La ventilación mecánica es un pilar fundamental en el cuidado crítico, y la elección del modo de ventilación adecuado es crucial para el bienestar del paciente. Este artículo profundiza en los dos modos principales: ventilación controlada por volumen (VCV) y ventilación controlada por presión (PCV), investigando sus mecanismos, ventajas, desventajas y controversias, para brindar una información para profesionales de la salud.
La Evolución de la Ventilación Mecánica
Desde la introducción de los primeros ventiladores en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) en la década de 1960, la ventilación mecánica ha experimentado una constante evolución. Los primeros modelos, controlados por presión, buscaban normalizar los gases sanguíneos, pero no garantizaban un volumen tidal (Vt) o volumen minuto (Vmin) estable. La llegada de los ventiladores controlados por volumen en la década de 1970 marcó un hito, especialmente para el manejo del Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA), donde la mecánica respiratoria cambiante exige un Vmin garantizado.
Sin embargo, el uso de altos volúmenes (hasta 15ml/kg) en VCV condujo a efectos iatrogénicos. Esto reavivó el interés en los modos controlados por presión en la década de 1980, priorizando la protección pulmonar al limitar las presiones, incluso a expensas de ciertas anomalías en los gases sanguíneos.
La búsqueda continua de estrategias de protección pulmonar ha generado un debate sobre la superioridad de VCV o PCV, sin un consenso global definitivo. Este artículo analiza en detalle cada modo de ventilación, proporcionando información crucial para la toma de decisiones clínicas.
Fundamentos de la Ventilación Mecánica
Un ventilador mecánico es una máquina diseñada para asistir o reemplazar la función de los músculos respiratorios. Para comprender su funcionamiento, se utilizan modelos de mecánica respiratoria que ilustran la relación entre presión, volumen y flujo, conocida como la “ecuación de la dinámica del aparato respiratorio”.
Esta ecuación tiene dos funciones principales: calcular la resistencia y distensibilidad (compliance) pulmonar, y predecir presión, volumen y flujo. La principal revelación de esta ecuación es que un ventilador solo puede controlar una variable a la vez durante la inspiración: presión, volumen o flujo. Esto simplifica la comprensión de los modos de ventilación, clasificándolos en controlados por presión o por volumen.
Control de Presión
En la ventilación controlada por presión (PCV), la forma de onda de la curva presión/tiempo permanece constante, mientras que las curvas volumen/tiempo y flujo/tiempo varían según la impedancia respiratoria. Los ventiladores que controlan la presión se clasifican en:
- Ventiladores de presión negativa : Controlan la presión a nivel de la superficie corporal.
- Ventiladores de presión positiva : Controlan la presión a nivel de la vía aérea. Estos son los más utilizados en la práctica clínica actual.
Control de Volumen
En la ventilación controlada por volumen (VCV), la forma de onda de las curvas volumen/tiempo y flujo/tiempo permanece constante, mientras que la curva presión/tiempo varía. Los ventiladores que controlan el volumen miden este último directamente o a través del cálculo basado en la señal de flujo inspiratorio.
Definiciones y Descripciones Técnicas
Para comprender la diferencia entre el control de presión y volumen, es fundamental definir algunos conceptos clave:
- Modo de ventilación : Un patrón predeterminado de interacción entre el paciente y el ventilador.
- Variables de fase : Describen los eventos dentro de un ciclo ventilatorio, que se divide en cuatro fases: transición de espiración a inspiración, fase inspiratoria, transición de inspiración a espiración y fase espiratoria.
- Variable desencadenante : La variable que, al alcanzar un valor predeterminado, inicia la fase inspiratoria.
- Variable de control : La variable que se controla durante la inspiración (presión o volumen).
- Variable limitada : Una variable que no supera un valor prefijado durante la inspiración.
- Variable cíclica : La variable que, al alcanzar un valor predeterminado, finaliza la fase inspiratoria.
- Variable base : La variable controlada durante la espiración, generalmente la presión positiva al final de la espiración (PEEP).
Secuencias de Ventilación
Existen tres secuencias de ventilación:
- Ventilación mandatoria continua (CMV) : Todas las respiraciones son mandatorias, sin respiración espontánea permitida.
- Ventilación espontánea continua (CSV) : Todas las respiraciones son iniciadas y terminadas por el paciente, con o sin soporte de presión.
- Ventilación mandatoria intermitente sincronizada (SIMV) : Combina respiraciones mandatorias y espontáneas.
Confusión en la Terminología
La palabra “control” se utiliza en diversos contextos en la ventilación mecánica, lo que puede generar confusión. En ocasiones, se asocia con la “ventilación controlada”, donde el paciente está paralizado y el ventilador asume el control total. También se encuentra en el término “Assist/Control” (A/C), que indica que la respiración puede ser iniciada por el paciente o por la máquina. Sin embargo, A/C debería ser reemplazado por CMV, ya que este último proporciona información sobre la secuencia de ventilación.
El término “ control variable ” especifica la variable controlada durante la inspiración. Para definir un modo de ventilación, se debe citar la “variable de control” y la “secuencia respiratoria” (ej., V-CMV o P-CMV, V-SIMV o P-SIMV).
El término “ control dual ” se refiere a modos que cambian de una variable de control a otra durante la inspiración, o que ajustan la presión para acercarse a un volumen deseado. Un ejemplo es el modo PRVC (Pressure Regulated Volume Control), donde la presión es la única variable de control.
Ventilación Controlada por Volumen (VCV o V-CMV)
En V-CMV, se programa el Vt, la FR, la forma de administración del Vt (flujo inspiratorio pico - PIF, forma de onda del flujo inspiratorio, tiempo inspiratorio - Ti) y otros parámetros como PEEP y FiO
Al seleccionar el Vt, este se administra en cada respiración mandatoria, siendo el volumen la variable de control. Un aumento en la impedancia respiratoria resultará en un aumento de la presión de la vía aérea (PIP). La forma de onda del flujo inspiratorio puede ser “constante” o “descendente”, siendo esta última generalmente preferida por su mejor distribución del Vt, menor PIP y mayor confort para el paciente.
Las principales alarmas en VCV son la alarma de presión máxima, la alarma de presión mínima y la FR. La principal ventaja de VCV es el control directo sobre el Vt y la ventilación minuto. Sin embargo, la ventilación alveolar puede disminuir si se reduce la FR, el Vt o si aumenta el espacio muerto.
Ventilación Controlada por Presión (PCV o P-CMV)
En P-CMV, se programa la presión límite, el Ti, la FR y otros parámetros como PEEP y FiOLa presión límite se administra en cada respiración mandatoria durante el Ti programado, siendo la variable de control. El volumen se convierte en la variable dependiente y puede variar según la impedancia respiratoria y el esfuerzo inspiratorio del paciente.
La forma de onda del flujo inspiratorio es “exponencialmente decreciente”. La mayoría de los ventiladores permiten ajustar el tiempo que tarda la máquina en alcanzar la presión límite (“Rise time”).
Las principales alarmas en PCV son el Vt mínimo, el Vt máximo, la FR baja y las alarmas de Pmin y Pmax. La principal ventaja de PCV es la limitación de la presión inspiratoria, protegiendo las áreas pulmonares más sanas de la sobredistensión. También puede mejorar el confort del paciente al adaptarse mejor a sus variaciones en el esfuerzo inspiratorio.
VCV versus PCV: ¿Cuál es el Mejor Modo?
La elección entre VCV y PCV depende de la situación clínica del paciente, el equipo disponible y la experiencia del personal médico. En general, PCV podría ser ventajoso en pacientes que requieren una estrategia de ventilación protectora con limitación estricta de la presión, o en pacientes con mala adaptación al soporte ventilatorio.
La controversia entre VCV y PCV surgió por tres factores: las limitaciones de los ventiladores antiguos, la creencia de que PCV era menos seguro y la prioridad de garantizar un Vmin adecuado para la oxigenación y el control del CO
Estudios epidemiológicos muestran que VCV es el modo de ventilación más utilizado. Sin embargo, las recomendaciones actuales para una ventilación mecánica óptima incluyen una estrategia de protección pulmonar que limita el Vt, la presión transpulmonar y la presión de distensión pulmonar, y contempla la aplicación temprana y agresiva de PEEP. Estos objetivos podrían ser más fáciles de alcanzar con PCV, o al menos con el uso de patrones de flujo decelerado y variable.
PCV puede reducir la PIP asociada a la sobredistensión pulmonar y mejorar la oxigenación. Estudios en pacientes con SDRA han mostrado un control similar de la presión de meseta y el Vt con ambos modos. Esto ha llevado al desarrollo de modos de ventilación duales que buscan obtener un Vt determinado limitando la presión.
La programación inadecuada del flujo inspiratorio en VCV puede aumentar el trabajo respiratorio del paciente. En PCV, el flujo es decelerado y variable, adaptándose mejor a las demandas inspiratorias del paciente.
Mejorar la tolerancia a la ventilación mecánica mediante modos que controlan o limitan la presión puede reducir la necesidad de sedación y relajantes musculares, facilitando la ventilación espontánea y acortando la estancia en la UCI.
Ambos modos de control de la ventilación ofrecen ventajas. La elección debe individualizarse, buscando el modo de ventilación que permita alcanzar los objetivos de forma más efectiva, adaptándose a la condición clínica del paciente y a la mecánica pulmonar existente.
El futuro de la ventilación mecánica probablemente incluirá nuevos modos de monitorización que permitan un control aún más preciso y personalizado, independientemente del modo de ventilación seleccionado.