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Ventilación Mecánica Invasiva

La ventilación mecánica invasiva es una modalidad avanzada de la vía aérea que se utiliza en personas con insuficiencia respiratoria aguda a o inminente y/o en preparación para una cirugía. La técnica implica ventilación con presión positiva administrada a los pulmones a través de un tubo endotraqueal a través de un ventilador. El ventilador se puede configurar en modos específicos que determinan cómo la máquina ayuda con la respiración. Los modos se adaptan a las necesidades del individuo. El modo se refiere a las características de la ventilación mecánica e incluye principalmente sensibilidad (cómo comienza la inspiración), ciclado (cómo termina la inspiración) y límite (cuándo se debe abortar la inspiración). El modo más utilizado es la ventilación asistida controlada, que generalmente va seguida de ventilación con soporte de presión para la retirada. Se debe tener cuidado al planificar la extubación, ya que la ventilación mecánica invasiva se asocia con complicaciones.

Última actualización: Jun 4, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Definición e Indicaciones

Definición

La ventilación mecánica invasiva es una forma de manejo avanzado de la vía aérea que se utiliza para administrar oxígeno y/o regular la ventilación a nivel de la tráquea a través de 3 vías principales:

  • Intubación orofaríngea
  • Intubación nasofaríngea
  • Traqueostomía

Indicaciones comunes para la ventilación mecánica invasiva

  • Hipoxemia refractaria a la oxigenación no invasiva (e.g., síndrome de dificultad respiratoria aguda)
  • Hipercapnia con alteración del estado mental (e.g., exacerbación de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC))
  • Glasgow Coma Scale (GCS) < 8 (e.g., paro cardíaco)
  • Incapacidad para proteger la vía aérea (e.g., anafilaxia)
  • Procedimientos quirúrgicos (e.g., bloqueo neuromuscular)
  • Trastornos neuromusculares progresivos (e.g., esclerosis lateral amiotrófica (ELA))

Consideraciones

Existen varias modalidades de ventilación mecánica invasiva que se inician de forma conjunta en base a:

  • Preferencias del intensivista
  • Preferencias del terapeuta respiratorio
  • Las necesidades del individuo

La ventilación mecánica invasiva no es una intervención benigna:

  • La lesión pulmonar inducida por la ventilación es común.
  • Esta lesión puede agravar la etiología específica de la insuficiencia respiratoria.

Conceptos Generales

Fisiología de la ventilación

El modo de ventilación se describe en función de 3 características, concretamente, sensibilidad, ciclado y límite:

  • La sensibilidad es el tipo de señal que inicia la fase inspiratoria por parte del ventilador:
    • Señal activada por el paciente: el esfuerzo inspiratorio del individuo activa la fase inspiratoria del ventilador.
    • Señal activada por tiempo: un intervalo de tiempo es establecido por el operador y determina cuando el ventilador iniciará la fase inspiratoria.
  • Ciclado: el tipo de señal que finaliza la fase inspiratoria administrada por el ventilador
    • Ventilación ciclada por volumen: la fase inspiratoria finaliza una vez que un volumen preestablecido sale del ventilador.
    • Otros tipos incluyen:
      • Ventilación ciclada por tiempo
      • Ventilación ciclada por presión
  • Límite: un valor (e.g., presión o tiempo) que no debe excederse y que especifica el operador para proteger los pulmones

Ajustes básicos controlados por el operador

  • Presión positiva al final de la espiración (PEEP, por sus siglas en inglés):
    • Presión restante en las vías aéreas distales (i.e., el alvéolo) de un individuo al final de la espiración
    • Mantiene los alvéolos abiertos para participar en la oxigenación
    • Puede aumentarse para mejorar la oxigenación (↑ PaO₂)
    • Puede disminuirse para reducir la oxigenación (↓ PaO₂)
  • La FiO2 es el porcentaje de O₂ entregado directamente al individuo:
    • El aumento de la FiO aumenta la oxigenación y la disminución de la FiO₂ reduce la oxigenación.
  • El volumen corriente es el volumen (en mL) entregado con cada respiración:
    • Puede aumentarse para mejorar la ventilación (↓ PaCO₂)
    • Puede disminuirse para reducir la ventilación (↑ PaCO₂)
  • La frecuencia respiratoria es el valor establecido para respiraciones/min:
    • Puede aumentarse para mejorar la ventilación (↓ PaCO₂)
    • Puede disminuirse para reducir la ventilación (↑ PaCO₂)
  • El flujo es la velocidad máxima (en L/min) que un ventilador puede entregar un volumen corriente establecido:
    • Puede aumentarse con un posible aumento del efecto de ventilación (↓ PaCO₂)
    • Puede reducirse con una posible reducción del efecto de ventilación (↑ PaCO₂)
Configuración estándar del ventilador

Configuración estándar del ventilador:
Un tubo endotraqueal (o traqueostomía) (1) colocado en la tráquea del individuo se conecta al tubo del ventilador mecánico (2). El ventilador mecánico suministra aire oxigenado a través de tubos al tracto respiratorio del individuo. El aire que fluye hacia el individuo (3) pasa a través de un humidificador, donde se calienta y humedece. El aire exhalado que sale del individuo (4) se devuelve al ventilador. La enfermera revisa periódicamente al individuo y al ventilador.

Imagen por Lecturio.
Interfaz de ventilador mecánico

Interfaz de usuario estándar del ventilador:
La fila superior de valores muestra los parámetros respiratorios generados por el individuo. La fila inferior de valores muestra la configuración del ventilador que el operador puede manipular según el escenario clínico y las necesidades del individuo.

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Modos Comunes

Modo controlado

  • Comúnmente utilizado en personas gravemente enfermas que tienen un impulso respiratorio significativamente suprimido o ausente
  • Todas las respiraciones espontáneas del paciente detectadas por el ventilador son asistidas con un volumen o presión preestablecidos especificados por el operador.
  • Modos activado por el paciente/tiempo y ciclado por volumen/presión
  • Los 2 modos más comunes son:
    • Ventilación asistida controlada con control de volumen
    • Ventilación asistida controlada con control de presión

Modo espontáneo/asistido

  • Utilizado después de una mejora significativa del estado crítico de individuos que pueden respirar espontáneamente y que están siendo considerados para la retirada de la ventilación mecánica invasiva
  • Modo activado por el paciente y ciclado por flujo
  • La ventilación con presión de soporte es la más común: todas las respiraciones espontáneas del paciente detectadas por el ventilador son compatibles con una presión preestablecida especificada por el operador.

Modo combinado (controlado + espontáneo/asistido)

  • Comúnmente utilizado para personas con ventilación de mantenimiento y para la retirada de la ventilación mecánica invasiva
  • El ventilador asiste a un número predeterminado (no todas) de respiraciones del paciente, como se describe para el modo controlado; las respiraciones espontáneas restantes del paciente son asistidas como se describe para la ventilación con soporte de presión en modo espontáneo/asistido.
  • También conocida como ventilación mandatoria intermitente sincronizada

Ventilación asistida con control de volumen

  • Modo de ventilación inicial más utilizado
  • Ayuda a cada esfuerzo inspiratorio detectado realizado por el individuo, reduciendo así el trabajo respiratorio
  • Sensibilidad:
    • Activado por tiempo, si no se detecta el esfuerzo inspiratorio del individuo: el ventilador administra un número predeterminado de respiraciones obligatorias por minuto.
    • Activado por el paciente, si se detecta el esfuerzo inspiratorio del individuo: todos los esfuerzos inspiratorios son asistidos por el ventilador.
  • Ventilación ciclada por volumen:
    • La fase inspiratoria finaliza cuando un volumen preestablecido sale del ventilador.
    • El volumen inspiratorio es una variable independiente porque lo establece el operador y no varía entre respiraciones.
    • La presión inspiratoria es una variable dependiente porque no la establece el operador y varía entre respiraciones.
  • Ventilación limitada por presión:
    • Preestablecida por el ventilador para abortar la fase inspiratoria si se alcanzan niveles peligrosos de presión en la vía aérea
    • Ayuda a prevenir una lesión pulmonar inducida por la ventilación
  • Ejemplos:
    • En un individuo con ventilación asistida controlada/controlada por volumen que tiene respiraciones espontáneas de 20/min y con frecuencia respiratoria establecida en 20/min:
      • Todas las respiraciones son lo suficientemente eficientes como para ser detectadas por el ventilador.
      • Todas las respiraciones son asistidas inmediatamente después de ser iniciadas por el paciente.
      • Así, la frecuencia del ventilador es de 20/min.
    • Si las respiraciones espontáneas del individuo aumentan a 30/min mientras está en asistida controlada/controlada por volumen:
      • La frecuencia del ventilador pasa a ser de 30/min.
      • Las 10 respiraciones adicionales son asistidas por el ventilador.
    • Un individuo tiene 4 respiraciones espontáneas/minuto en asistida controlada/controlada por volumen, mientras la frecuencia respiratoria está configurada en 12/min:
      • El ventilador asiste con 4 respiraciones del individuo.
      • El ventilador agrega 8 respiraciones cada minuto para alcanzar el número mínimo establecido por el operador.
  • Problemas:
    • Alcalemia respiratoria en individuos con taquipnea debido a ansiedad, dolor o irritación de la vía aérea
    • Auto-PEEP: hiperinsuflación dinámica de los pulmones cuando se acumula aire debido a un tiempo espiratorio insuficiente
Trazados de presión de las vías respiratorias en los principales modos de ventilación

Trazados de presión de la vía aérea en los principales modos de ventilación

Imagen por Lecturio.

Ventilación asistida con control de presión

  • Apropiada cuando el control de las presiones máximas de la vía aérea es importante (i.e., considerar para personas con barotrauma previo o después de una cirugía torácica)
  • Ventilación activada por tiempo, ciclada por tiempo y limitada por presión
  • La presión inspiratoria es una variable independiente porque la establece el operador y no varía entre respiraciones.
  • El volumen inspiratorio es una variable dependiente porque no lo establece el operador y varía entre respiraciones:
    • El aumento del volumen en ajustes constantes refleja una mejor distensibilidad pulmonar.
    • La disminución del volumen a ajustes constantes refleja un empeoramiento de la distensibilidad pulmonar.

Ventilación mecánica intermitente sincronizada/ventilación controlada por volumen

  • Se utiliza con más frecuencia en las UCI quirúrgicas que en las UCI médicas
  • Anteriormente se pensaba que era lo mejor para la retirada a las personas del ventilador
  • Permite que el individuo practique la respiración sin ayuda entre respiraciones mandatorias sincronizadas asistidas
  • Sensibilidad:
    • Proceso activado por el paciente si se detecta el esfuerzo inspiratorio del individuo:
      • Algunos de los esfuerzos inspiratorios detectados son asistidos por el ventilador.
      • El operador determina el número de respiraciones asistidas por minuto.
      • Las respiraciones del paciente por encima de la configuración del operador permanecen sin asistencia.
    • Proceso activado por tiempo si no se detecta el esfuerzo inspiratorio del individuo: el ventilador administra un número preestablecido de respiraciones obligatorias por minuto.
  • Ventilación ciclada por volumen:
    • La fase inspiratoria finaliza cuando un volumen preestablecido sale del ventilador.
    • El volumen inspiratorio es una variable independiente porque lo establece el operador y no varía entre respiraciones.
    • La presión inspiratoria es una variable dependiente porque no la establece el operador y varía entre respiraciones.
  • Ventilación limitada por presión:
    • Preestablecida por el ventilador para abortar la fase inspiratoria si se alcanzan niveles peligrosos de presión en la vía aérea
    • Ayuda a prevenir una lesión pulmonar inducida por la ventilación
  • Ejemplo para el modo de ventilación mandatoria intermitente sincronizada:
    • Un individuo tiene 20 respiraciones espontáneas mientras está intubado y la frecuencia del ventilador se establece en 12/min.
    • El ventilador administra cada una de las 12 respiraciones obligatorias de manera sincronizada cuando el individuo inicia una respiración espontánea.
    • Del total de 20 respiraciones espontáneas/minuto del individuo, 12 son asistidas por el ventilador y 8 permanecen sin asistencia.
    • El número total de respiraciones sigue siendo 20/min.
  • Problemas:
    • Ventilación minuto reducida:
      • Cuando está taquipneico, el individuo exhala durante la fase inspiratoria del ventilador.
      • Provoca un aumento rápido de la presión en la vía aérea más allá de los límites de presión establecidos por el operador
      • Conducirá al cese prematuro de las respiraciones administradas por el ventilador
    • Un cambio al modo de ventilación asistida controlada aumentaría el número de respiraciones asistidas y la ventilación por minuto.
    • Generalmente, la ventilación mandatoria intermitente sincronizada se administra en combinación con ventilación con soporte de presión para apoyar respiraciones sin asistencia con una presión preestablecida.
Trazados de presión de las vías respiratorias en los principales modos de ventilación

Trazados de presión de la vía aérea en los principales modos de ventilación

Imagen por Lecturio.

Ventilación con soporte de presión

  • Comúnmente utilizado en combinación con ventilación mandatoria intermitente sincronizada para garantizar un soporte ciclado por volumen.
  • Ventilación activada por el paciente, ciclada por flujo y limitada por presión
  • El operador establece la presión que debe ser alcanzada durante cada fase inspiratoria por el ventilador.
  • La ventilación con soporte de presión siempre es activada por el paciente: el ventilador respalda todos los esfuerzos inspiratorios detectados para alcanzar la presión establecida por el operador.
  • Una vez que el flujo en la vía aérea alcanza un nivel por debajo de un umbral mínimo, cesa el soporte de presión.
Trazados de presión de las vías respiratorias en modos de ventilación

Trazados de presión de la vía aérea en los principales modos de ventilación

Imagen por Lecturio.

Complicaciones

Neumonía asociada al ventilador

  • Requiere un mínimo de 3 días de ventilación mecánica
  • Factores de riesgo:
    • Edad avanzada
    • Mayor grado de comorbilidades
    • Duración prolongada de la estancia en el hospital/UCI
    • Duración prolongada de ventilación mecánica invasiva
    • Exposición a procedimientos invasivos
  • Por lo general, se diagnostica a través de imagenología junto con:
    • Aumento de las secreciones respiratorias
    • Datos del cultivo (lavado broncoalveolar o aspirado traqueal)
    • Presencia de sepsis (empeoramiento o nueva)
  • Organismos más comunes:
    • Staphylococcus aureus
    • Pseudomonas aeruginosa
    • Klebsiella pneumoniae
    • Especies de Enterobacter
    • Especies de Actinobacter
  • El tratamiento es con antibióticos.

Subtipos de lesión pulmonar inducida por la ventilación

  • Barotrauma:
    • Alta presión de insuflación pulmonar que resulta en:
      • Presión transpulmonar alta
      • Sobredistensión pulmonar
      • Fuga de aire
  • Atelectrauma: altas fuerzas de cizallamiento que abren y cierran unidades pulmonares atelectásicas reclutables
  • Volutrauma:
    • Sobredistensión alveolar que causa tensión epitelial y movilización de lípidos
    • La movilización de lípidos provoca el desprendimiento celular de las células endoteliales vasculares:
      • El epitelio alveolar se rompe.
      • Produce edema alveolar e intersticial
  • Biotrauma: respuesta inflamatoria por lesión mecánica a través de citoquinas y otros mediadores inflamatorios
  • Las acciones que previenen la lesión pulmonar inducida por la ventilación incluyen:
    • Volúmenes corrientes bajos
    • Cantidad moderada de PEEP
    • Posicionamiento prono
    • Agentes bloqueantes neuromusculares para prevenir la asincronía paciente/ventilador

Toxicidad por oxígeno

  • Resulta de especies reactivas de O₂ que causan:
    • Daño celular
    • Inflamación
    • Alteraciones genéticas
  • Para evitar la toxicidad, se recomienda utilizar la FiO₂ más baja para lograr la oxigenación deseada.

Auto-PEEP

  • Resultado del flujo de aire persistente al final de la espiración que se acumula después de cada respiración, lo que contribuye a aumentar la hiperinsuflación pulmonar
  • También conocido como «apilamiento de aire» o «PEEP intrínseca»
  • Se observa con mayor frecuencia en el asma, la EPOC y el síndrome de dificultad respiratoria aguda
  • Produce sobredistensión alveolar y reducción de la distensibilidad pulmonar (barotrauma)
  • Aumenta la presión intratorácica
  • Los aumentos en la presión intratorácica pueden resultar en:
    • Disminución del retorno venoso
    • Reducción de la precarga cardíaca
    • Aumento de la postcarga del ventrículo izquierdo
    • Reducción del gasto cardíaco que lleva a la hipotensión
  • Sospechar cuando el individuo tiene:
    • Asincronía paciente/ventilador
    • Pulso paradójico
    • Hipoxia
    • Presión de meseta alta
    • Hipotensión
  • Las intervenciones terapéuticas dependen del modo de ventilación, incluyen:
    • Bajar la PEEP
    • Reducir el tiempo inspiratorio para permitir más tiempo espiratorio
    • Reducir la frecuencia respiratoria
    • Desconectar el ventilador y presionar el tórax brevemente
    • Soporte hemodinámico para la hipotensión, si es necesario

Úlceras pépticas

  • Común en individuos con ventilación mecánica debido a la colonización gástrica
  • Puede asociarse con hemorragia digestiva alta
  • Estrategias de prevención (nota: puede aumentar el riesgo de neumonía asociada a ventilador):
    • Antagonista del receptor de histamina-2
    • Inhibidores de la bomba de protones

Paquete de medidas preventivas para la ventilación

Comúnmente utilizadas para prevenir complicaciones asociadas al ventilador.

  • Elevación de la cabecera de la cama de 30–45 grados y posición semirrecostada: reduce el riesgo de reflujo gástrico, aspiración y neumonía asociada a ventilador
  • Medidas generales de control de infecciones (varían según el hospital)
  • Profilaxis de úlcera péptica
  • Profilaxis de trombosis venosa profunda
  • Pruebas diarias de respiración espontánea
  • Pruebas de despertar espontáneo/interrupción periódica de la sedación
  • Mantenimiento de la presión del manguito endotraqueal entre 20 y 30 cm H₂O
  • Succiones subglóticas frecuentes
  • Cuidado bucal con gluconato de clorhexidina
  • Cuidado de presión para la prevención de heridas
  • Movilización temprana

Retirada y Extubación

Abordaje de la retirada

  • La retirada del ventilador debe abordarse en función de las siguientes métricas:
    • ¿Se ha abordado y mejorado el problema subyacente?
    • ¿Se dirige el individuo hacia la estabilidad hemodinámica?
    • ¿Está mejorando constantemente la saturación de O₂?
    • ¿El individuo puede respirar cómodamente con la configuración mínima del ventilador?
  • Si todas las preguntas anteriores se responden afirmativamente, puede ser el momento de iniciar una prueba de respiración espontánea.

Prueba de respiración espontánea

Una prueba de respiración espontánea consta de ajustes mínimos del ventilador que se pueden usar para predecir las posibilidades de una extubación exitosa.

  • Ventilación con soporte de presión con:
    • Presión de 8–5 cm H₂O
    • PEEP de 5–0 cm H2O
    • FiO ≤ 40%
  • Prueba de pieza en T:
    • Uso de una pieza adaptadora que desconecta al individuo del ventilador
    • Permite que el tubo endotraqueal permanezca en su lugar
  • Debe probarse 30–120 minutos en estos ajustes mínimos
  • La sedación debe interrumpirse o establecerse al mínimo antes de la prueba de respiración espontánea (la excepción es durante el uso de dexmedetomidina, ya que no suprime el impulso respiratorio).

Cuándo considerar la extubación

  • Mejoría en la causa original de la dificultad respiratoria o cuando se requiere protección limitada de la vía aérea
  • Sin taquipnea severa ni episodios de apnea
  • SpO₂ > 92%
  • Volúmenes corrientes consistentemente > 325 mL
  • Sin taquicardia
  • Normotenso
  • Estado mental: capaz de seguir órdenes de 1 paso
  • Fuga del manguito (comprueba si hay edema subglótico)
  • Secreciones mínimas
  • Planificar el día (considerar esperar después de los procedimientos o imagenología).
  • Índice de respiración superficial rápida:
    • Frecuencia respiratoria/volumen corriente < 105
    • Predictor más fiable

Consideraciones posteriores a la extubación

Al extubar, considere probar niveles más altos de O₂ suplementario:

  • Cánula nasal de alto flujo en personas con insuficiencia respiratoria hipóxica (síndrome de dificultad respiratoria aguda)
  • Presión bifásica positiva en la vía aérea (BiPAP, por sus siglas en inglés) en hipertensos con insuficiencia cardiaca izquierda o insuficiencia mitral

Referencias

  1. ABA Keywords. OpenAnesthesia. https://www.openanesthesia.org/modes_of_mechanical_ventilation/
  2. Stephen, C., Gillespie, S., Roberts, D., Magdy, Y. (1997). Effect of Inspiratory Flow Rate on Respiratory Rate in Intubated Ventilated Patients. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 156, 304–308. https://doi.org/10.1164/ajrccm.156.1.9607031
  3. Nickson, C. (2020). Spontaneous Breathing Trial. Life in the Fastlane, LITFL. https://litfl.com/spontaneous-breathing-trial/
  4. Ventilator-Induced Lung Injury–Causes, SymptomsTreatment. Rxharun. (2021). https://rxharun.com/ventilator-induced-lung-injury-causes-symptoms-treatment/

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