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1.Una respiración es un ciclo de flujo positivo (inspiración) y
flujo negativo (espiración) definido en términos de la curva
flujo-tiempo.
Una respiración se define en términos de la curva de flujo-tiempo. Por
convención, el flujo positivo (es decir, valores de flujo por encima de
cero) se designa como inspiración. El flujo negativo (valores por debajo
de cero) indica expiración.
El tiempo inspiratorio se define como el período desde el inicio del flujo
positivo hasta el inicio del flujo negativo.
El tiempo espiratorio se define como el período desde el inicio del flujo
negativo hasta el inicio del flujo positivo.
El tiempo total del ciclo (también llamado período ventilatorio) es la
suma de los tiempos inspiratorio y espiratorio.
También es igual a la inversa de la frecuencia respiratoria (tiempo de
ciclo total 1 / frecuencia, generalmente expresado como 60 s /
respiraciones / min).
La relación inspiratorio-espiratoria se define como la relación entre el
tiempo inspiratorio y el tiempo espiratorio.
El ciclo de trabajo (o porcentaje de inspiración) se define como la
relación de inspiración tiempo de historia al tiempo total del ciclo.
El volumen corriente (VT) es la integral del flujo con respecto al tiempo.
Para flujo constante inspiración, esto simplemente se reduce al producto
del flujo y el tiempo inspiratorio.
2. Se ayuda a respirar si el ventilador proporciona parte o todo
el trabajo respiratorio.
Una respiración asistida es aquella en la que el ventilador realiza
una parte del trabajo respiratorio. Este trabajo puede definirse, por
ejemplo, como la integral de la presión transrespiratoria
inspiratoria con respecto al volumen inspirado. Gráficamente, esto
corresponde a un aumento de la presión de las vías respiratorias
por encima de la línea de base durante la inspiración.
El aumento del trabajo respiratorio por respiración, como resultado
del aumento del trabajo resistivo y / o elástico, se caracteriza por
un aumento de la presión transrespiratoria (para obtener una
definición de presión transrespiratoria, consulte los materiales
complementarios en http: // www. Rcjournal.com).
Por el contrario, una respiración cargada es aquella en la que la
presión transrespiratoria disminuye por debajo de la línea de base
durante la inspiración y se interpreta como el paciente trabajando
en el ventilador (p. ej., para iniciar la inspiración). Un ventilador
proporciona todo el trabajo mecánico de la inspiración (es decir,
apoyo total) sólo si los músculos inspiratorios del paciente están
inactivos (p. Ej., Bloqueo neuromuscular inducido por fármacos).
Una respiración no asistida es aquella en la que el ventilador
simplemente proporciona flujo a la frecuencia requerida por el
esfuerzo inspiratorio del paciente, y la presión del sistema
transrespiratoria permanece constante durante toda la
respiración.
Un ejemplo de esto sería el CPAP entregado con una válvula de
demanda. Un ventilador puede ayudar a la espiración haciendo
que la presión transrespiratoria caiga por debajo de la línea de
base durante la espiración. Un ejemplo de esto es la
compensación automática de tubos en el ventilador Evita XL
(Dräger, Lübeck, Alemania). Cuando se activa la compensación del
tubo, la presión de ventilación en el circuito respiratorio aumenta
durante la inspiración o disminuye durante la espiración.
La presión de las vías respiratorias se ajusta al nivel traqueal si se
ha seleccionado una compensación del 100% de la resistencia del
tubo. Otro ejemplo es el uso de un dispositivo de asistencia para la
tos (por ejemplo, insuflador-exsuflador mecánico CoughAssist,
Philips Respironics, Murrysville, Pensilvania). En este caso, la
presión transrespiratoria se vuelve negativa durante la espiración
porque la presión sobre la superficie del cuerpo aumenta mientras
que la presión en la boca permanece a la presión atmosférica
3.Un ventilador ayuda a respirar mediante el control de presión
o el control de volumen según la ecuación de movimiento del
sistema respiratorio.
El marco teórico para comprender las variables de control es la
ecuación de movimiento.
para el sistema respiratorio pasivo: P(t) = EV(t) + RV˙ (t)
Esta ecuación relaciona la presión (P), el volumen (V) y el flujo (V̇)
como funciones continuas del tiempo (t) con los parámetros de
elastancia (E) y resistencia (R).
Si alguna de las funciones (P, V o V̇) está predeterminada, las otras
dos pueden derivarse. La variable de control se refiere a la función
que se controlada (predeterminada) durante una respiración
(inspiración).
Esta forma de la ecuación asume que el paciente no realiza
ningún esfuerzo inspiratorio y que la espiración es completa
(sin auto-PEEP).
El control de volumen (VC) significa que tanto el volumen como el
flujo están preestablecidos antes de la inspiración. Configuración
Cambios en la presión o flujo de referencia o señales eléctricas derivadas del movimiento del diafragma). La inspiración se detiene (o se apaga) cuando una variable monitoreada (variable de ciclo) alcanza un umbral preestablecido (evento de ciclo). La variable de ciclo más simple es un tiempo inspiratorio preestablecido. Otras variables del ciclo incluyen la presión (p. Ej., Pico presión de las vías respiratorias), volumen (p. ej., VT), flujo (p. ej., porcentaje del flujo inspiratorio máximo) y señales eléctricas derivadas de movimiento del diafragma.
5. Los eventos de activación y ciclo pueden ser iniciados por el paciente o iniciados por el ventilador. La inspiración puede ser activada por el paciente o ciclada por el paciente mediante una señal que represente el esfuerzo inspiratorio (p. Ej., Cambios en la presión de las vías respiratorias de la línea base, cambios en el flujo de sesgo de la línea de base o señales eléctricas derivadas de la actividad del diafragma, como con la asistencia ventilatoria ajustada neuralmente o una estimación calculada de la presión muscular). Además, el ventilador puede activarse y activarse únicamente mediante la mecánica pasiva del sistema respiratorio del paciente (elastancia y resistencia). Por ejemplo, un aumento de elastancia o resistencia en algunos modos aumentará la presión de las vías respiratorias más allá del umbral de alarma y del ciclo de inspiración. La inspiración puede ser activada por el ventilador o ciclada por el ventilador por umbrales preestablecidos. La activación del paciente significa iniciar la inspiración en función de una señal del paciente, independientemente de una señal de activación generada por el ventilador. La activación del ventilador significa iniciar el flujo inspiratorio en función de una señal (generalmente tiempo) del ventilador, independientemente de una señal activada por el paciente. El ciclo del paciente significa finalizar el tiempo inspiratorio en función de las señales que representan los componentes de la ecuación de movimiento determinados por el paciente (es decir, elastancia o resistencia e incluidos los efectos debidos al esfuerzo inspiratorio). El ciclo de flujo es una forma de ciclo del paciente porque la velocidad de caída del flujo hasta el umbral del ciclo (y por lo tanto, el tiempo inspiratorio) está determinada por la mecánica del paciente (es decir, la constante de tiempo y el esfuerzo). El ciclo del ventilador significa finalizar el tiempo inspiratorio independientemente de las señales que representan los componentes de la ecuación de movimiento determinados por el paciente. Como un perfeccionamiento adicional, la activación del paciente se puede definir como el inicio de la inspiración basada en una señal del paciente que se produce en una ventana de activación, independientemente de una señal de activación generada por el ventilador.
Una ventana de activación es el período compuesto por todo el tiempo espiratorio menos un breve período refractario requerido para reducir el riesgo de activar una respiración antes de que se complete la exhalación (Fig. 4). Si se produce una señal del paciente (es decir, alguna variable medida que indica un esfuerzo inspiratorio) dentro de esta ventana de activación, la inspiración comienza y se define como un evento activado por el paciente. Una ventana de sincronización es un período corto, al final de un tiempo inspiratorio o espiratorio preestablecido, durante el cual se puede usar una señal del paciente para sincronizar el comienzo o el final de la inspiración con las acciones del paciente. Si la señal del paciente se produce durante una ventana de sincronización del tiempo espiratorio, la inspiración comienza y se define como un evento activado por ventilación que inicia una respiración obligatoria. Esto se debe a que la respiración obligatoria se habría activado en el tiempo independientemente de si la señal del paciente había aparecido o no y porque la distinción es necesaria para evitar inconsistencias lógicas al definir las respiraciones obligatorias y espontáneas (ver más abajo), que son la base del modo. taxonomía. Las ventanas de activación y sincronización son otra forma de distinguir entre ventilación obligatoria continua (CMV) y ventilación obligatoria intermitente. Esto se debe a que la respiración obligatoria se habría activado en el tiempo independientemente de si la señal del paciente había aparecido o no y porque la distinción es necesaria para evitar inconsistencias lógicas al definir las respiraciones obligatorias y espontáneas (ver más abajo), que son la base del modo. taxonomía. Las ventanas de activación y sincronización son otra forma de distinguir entre ventilación obligatoria continua (CMV) y ventilación obligatoria intermitente. Esto se debe a que la respiración obligatoria se habría activado en el tiempo independientemente de si la señal del paciente había aparecido o no y porque la distinción es necesaria para evitar inconsistencias lógicas al definir las respiraciones obligatorias y espontáneas (ver más abajo), que son la base del modo. taxonomía. Las ventanas de activación y sincronización son otra forma de distinguir entre ventilación mandatoria continua (CMV) y ventilación mandatoria intermitente (IMV) (ver más abajo). A veces, se utiliza una ventana de sincronización al final del tiempo inspiratorio de una respiración con ciclo de tiempo controlado por presión. Si la señal del paciente se produce durante dicha ventana de sincronización del tiempo inspiratorio, la espiración comienza y se define como un evento de ciclo del ventilador, que finaliza una respiración obligatoria. Algunos ventiladores ofrecen el modo llamado ventilación de liberación de presión de las vías respiratorias (o algo similar con un nombre diferente), que puede usar ventanas de sincronización tanto espiratoria como inspiratoria. Este modo es un ejemplo de la importancia de distinguir entre ventanas de activación / ciclo (que permiten respiraciones activadas por el paciente) y ventanas de sincronización (que permiten respiraciones sincronizadas con el paciente y activadas por ventilador). La ventilación de liberación de presión de las vías respiratorias está destinada a proporcionar un número determinado de las denominadas liberaciones o caídas desde un nivel de alta presión a un nivel de baja presión. Las respiraciones espontáneas son posibles a los niveles de alta y baja presión (aunque puede que no haya tiempo suficiente para lograr esto si la duración de la baja presión es demasiado corta). Usando el vocabulario estandarizado que hemos estado
Los ventiladores administran 3 secuencias respiratorias básicas: CMV, IMV y ventilación espontánea continua CSV Una secuencia de respiración es un patrón particular de respiraciones espontáneas y / u obligatorias. Las 3 posibles secuencias de respiración son CMV, IMV y CSV. El CMV, comúnmente conocido como control asistido, es una secuencia de respiración para la cual las respiraciones espontáneas no son posible entre respiraciones mandatorias porque cada señal activada por el paciente en la ventana de activación produce una inspiración ciclada por el ventilador (es decir, una respiración mandatoria). IMV es una secuencia de respiración para la cual las respiraciones espontáneas están posible entre respiraciones mandatorias. Las respiraciones mandatorias activadas por el ventilador pueden administrarse a una frecuencia preestablecida. La frecuencia de respiración obligatoria para CMV puede ser mayor que la frecuencia establecida pero nunca por debajo de ella (es decir, la frecuencia establecida es un valor mínimo). En algunos modos de control de presión en ventiladores con una válvula de exhalación activa, pueden ocurrir respiraciones espontáneas durante las respiraciones mandatorias, pero la característica definitoria de CMV es que no se permiten respiraciones espontáneas entre respiraciones mandatorias. Por el contrario, la frecuencia establecida de respiraciones obligatorias para IMV es el valor máximo porque cada señal del paciente entre respiraciones obligatorias inicia una respiración espontánea. Hay 3 variaciones de IMV. (1) Las respiraciones obligatorias siempre se administran a la frecuencia establecida (p. Ej., Modo de control de volumen SIMV en el ventilador PB840, Covidien, Mansfield, Massachusetts). En general, si se usa una ventana de sincronización, el período ventilatorio real para una respiración obligatoria puede ser más corto que el período establecido. Algunos ventiladores añadirán la diferencia al siguiente período obligatorio para mantener la frecuencia respiratoria obligatoria establecida (p. Ej., Ventilador Dräger Evita XL). (2) Las respiraciones obligatorias se administran solo cuando la frecuencia de respiración espontánea cae por debajo de la frecuencia establecida (p. Ej., Modo BiPAP [presión positiva de dos niveles en las vías respiratorias] S / T en el ventilador Philips Respironics V60). En otras palabras, respiraciones espontáneas (2) Las respiraciones obligatorias se administran solo cuando la frecuencia de respiración espontánea cae por debajo de la frecuencia establecida (p. Ej., Modo BiPAP [presión positiva de dos niveles en las vías respiratorias] S / T en el ventilador Philips Respironics V60). En otras palabras, respiraciones espontáneas (2) Las respiraciones obligatorias se administran solo cuando la
frecuencia de respiración espontánea cae por debajo de la frecuencia establecida (p. Ej., Modo BiPAP [presión positiva de dos niveles en las vías respiratorias] S / T en el ventilador Philips Respironics V60). En otras palabras, respiraciones espontaneas puede suprimir las respiraciones obligatorias. (3) Las respiraciones obligatorias se administran solo cuando la ventilación minuto-medida (es decir, producto de la frecuencia respiratoria y VT) cae por debajo de un umbral preestablecido (los ejemplos incluyen el requisito obligatorio de Dräger modo de ventilación de volumen minuto y modo de ventilación de apoyo adaptativo de Hamilton Medical). Nuevamente, en esta forma de IMV, las respiraciones espontáneas pueden suprimir las respiraciones obligatorias. Los ventiladores ofrecen 5 patrones ventilatorios básicos: control de volumen VC-CMV, VC-IMV, PC-CMV, PC-IMV y PC-CSV. Un patrón ventilatorio es una secuencia de respiraciones (CMV, IMV o CSV) con una variable de control designada (volumen o presión) para las respiraciones mandatorias (o las respiraciones espontáneas para CSV). Así, con 2 variables de control y 3 secuencias respiratorias, existen 5 patrones ventilatorios posibles: VC-CMV, VC-IMV, PC-CMV, PCIMV y PC-CSV. La combinación VC-CSV no es posible porque el control del volumen implica un ciclo del ventilador, y el ciclo del ventilador hace que cada respiración sea obligatoria, no espontánea (máximo 6). Para completar, también deberíamos incluir la posibilidad de un patrón ventilatorio de control de tiempo como IMV de control de tiempo. Aunque esto es poco común y no convencional, es posible, como lo demuestran modos como la ventilación oscilatoria de alta frecuencia y la ventilación percusiva intrapulmonar. Dentro de cada patrón ventilatorio, hay varios tipos que se pueden distinguir por sus esquemas de focalización (punto de ajuste, dual, biovariable, servo, adaptativo, óptimo e inteligente) Un esquema de focalización es un modelo14 de la relación entre las entradas del operador y las salidas del ventilador para lograr un patrón ventilatorio específico, generalmente en forma de un sistema de control de retroalimentación. Un objetivo es un objetivo predeterminado de la salida del ventilador. Los objetivos pueden verse como los objetivos del esquema de focalización. Los objetivos se pueden establecer para los parámetros durante una respiración (objetivos dentro de la respiración). Estos parámetros se relacionan con las formas de onda de presión, volumen y flujo. Ejemplos de objetivos de inhalación incluyen pico flujo inspiratorio y VT o presión inspiratoria y tiempo de subida (objetivo de punto de ajuste); presión, volumen y flujo (doble focalización); y constante de proporcionalidad entre la presión inspiratoria y el esfuerzo del paciente (dirección servo).
biológicas): (1) variable de control (presión o volumen, para la respiración primaria), (2) secuencia de respiración (para CMV, IMV, o CSV), (3) esquema de objetivo de respiración primaria (para CMV, IMV o CSV) y (4) esquema de objetivo de respiración secundaria (para IMV). La respiración primaria es la única respiración que se produce (respiraciones obligatorias en CMV y respiraciones espontáneas en CSV) o la respiración obligatoria en IMV. Lo consideramos primario porque si el paciente se vuelve apneico, es lo único que mantiene vivo al paciente. Los esquemas de focalización se pueden representar con letras minúsculas simples: set- point s, dual d, servo r, biovariable b, adaptativa a, óptima o e inteligente I. Por ejemplo, en el ventilador Covidien PB840, hay un modo llamado control de volumen A / C (control de volumen asistido). Este modo se clasifica como VC-CMV con objetivo de punto de ajuste, representado por VC-CMV. Las diferencias menores en una especie de modos (como los algoritmos operativos únicos) se pueden acomodar agregando un quinto nivel que podríamos llamar variedad (como se hace en biología). Como ejemplo, hay 3 variedades de PC-CSV que utilizan la orientación por servo. Uno hace que la presión inspiratoria sea proporcional al cuadrado del flujo inspiratorio (compensación automática del tubo), uno la hace proporcional a la señal eléctrica del diafragma (asistencia ventilatoria ajustada neuralmente) y uno la hace proporcional al volumen y al flujo generados por el paciente (proporcional ayudar a la ventilación). El primero puede soportar solo la carga resistiva de la respiración, mientras que los otros dos pueden soportar tanto las cargas elásticas como las resistivas.
