PLATÔ INSPIRATÓRIO

- na respiração espontânea a relação I:E é de 1:2.
- determinantes do tempo inspiratório: volume
corrente, fluxo de gás, FR, pausa inspiratória.
- o tempo expiratório é determinado indiretamente.
RELAÇÃO TEMPO INSPIRATÓRIO: TEMPO EXPIRATÓRIO

50
60
70
80
90
100
10 20 30
PRESSÃO DE VIAS AÉREAS (cmH2O)
Respiração
Espontânea
DÉBITO CARDÍACO
% do Controle
Relação I/E
1:2
1:1
2:1

- Tempo expiratório muito curto para a completa
expiração pode ocorrer quando a FR é muito alta
causando auto-PEEP.
- Pode-se reduzir ou eliminar o auto-PEEP diminuindo
o tempo inspiratório por aumento do fluxo de gases,
diminuindo o VC e diminuindo a FR.
RELAÇÃO TEMPO INSPIRATÓRIO: TEMPO EXPIRATÓRIO
DURANTE VCM

- Pode ser medido por alguns ventiladores de UTI.
- aumenta a pressão de pico, platô e média de vias
aéreas.
- Pode causar efeitos fisiológicos deletérios.
AUTO-PEEP

AUTO-PEEP
Gráfico de fluxo versus tempo
Chitilian HV, Kaczka DW, Melo MFV. Respiratory Monitoring. In: Miller RD, Cohen NH, Eriksson LI et al. Miller’s Anesthesia. 8 ed

- Lesões pulmonares induzidas pela ventilação:
> BAROTRAUMA
> VOLUTRAUMA
> ATELECTRAUMA
> BIOTRAUMA
EFEITOS DELETÉRIOS DA VCM

Slutsky A, Ranieri M – NEJM 2013;369 ;2126-36

BIOTRAUMA
Slutsky A, Ranieri M – NEJM 2013;369 ;2126-36

- lesão pulmonar pelo oxigênio.
- barotrauma/volutrauma: danos no parênquima pulmonar em
regiões pulmonares de maior complacência devido a altas
pressões/volume.
- comprometimento hemodinâmico: aumento da pressão
intratorácica leva a aumento da PIC, PVC, PAPo, diminuição do
DC, débito urinário.

• Atelectasias
• ↓ CRF
• Alterações na relação ventilação/perfusão
• ↑ Gradiente A-a O2
• ↑ Shunt
• Hipoxemia
Efeitos da VCM sobre a função pulmonar

• Aumento da Capacidade Residual Funcional
• Maior reserva de oxigênio
• Maior resistência a períodos de apneia
• Melhora na relação ventilação / perfusão
• A PEEP, recrutando alvéolos colapsados, diminui áreas de
shunt, melhorando assim as trocas gasosas e a oxigenação
como conseqüência
PEEP - Positive end expiratory pressure / Pressão positiva
expiratória final
EFEITOS PULMONARES DA PEEP

• Pré-oxigenação com FiO2=100% para todos os pacientes
(recomendação)
• Modo ventilatório: PCV em cirurgias videolaparoscópicas,
monitorar VC exalado (sugestão). Nas outras cirurgias:
PCVxVCV
• Volume corrente=6ml/kg do peso predito (recomendação)
• PEEP de 5-8 cmH2O (sugestão)
• MRA: manter pressão platô de 40-45cmH2O por 60 segundos
pode ser usada no intra-operatório para reverter colapso
alveolar e melhorar a oxigenação (sugestão)
Ventilação mecânica intra-operatória
Diretrizes Brasileiras de Ventilação Mecânica - 2013

• FiO2: usar a mais baixa FiO2 capaz de manter SpO2 entre 96 e
98%. A combinação de FiO2 entre 30 e 40% e níveis mais altos
de PEEP mantém adequada oxigenação e redução de
atelectasias. Alta FiO2 para prevenção de infecção de FO ainda
é controverso (sugestão)
• FR: utilizar FR necessária para manter PaCO2 entre 38-43
mmHg ou ETCO2 entre 35-40 mmHg (recomendação)
• VNI pós-extubação: deve ser considerada após cirurgias
cardíacas, torácicas, bariátricas e abdominal alta para reduzir
incidência de atelectasia (sugestão)
Ventilação mecânica intra-operatória

• Obeso: IMC>30kg/m2 com redução da complacência
pulmonar por aumento da pressão intra-abdominal, redução
da CRF e da CPT, aumento do trabalho respiratório e da PaCO2
• FiO2: usar a mais baixa FiO2 capaz de manter SpO2 = 92%
(sugestão)
• PEEP: ≥ 10 cmH2O (sugestão)
• Pplatô: ≤ 35 cmH2O (recomendação)
• VCV x PCV
Ventilação mecânica de pacientes obesos

• FR: entre 16 e 20 rpm (recomendação)
• FiO2: usar a mais baixa FiO2 capaz de manter SpO2 = 92%
(recomendação)
• PEEP: entre 5 e 10 cmH2O (recomendação)
• VCV x PCV
• Fístula bronco-pleural: PCV (pressão de distensão < 15
cmH2O e PEEP < 10 cmH2O) ou VOAF
Ventilação mecânica no trauma torácico

- relação PaO2/FiO2 entre 201-300 com PEEP/CPAP ≥ 5 cmH2O
(SARA leve), entre 101-200 (SARA moderada), ≤ 100 (SARA
grave)
- infiltrado pulmonar difuso
- IRespAg não explicada por ICC ou sobrecarga volêmica com
aparecimento súbito dentro de 1 semana após exposição ao
fator de risco
- a inflamação torna menor a complacência pulmonar,
causando dificuldade ventilatória e hipoxemia.
- Definição de Berlim 2012
SITUAÇÕES ESPECIAIS: SDRA ou SARA

Síndrome do desconforto respiratório agudo - SDRA
Edema alveolar e intersticial, infiltração de células inflamatórias, formação de membrana hialina, diminuição da produção e turnover do
surfactante (lesão de pneumócito tipo II) e fibrose pulmonar. Adaptada de Maron-Gutierrez T et al-RBTI 2009;21:51-57.

Síndrome do desconforto respiratório agudo - SDRA

- VC:3-6ml/kg, Pplatô ≤ 30 cmH2O
- Driving pressure ou pressão de distensão: Pplatô-PEEP ≤ 15
cmH2O
- menor FiO2 para SatO2>92% ou PaO2>60mmHg, caso haja
hipoxemia utilizar FiO2 maiores
- FR = 20 rpm podendo aumentar até 35 rpm para PaCO2 < 80
mmHg, desde que não cause auto-PEEP
- sempre utilizar PEEP (>P inflexão inferior da curva PV ou
utilizar tabelas de PEEP dos estudos ALVEOLI e LOVS)
SITUAÇÕES ESPECIAIS – SARA
Peso predito: H=50+0,91[altura(cm)-152,4] e M=45,5+0,91[altura(cm)-152,4]

- BNM: nos casos de SARA com RP/F<120 sob sedação profunda,
utilizar cisatracúrio nas primeiras 48 horas.
- posição prona: SARA com RP/F<150 por 16 horas/sessão,
suspender quando RP/F>150 com PEEP≤10cmH2O em posição
supina.
- MRA: utilizar em SARA moderada/grave visando diminuir a
driving pressure. Em PCV, iniciar com PEEP=10cmH2O com
incrementos de 5cmH2O até PEEP=45cmH2O, então baixar a
PEEP=25cmH2O
SITUAÇÕES ESPECIAIS
SARA

- Ventilação de alta frequência: deve ser evitada como terapia
adjuvante.
- NO: pode-se usar via inalatória em pacientes com SARA
grave, hipertensão pulmonar aguda e falência de VD
- ECMO veno-venosa: pode ser usada em casos de hipoxemia
refratária com RP/F<80 com FiO2>80% após manobras
adjuvantes e de resgate para SARA grave por pelo menos 3
horas.
SARA

Medicina Intensiva – AMIB, 2004
ARDS E PEEP
Chitilian HV, Kaczka DW, Melo MFV. Respiratory Monitoring. In: Miller RD, Cohen NH, Eriksson LI et al. Miller’s Anesthesia. 8 ed

Ventilação Protetora com baixo volume corrente em
pacientes cirúrgicos
Effect of lung-protective ventilation with lower
tidal volumes on clinical outcomes among patients
undergoing surgery: a meta-analysis of randomized
controlled trials
Wan-Jie Gu MSc, Fei Wang MD PhD, Jing-Chen Liu MD PhD
CMAJ, February 17, 2015, 187(3)

Ventilação Protetora com baixo volume corrente em pacientes cirúrgicos

Ventilação Mecânica em pacientes cirúrgicos obesos

O QUE MELHORA A
VENTILAÇÃO DOS PACIENTES
CIRÚRGICOS?
PEEP?
VOLUME CORRENTE BAIXO?
PRESSÃO DE PLATÔ LIMITADA?
A COMBINAÇÃO DESSES FATORES?
VENTILAÇÃO PROTETORA

Driving Pressure
PRESSÃO DE DISTENSÃO
ΔP= VT/CRS
Onde:
VT: volume corrente normalizado para o tamanho do
pulmão funcional
CRS: complacência do sistema respiratório

Driving Pressure
PRESSÃO DE DISTENSÃO
ΔP= PPLAT - PEEP
Onde:
PPLAT: pressão de platô
PEEP: pressão positiva no final da expiração

Driving Pressure
Association between driving pressure and
development of postoperative pulmonary
complications in patients undergoing mechanical
ventilation for general anaesthesia: a meta-analysis of
individual patient data
Serpa Neto A, Hemmes SNT, Barbas CV et al.
Published Online: 03 March 2016
http://dx.doi.org/10.1016/S2213-2600(16)00057-6

Association between driving pressure and development of postoperative pulmonary
complications in patients undergoing mechanical ventilation for general anaesthesia:
a meta-analysis of individual patient data
Serpa Neto A, Hemmes SNT, Barbas CV et al.
Analisaram 17 RCT incluindo 2250 pacientes
CONCLUSÕES: Em pacientes cirúrgicos, alta driving pressure
intraoperatória e mudanças na PEEP que resultem em aumento
na driving pressure estão associadas com mais complicações
pulmonares pós-operatórias. Contudo, um RCT comparando
ventilação baseada na driving pressure com a ventilação
habitual é necessário.

- exacerbação da DPOC causa inflamação, hipersecreção brônquica e
BCE.
- Agravamento da hiperinsuflação pulmonar dinâmica com
aprisionamento aéreo.
- Aumento da FR, diminuição do texp ,aumento da auto-PEEP.
DPOC

INDICAÇÕES:
- controle da hipoventilação alveolar
- correção da acidemia
- correção da hipoxemia que não melhora após
suplementação de oxigênio
- VNI falha em 25% dos casos
DPOC

DPOC
OBJETIVOS:
- repouso da musculatura respiratória
(analgesia e sedação).
- Fluxo inspiratório entre 40 e 60 l/min.
- Ri:e de 1:3 ou menos para reduzir o auto-
PEEP.
- PCV x VCV
- FiO2 suficiente para PaO2 entre 65 e
80mmHg com SatO2 entre 92-95%.

DPOC
OBJETIVOS:
- Ppico<45 cmH2O.
- Pplat<30 cmH2O.
- FR= 8-12 rpm, VC=6 ml/kg para manter pH
entre 7,2 e 7,4.
- PEEPextrínseca<PEEPintrínseca
- PSV com nível pressórico suficiente entre
20 a 30 rpm (15-20 cmH2O).

INDICAÇÕES:
- PCR (extra-hospitalar)
- fadiga respiratória
- alteração do estado de consciência
- retenção de CO2
- hipoxemia não corrigida com suplementação de O2
- PaO2<60 mmHg ou SatO2<90%
- Arritmia grave
ASMA

OBJETIVOS:
- ↓ trabalho respiratório.
- evitar barotrauma (hipercapnia permissiva)
- manter estabilidade para adequação da terapêutica
com corticóides e broncodilatadores.
- PCV x VCV
- ↓ volume minuto, ↑ tempo exp objetivando ↓
hiperinsuflação pulmonar.
ASMA

- VC = 6 ml/kg.
- Ppico<50 cmH2O e Pplat<35 cmH2O.
- auto-PEEP<15 cmH2O.
- FR entre 8 e 12 rpm.
- Fluxo insp entre 60 e 100 l/min.
- FiO2 para SatO2>92% ou PaO2>60mmHg.
- PEEP: baixa (3-5cmH2O), alta (cuidado com auto-PEEP)
- Manter PaCO2<80 mmHg com pH>7,2 (hipercapnia permissiva).
- analgesia, sedação (não usar morfina nem meperidina), BNM e
anestesia inalatória.
ASMA

- Ventilação protetora em crianças e neonatos
- VC < EM anatômico (entre 1 e 3 ml/kg).
- FR entre 5 e 10 Hz ou 300-600 rpm.
- Fluxo inspiratório de 15 a 20 l/min com pressão média de VA
2 a 4 cmH2O acima da VM convencional.
- Displasia broncopulmonar e SDRA.
- Sem evidências favoráveis a VOAF em relação à VM
convencional.
- Sedação e BNM são frequentemente necessários.
- Barotrauma, retenção de CO2
Ventilação oscilatória de alta freqüência

1. Valiatti JLS, Amaral JLG, Falcão LFR. Ventilação Mecânica – Fundamentos
e Prática Clínica. Ed. Roca 2016, Rio de Janeiro.
2. Barbas CS, Ísola AM, Farias AM et al. Recomendações brasileiras de
ventilação mecânica 2013. Rev Bras Ter Intensiva 2014;26(2):89-121 e
26(3):215-239.
3. Pham T, Brochard LJ, Slutsky AS. Mechanical Ventilation: State of the Art.
Mayo Clin Proc. 2017;92(9):1382-1400.
Obs: Alguns slides apresentam as referências no próprio slide
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Agradecimentos: Comissão Organizadora do SIMPANEST
OBRIGADO !

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