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DISFUNÇÃO RESPIRATÓRIADoença respiratória (pulmonar) grave                                        Antonio Souto           ...
Função respiratória
Função respiratória
Overview of Gas Exchange in the Lungs          Adapted from: Costanzo, LS. Physiology, 1st ed. 1998.
Definição condição clínica na qual o sistema respiratório não consegue manter os valores da pressão arterial de oxigênio (...
How is respiratory failure defined??  Historically usually PaO2 <60 mm Hg, PaCO2 >  50 mm Hg  Obviously must take into acc...
MecânicaPromoção de fluxo
Promoção de fluxoGradiente de pressão
Difusão
Ventilação-perfusão
Transporte de oxigênio (DO2) TO2 = DC x CaO2 CaO2 = (1,36 x Hb x SaO2) + (0,003 x PaO2) TO2 = DC x [(1,36 x Hb x SaO2) + (...
Definição                  DO2                        O2            VO2
Transporte de oxigênio (DO2)Hipóxia  •Estagnante (DC)                     •CHOQUE  •Anêmica (Hb)  •Hipoxêmica         INSU...
Definition continued...  Historical definition includes “Type 1” vs. “Type 2”  respiratory failure  Basically hypoxic vs. ...
Why we care about hypoxemia/hypercarbia?Hypoxemia:  –   Significant hypoxemia can lead to tissue hypoxia and      anaerobi...
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Hypoxemia - EtiologiesPaO2 = [FIO2 (PI – PH2O)] – (PaCO2 / RQ) – (A-a gradient)↑ A-a gradient                             ...
P(A-a)O2 = [FiO2 (PB-47) – (PaCO2/R) – PaO2]  O cálculo do gradiente alveolo-arterial de  oxigênio permite diferenciar os ...
The Problem: Lung Injury                                               Davis et al., J Peds 1993;123:35                   ...
QUADRO CLÍNICO Doença de base / Grau de disfunção Mecanismos envolvidos são diversos Apresentação clínica muito variada Si...
QUADRO CLÍNICO Dispnéia e elevações das freqüências respiratória e cardíaca Hipoxemia/ Elevações agudas do gás carbônico M...
DIAGNÓSTICO História clínica Exame físico Exames complementares
Clinical decision making… Acute vs. Chronic (hours to days)  –   Helps in deciding acuity of treatment  –   Progression of...
DIAGNÓSTICO Exame físico do tórax Uso de músculos acessórios da respiração Presença de movimento paradoxal, do abdômen A p...
DIAGNÓSTICO A confirmação pela análise dos gases sangüíneos. SaO2 inferior a 90% é fortemente indicativa do diagnóstico. A...
Status of ABG Arterial Blood Gas analysis:  single most important lab     test for evaluation of       respiratory failure.
Evaluation of Respiratory failure The following parameters are important in evaluation of    respiratory failure:1.   PaO2...
DIAGNÓSTICO
DIAGNÓSTICO PaO2/FiO2 inferior a 300 Estimativa da PaO2 prevista para a idade, pode ser: PaO2 = [ 96,2 - (0,4 X idade em a...
Oxyhemoglobin dissociation curve                         Two key points on curve:                         1. PO2 100 mm Hg...
DIAGNÓSTICO É obrigatória a realização de radiografias de tórax visando detectar a presença de alterações pulmonares. Exam...
TRATAMENTO O tratamento da IR deve ser individualizado, em função das causas desencadeantes e dos mecanismos fisiopatológi...
Oxigenoterapia IR aguda PaO2 for inferior a 60 mmHg ou a SaO2 inferior a 90%, Oxigenioterapia      sempre     deverá    se...
Oxigenoterapia Vias de oferta do oxigênio: Inalatório através de cateter nasal (qualquer idade) Inalatório através de másc...
How do you follow response to therapy?? Options include:  –   PaO2/FiO2 ratio  –   Oxygenation index (OI)  = Mean airway p...
Ventilação Renovação do gás alveolar Ação integrada entre o centro respiratório, vias nervosas, caixa torácica (estrutura ...
O tratamento da IR ventilatória IR tipo II Reverter causas obstrutivas Ventilação mecânica Oxigênio poderá melhorar signif...
Instalação de ventilação mecânica PaO2 mantiver-se abaixo de 60 mmHg apesar do uso de altas FiO2. Um passo inicial, pode s...
Mechanical VentilationBiochemical                Biophysical Injury                     Injury   Distal Organs Affected   ...
Lung Injury Caused by Mechanical Ventilation in a 31-Year-Old Woman with the Acute          Respiratory Distress Syndrome ...
In conclusion…   Think in terms of oxygenation and   ventilation   Think WHY (ie physiology) the patient is   hypoxic/hype...
Ventilatory Management                                                 of ARDS: What Have We Learned and What Questions ar...
Respiratory Failure       in ChildrenDr. Jeff BurzynskiDivision of Pediatric Critical CareU of Iowa
Disfunção respiratória
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Disfunção respiratória

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  1. 1. DISFUNÇÃO RESPIRATÓRIADoença respiratória (pulmonar) grave Antonio Souto acasouto@bol.com.br Medicina Intensiva Pediátrica & Neonatal Faculdades Integradas Padre Albino Hospital Padre Albino – Catanduva / SP
  2. 2. Função respiratória
  3. 3. Função respiratória
  4. 4. Overview of Gas Exchange in the Lungs Adapted from: Costanzo, LS. Physiology, 1st ed. 1998.
  5. 5. Definição condição clínica na qual o sistema respiratório não consegue manter os valores da pressão arterial de oxigênio (PaO2) e/ou da pressão arterial de gás carbônico (PaCO2) dentro dos limites da normalidade, para determinada demanda metabólica PaO2 ≤ 60 mmHg e/ou PaCO2 > 45 mmHg
  6. 6. How is respiratory failure defined?? Historically usually PaO2 <60 mm Hg, PaCO2 > 50 mm Hg Obviously must take into account patient’s anatomy (ie ? cyanotic heart lesion) Can develop acutely or over days How the patient looks is usually incorporated into diagnosis/management Symptoms/Severity dependent on acuity
  7. 7. MecânicaPromoção de fluxo
  8. 8. Promoção de fluxoGradiente de pressão
  9. 9. Difusão
  10. 10. Ventilação-perfusão
  11. 11. Transporte de oxigênio (DO2) TO2 = DC x CaO2 CaO2 = (1,36 x Hb x SaO2) + (0,003 x PaO2) TO2 = DC x [(1,36 x Hb x SaO2) + (0,003 x PaO2)]
  12. 12. Definição DO2 O2 VO2
  13. 13. Transporte de oxigênio (DO2)Hipóxia •Estagnante (DC) •CHOQUE •Anêmica (Hb) •Hipoxêmica INSUFICIÊNCIA (SaO2) RESPIRATÓRIA •Citopática (Mitocondrial)
  14. 14. Definition continued... Historical definition includes “Type 1” vs. “Type 2” respiratory failure Basically hypoxic vs. hypercarbic respiratory failure Best way to think about it is oxygenation vs. ventilation failure
  15. 15. Why we care about hypoxemia/hypercarbia?Hypoxemia: – Significant hypoxemia can lead to tissue hypoxia and anaerobic metabolism – Different organ systems have different thresholds for tolerating hypoxemia (CNS and heart most vulnerable) – Arterial PO2 is only one component of oxygen delivery (DO2), other important factors include hemoglobin level, cardiac output – Rising serum lactate is an indicator of significant tissue hypoxia
  16. 16. Why we care about hypoxemia/hypercarbia?Hypercarbia: Controversial topic with emergence of permissive hypercapnia in treatment of ALI/ARDS Definite CNS effects such as narcosis, mental clouding at high levels Adverse effects of acidosis produced by hypercarbia maybe overstated Has demonstrated in vitro protective effects of mechanical ventilation induced lung damage
  17. 17. Ventilação Renovação do gás alveolar Ação integrada entre o centro respiratório, vias nervosas, caixa torácica (estrutura osteomuscular) e os pulmões VA = (VT – VD)f – VA = ventilação alveolar. – VT= volume corrente. – VD= volume do espaço morto, anatômico. – f=freqüência respiratória.
  18. 18. Diferença alvéolo-arterial de oxigênioP(A-a)O2 = [FiO2 (PB-47) – (PaCO2/R) – PaO2] FiO2 = fração inspirada de oxigênio. PB = pressão barométrica local. 47 mmHg = pressão de vapor de água nas vias aéreas R = quociente respiratório, PaCO2 e PaO2 = gases arteriais o gradiente alveolo-arterial de oxigênio é, normalmente, pequeno, entre 5 e 10 mmHg, alargando-se na presença de IR
  19. 19. The A-a Gradient In general terms, the A-a gradient is a measure of how effectively oxygen that is in your alveoli moves into your pulmonary vasculature. The A-a gradient = PAO2 – PaO2 Normal A-a gradient ≈ (age + 10) / 4
  20. 20. Alveolar-Arterial O2 gradient Normal P(A-a)O2 gradient: 5-10 mm of Hg A sensitive indicator of disturbance of gas exchange. Useful in differentiating extrapulmonary and pulmonary causes of resp. failure. For any age, an A-a gradient > 20 mm of Hg is always abnormal.
  21. 21. CLASSIFICAÇÃO tipo I (hipoxêmica) alveolo-capilar Hipoxemia, quedas da PaO2 Ventilação está mantida, valores normais ou reduzidos da PaCO2 Elevação do gradiente alveolo-arterial de oxigênio devido a distúrbios da relação V/Q Doenças que afetam, primariamente, vasos, alvéolos e interstício pulmonar.
  22. 22. CLASSIFICAÇÃO tipo II (hipercápnica) insuficiência ventilatória Comum hipoxemia em pacientes respirando ar ambiente Presente em pacientes com pulmão normal Freqüentemente, sobrepõe-se a casos de IR tipo I, quando a sobrecarga do trabalho respiratório precipita a fadiga dos músculos respiratórios
  23. 23. Hypercapnia - Etiologies PaCO2 = VCO2 x PI RR (VT – VD) ↓VT↑VCO2 (Hypermetabolism) Skeletal muscle weaknessFever Impaired neuromuscular transmissionSeizures ↓ Lung / chest wall complianceSepsis Airway obstructionHyperalimentation COPD Asthma↓RR (Central hypoventilation) Obstructive sleep apneaDrugsBrainstem lesions ↑VDObesity-hypoventilation syndrome Excessive PEEP
  24. 24. Hypoxemia - EtiologiesPaO2 = [FIO2 (PI – PH2O)] – (PaCO2 / RQ) – (A-a gradient)↑ A-a gradient ↓ FIO2V/Q mismatch Suffocation COPD Pulmonary embolus Pneumonia ↓ PI Pulmonary edema High altitudeAnatomic shunt Right to left intracardiac shunts Pulmonary AVMsImpaired diffusion Emphysema ↑ PaCO2 Pulmonary fibrosis As above
  25. 25. P(A-a)O2 = [FiO2 (PB-47) – (PaCO2/R) – PaO2] O cálculo do gradiente alveolo-arterial de oxigênio permite diferenciar os tipos de IR. Hipoxemia com gradiente aumentado indica defeito nas trocas alveolo-capilares e aponta para IR tipo I. Hipoxemia com gradiente normal é compatível com hipoventilação alveolar (IR tipo II).
  26. 26. The Problem: Lung Injury Davis et al., J Peds 1993;123:35 Noninfectious Pneumonia 14% Cardiac Arrest 12% Infectious Pneumonia 28% Hemorrhage 5% Trauma 5% Other 4%Septic Syndrome 32% Etiology In Children
  27. 27. QUADRO CLÍNICO Doença de base / Grau de disfunção Mecanismos envolvidos são diversos Apresentação clínica muito variada Sintomas e sinais comuns – Relacionam-se com as alterações dos gases sangüíneos.
  28. 28. QUADRO CLÍNICO Dispnéia e elevações das freqüências respiratória e cardíaca Hipoxemia/ Elevações agudas do gás carbônico Manifestações neurológicas – diminuição da função cognitiva, deterioração da capacidade de julgamento, agressividade, incoordenação motora e mesmo coma Manifestações cardiovasculares – Elevações iniciais da freqüência cardíaca, do débito cardíaco e vasodilatação arterial difusa, seguidos por depressão miocárdica, bradicardia, choque circulatório, arritmias e parada cardíaca
  29. 29. DIAGNÓSTICO História clínica Exame físico Exames complementares
  30. 30. Clinical decision making… Acute vs. Chronic (hours to days) – Helps in deciding acuity of treatment – Progression of illness also important (from parents usually) What is underlying chronic disease? (if present) – i.e. Asthma, congenital heart disease… Examine patient!! – Work of breathing, LOC, Vitals (O2 sat, HR…) What tests to order???
  31. 31. DIAGNÓSTICO Exame físico do tórax Uso de músculos acessórios da respiração Presença de movimento paradoxal, do abdômen A presença, na inspiração, de assincronia toraco-abdominal, com expansão do tórax e retração simultânea das porções superiores da parede abdominal, significa fadiga diafragmática e risco de apnéia eminente, sendo indicação para instalação de ventilação mecânica.
  32. 32. DIAGNÓSTICO A confirmação pela análise dos gases sangüíneos. SaO2 inferior a 90% é fortemente indicativa do diagnóstico. A coleta de uma gasometria arterial é obrigatória. Troca gasosa inadequada – PaO2 é menor que 60mmHg, – PaCO2 ultrapassa 45mmHg
  33. 33. Status of ABG Arterial Blood Gas analysis: single most important lab test for evaluation of respiratory failure.
  34. 34. Evaluation of Respiratory failure The following parameters are important in evaluation of respiratory failure:1. PaO22. PaCO23. Alveolar-Arterial PO2 Gradient P(A-a)O2 Gradient = PIO2 – PaCO2 / R where PiO2 = partial pressure of inspired air, R = 0.84. Hyperoxia Test
  35. 35. DIAGNÓSTICO
  36. 36. DIAGNÓSTICO PaO2/FiO2 inferior a 300 Estimativa da PaO2 prevista para a idade, pode ser: PaO2 = [ 96,2 - (0,4 X idade em anos) ] P(A-a)O2 média, prevista para a idade pode ser estimada pela fórmula: P(A-a)O2 = [(idade em anos/4) + 4]
  37. 37. Oxyhemoglobin dissociation curve Two key points on curve: 1. PO2 100 mm Hg= SpO2 of 97% 2. PO2 40 mm Hg= SpO2 of 75% (mixed venous blood) Note the steep part of the curve in this area Small changes in clinical status will produce large swing in SpO2
  38. 38. DIAGNÓSTICO É obrigatória a realização de radiografias de tórax visando detectar a presença de alterações pulmonares. Exames adicionais, tais como fibro- broncoscopias, eletrocardiograma, ecocardiograma, tomografia de tórax e culturas, poderão ser pedidos em função das suspeitas e do rumo da investigação clínica.
  39. 39. TRATAMENTO O tratamento da IR deve ser individualizado, em função das causas desencadeantes e dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos
  40. 40. Oxigenoterapia IR aguda PaO2 for inferior a 60 mmHg ou a SaO2 inferior a 90%, Oxigenioterapia sempre deverá ser introduzida, particularmente, nos casos de IR tipo I. Os objetivos clínicos, específicos da oxigenioterapia são: 1-corrigir a hipoxemia aguda, suspeita ou comprovada; 2-reduzir os sintomas associados à hipoxemia crônica; 3-reduzir a carga de trabalho que a hipoxemia impõe ao sistema cardiopulmonar.
  41. 41. Oxigenoterapia Vias de oferta do oxigênio: Inalatório através de cateter nasal (qualquer idade) Inalatório através de máscara (acima de 6 anos) Inalatório através de tenda (qualquer idade) Inalatório através de halo (Neonatos) Ventilação não invasiva com BIPAP (acima de 6 anos) Ventilação não invasiva com CPAP nasal (neonatos e lactentes < 5 Kg) Ventilação invasiva (qualquer idade)
  42. 42. How do you follow response to therapy?? Options include: – PaO2/FiO2 ratio – Oxygenation index (OI) = Mean airway pressure (MAP) X FiO2 X 100% PaO2 Both validated but OI better when ventilated with positive pressure
  43. 43. Ventilação Renovação do gás alveolar Ação integrada entre o centro respiratório, vias nervosas, caixa torácica (estrutura osteomuscular) e os pulmões VA = (VT – VD)f – VA = ventilação alveolar. – VT= volume corrente. – VD= volume do espaço morto, anatômico. – f=freqüência respiratória.
  44. 44. O tratamento da IR ventilatória IR tipo II Reverter causas obstrutivas Ventilação mecânica Oxigênio poderá melhorar significantemente a PaO2 devido à ausência de shunt, mas não promoverá a necessária lavagem do CO2.
  45. 45. Instalação de ventilação mecânica PaO2 mantiver-se abaixo de 60 mmHg apesar do uso de altas FiO2. Um passo inicial, pode ser ventilação não invasiva Pode levar a melhoras dramáticas da oxigenação devido a efeitos fisiológicos variados, tais como a expansão alveolar, o combate às micro-atelectasias e o aumento da capacidade residual, funcional. Está indicado apenas em pacientes sem comprometimento importante do nível da consciência
  46. 46. Mechanical VentilationBiochemical Biophysical Injury Injury Distal Organs Affected MSOF Slutsky, Tremblay AJRCCM 1998;157:1721
  47. 47. Lung Injury Caused by Mechanical Ventilation in a 31-Year-Old Woman with the Acute Respiratory Distress Syndrome Due to Amniotic-Fluid Embolism Tobin, M. J. N Engl J Med 2001;344:1986-1996
  48. 48. In conclusion… Think in terms of oxygenation and ventilation Think WHY (ie physiology) the patient is hypoxic/hypercarbic… Remember to follow patients closely as they can deteriorate quickly
  49. 49. Ventilatory Management of ARDS: What Have We Learned and What Questions are Unanswered! Bob Kacmarek Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts Management of Persistent Hypoxemic Pediatric ARDS: Respiratory Failure in the ICUUnderstanding It and Managing ItJames D. Fortenberry, MD Erik Garpestad, M.D.Medical Director, Pediatric and Adult ECMO Director, MICUMedical Director, Critical Care Medicine Tufts Medical CenterChildren’s Healthcare of Atlanta at Egleston
  50. 50. Respiratory Failure in ChildrenDr. Jeff BurzynskiDivision of Pediatric Critical CareU of Iowa
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