A Mecânica Respiratória

A respiração é o processo celular de obtenção de energia para o metabolismo. Para que essa respiração celular seja possível, os gases devem entrar e sair das células, e vemos as diferentes formas que estes gases chegam às células nos diferentes grupos animais pelo estudo da respiração comparada.

A inspiração normal gera pressão intrapleural negativa, que cria um gradiente de pressão entre a atmosfera e os alvéolos, resultando no fluxo inspiratório. Na ventilação mecânica, o gradiente de pressão resulta da pressão aumentada (positiva) da fonte de ar.

A pressão de pico das vias respiratórias é medida na abertura das vias respiratórias (PaO), sendo rotineiramente exibida pelos ventiladores mecânicos. Ela representa a pressão total necessária para empurrar um volume de gás para dentro do pulmão e é composta por pressões resultantes da resistência ao fluxo inspiratório (pressão resistiva), do rechaço elástico do pulmão e da parede torácica (pressão elástica), e da pressão alveolar presente no início da respiração (PEEP) – ver também Componentes da pressão das vias respiratórias durante a ventilação mecânica, ilustrados por uma manobra de retenção inspiratória.. Assim, a pressão resistiva é o produto da resistência do circuito e do fluxo de ar. No paciente mecanicamente ventilado, a resistência ao fluxo de ar ocorre no circuito do ventilador, no tubo endotraqueal e, mais importante, nas vias respiratórias. Nota Até mesmo quando esses fatores são constantes, um aumento no fluxo de ar aumenta a pressão resistiva.

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Componentes da pressão das vias respiratórias durante a ventilação mecânica, ilustrados por uma manobra de retenção inspiratória.

Pressão de pico das vias respiratórias = pressão resistiva + pressão elástica + PEEP

A pressão elástica é o produto do rechaço elástico dos pulmões e da parede torácica (elastância) e do volume de gás entregue. Para um dado volume, a pressão elástica é aumentada por maior rigidez dos pulmões (como na fibrose pulmonar) ou por curso restrito da parede torácica ou do diafragma (p. ex., ascite tensa ou obesidade maciça). Devido à elastância ser o inverso da complacência, elastância elevada é o mesmo que baixa complacência.

A pressão expiratória final nos alvéolos é, normalmente, igual à pressão atmosférica. Porém, quando os alvéolos não conseguem se esvaziar totalmente devido a obstrução das vias respiratórias, limitação do fluxo de ar ou tempo expiratório encurtado, a pressão expiratória final pode ser positiva em relação à atmosférica. Essa pressão é denominada PEEP intrínseca ou auto-PEEP para diferenciá-la da PEEP aplicada externamente (terapêutica), que é criada ajustando-se o ventilador mecânico ou acrescentando-se às vias respiratórias uma máscara que aplica pressão positiva ao longo de todo o ciclo respiratório.

Qualquer elevação da pressão de pico das vias respiratórias (p. ex., > 25 cm H₂O) deve sinalizar a necessidade de medição da pressão inspiratória final (pressão de platô) por uma manobra de retenção no final da inspiração para determinar as contribuições relativas das pressões resistiva e elástica. A manobra mantém a válvula de expiração fechada durante 0,3 a 0,5 s adicionais após a inspiração, retardando a expiração; durante esse tempo, a pressão nas vias respiratórias cai do seu valor de pico à medida que cessa o fluxo de ar. A pressão inspiratória final resultante representa a pressão elástica quando a PEEP é subtraída (assumindo-se que o paciente não esteja efetuando contrações musculares inspiratórias ou expiratórias ativas no momento da medição). A diferença entre a pressão de pico e a de platô é a pressão resistiva.

Pressão resistiva elevada (p. ex., > 10 cm H₂O) sugere dobramento do tubo endotraqueal ou seu entupimento por secreções, ou presença de massa intraluminal, secreções intraluminais aumentadas, ou broncospasmo. Um aumento da pressão elástica (p. ex., > 10 cm H₂O) sugere complacência pulmonar diminuída por edema, fibrose ou atelectasia lobar; grandes efusões pleurais, pneumotórax ou fibrotórax; restrição extrapulmonar, que pode decorrer de queimaduras circunferenciais ou outra deformidade da parede torácica, ascite, gestação ou obesidade maciça.

A PEEP intrínseca pode ser medida, no paciente passivo, por meio de uma manobra de retenção no final da expiração. Imediatamente antes de uma respiração, a porta expiratória é fechada por 2 s, o fluxo cessa, eliminando a pressão resistiva, e a pressão resultante reflete a pressão alveolar no final da expiração (PEEP intrínseca). Um método não quantitativo para identificar PEEP intrínseca é inspecionar o traçado do fluxo expiratório. Se o fluxo expiratório continuar até a próxima respiração ou o tórax do paciente não entrar em repouso antes da próxima respiração, PEEP intrínseca está presente. As consequências de PEEP intrínseca elevada incluem trabalho inspiratório aumentado e retorno venoso diminuído, podendo resultar em diminuição do débito cardíaco e hipotensão.

A demonstração de PEEP intrínseca deve instigar a busca das causas da obstrução das vias respiratórias (p. ex., secreções das vias respiratórias, broncospasmo); todavia, uma ventilação por minuto elevada (> 20 l/min) pode resultar, por si só, em PEEP intrínseca em um paciente sem obstrução das vias respiratórias. Se a causa é limitação do fluxo de ar, a PEEP intrínseca pode ser reduzida diminuindo-se o tempo de inspiração (i. e., aumentando o fluxo inspiratório) ou a frequência respiratória, permitindo assim que uma fração maior do ciclo respiratório seja despendida em expiração.

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