Ventilación Unipulmonar Fisiologia Dr Raul Fernando Vasquez

Ventilacion Unipulmonar Separacion Provee Proteccion Desviacion Exposicion Causa Manipulacion Cambios fisiologicos Hipoxemia International Anesthesiology Clinics Vol 38 2000, pp 25-53 International Anesthesiology Clinics Vol 38 2000, pp 25-53

Fisiología Respiratoria Prerequisito para entender los mecanismos alteracion intercambio gaseoso que ocurren durante anestesia – cirugia – enfermedad. Determinante gravitacional Determinante no gravitacional Transporte de gases respiratorios Reflejos pulmonares Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Procesos pasivos Gasto cardíaco Volumen pulmonar Procesos activos Productos autocrino, paracrino Concentraciones de gas alveolar Influencia neural Efecto humoral lecho capilar Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Gasto Cardiaco Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Volumen Pulmonar Resistencia vascular y flujo sanguineo Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Secrecion Paracrina / Autocrina local Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Gas alveolar Vasoconstriccion inducida por hipoxia Descrito hace mas de 60 años Von Euler y Liljestrand Todos los mamiferos “Desviar flujo sanguineo de las areas pobremente ventiladas a regiones mejor ventiladas mejorando asi el radio V/Q” Arteriolas pulmonares <200 um en humanos Pequeños bronquiolos y alveolos PaO2 y PO2V mixta: Tension de Oxigeno (PsO2) Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Vasoconstriccion inducida por hipoxia Al minuto Maxima a los 15 minutos Proporcional al grado de hipoxia Puede reducir el flujo sanguineo en el pulmón quirurgico hasta un 40%. Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Vasoconstriccion inducida por hipoxia In summary, HPV is probably due to a direct action of alveolar hypoxia on pulmonary smooth muscle cells, sensed by the mitochondrial electron transport chain, with reactive oxygen species (probably H2O2 or superoxide) serving as second messengers to increase calcium and smooth muscle vasoconstriction. The endothelium-derived products serve to both potentiate (ET-1) and attenuate (NO, PGI2) the HPV response. Additional mechanisms (humoral, neurogenic influences) may also modulate the baseline pulmonary vascular tone and affect the magnitude of the HPV response. Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Vasoconstriccion inducida por hipoxia Schematic drawing of regional hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV); one-lung ventilation is a common clinical example of regional HPV. HPV in the hypoxic atelectatic lung causes redistribution of blood flow away from the hypoxic lung to the normoxic lung, thereby diminishing the amount of shunt flow (   S/   T) that can occur through the hypoxic lung. Inhibition of hypoxic lung HPV causes an increase in the amount of shunt flow through the hypoxic lung, thereby decreasing Pao2. It is therefore useful to limit agents that inhibit hypoxic pulmonary vasoconstriction (nitrates, high concentrations of volatile agents, and hypercapnia). Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Influencia Neural Sistema Simpatico Arterias menores de 60 um Vasocontriccion a1, vasodilatacion a2 y B2 Sistema Parasimpatico Vasodilatacion mediada por ON Sistema No colinergico No adrenergico Peptido vasoactivo intestinal - ON Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante NO Gravitacional Resistencia vascular y flujo sanguineo Influencia Humoral Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante Gravitacional Perfusion, ventilacion y radio V/Q Distribucion de la perfusion pulmonar PA Presion Alveolar Ppa Presion Arteria Pulmonar Ppv Presion Vena Pulmonar Pisf Presion Pulmonar Intersticial Ppl Presion Pleural Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante Gravitacional Perfusion, ventilacion y radio V/Q Distribucion de la Ventilacion Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Determinante Gravitacional Perfusion, ventilacion y radio V/Q Distribucion del Radio V/Q Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Que ocurre en decubito lateral?

Que ocurre en decubito lateral? Vertical DL

Que ocurre durante la anestesia? Posicion supina Anesthesia and surgery are usually performed with the patient in the supine position. In changing from the upright to the supine position, FRC decreases by 0.5 to 1.0 L [27] [38] [45] because of a 4-cm cephalad displacement of the diaphragm by the abdominal viscera ( Fig. 4-33 ). Pulmonary vascular congestion may also contribute to the decrease in FRC in the supine position, particularly in patients who experienced orthopnea preoperatively. These FRC changes are magnified in obese patients, with the decrement directly related to BMI.[ Figure 4-33  Anesthesia and surgery may cause a progressive cephalad displacement of the diaphragm. The sequence of events involves assumption of the supine position, induction of anesthesia, establishment of paralysis, assumption of several surgical positions, and displacement by retractors and packs. Cephalad displacement of the diaphragm results in decreased functional residual capacity (↓ FRC). Pab, pressure of abdominal contents.  (Redrawn with modification from Benumof JL: Anesthesia for Thoracic Surgery, 2nd ed. Philadelphia, WB Saunders, 1995, Chapter 8.) Hagberg: Benumof's Airway Management, 2nd ed

Physiology of the Lateral Decubitus Position and One-Lung Ventilation. Dunn, Peter International Anesthesiology Clinics. 38(1):25-53, Winter 2000. Figure 1. Schematic diagram shows the distribution of ventilation and the changes that occur in the lateral position in the (A) awake and (B) anesthetized patient. With the induction of anesthesia, the nondependent lung moves from an initial, flat, noncompliant portion of the pressure-volume curve to a steep, more compliant part. The dependent lung moves from the steep, compliant part of the curve to a lower, flat, less compliant part. This results in the majority of the tidal ventilation occurring in the nondependent lung in the anesthetized patient in the lateral position. (From Benumof.5With permission.) © 2000 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Publicado por Lippincott Williams & Wilkins, Inc. 2

Ventilacion Unipulmonar D I 45% 55% Fisiologia D I 55% 45% D I 35% 65% Barboza, Miguel Fisiologia de la ventilacion Unipulmonar

Ventilacion Unipulmonar D I 45% 55% Fisiologia 40% 60% D I 35% 65% Barboza, Miguel Fisiologia de la ventilacion Unipulmonar

Shunt y Ventilacion Unipulmonar Fisiológico (postpulmonar) 2% a 5% GC por pulmon Cuenta para gradiente A-aDO2, 10 - 15 mmHg Incluye drenaje Venas de tebesio Venas bronquiales Venas Mediastinales y pleurales Transpulmonar Perfusion de pulmon atelectasico

Ventilacion Unipulmonar Fisiologia 35% 55% 17% VHP ¿? 18% Barboza, Miguel Fisiologia de la ventilacion Unipulmonar

Physiology of the Lateral Decubitus Position and One-Lung Ventilation. Dunn, Peter International Anesthesiology Clinics. 38(1):25-53, Winter 2000. Figure 2. Effect of hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV) on alveolar partial pressure of oxygen (PaO2). The decrease in PaO2 when the amount of lung that is hypoxic is intermediate (30%-70%), as occurs with one-lung ventilation, is reduced in the presence of HPV compared to values obtained when there is no HPV. FiO2 inspired oxygen concentration. (From Benumof.13With permission.) © 2000 Lippincott Williams & Wilkins, Inc. Publicado por Lippincott Williams & Wilkins, Inc. 4

Ventilacion Unipulmonar Factores de afectan la VPH regional Inhibicion directa Anestesicos volatiles excepto N2O Vasodilatadores (NTG, NPS, dobutamina, B2 agonistas) Incremento en la RVP (SM, IAM, TEP) Hipocapnia Indirectamente PEEP Vasoconstrictores (epinefrina, dopamina) Duan, Yanping. Use of OLV for Thoracic Surgery

Ventilacion Unipulmonar Fisiologia D I 17% 5% Cortocircuito Estimado 5% 27% 73%

Ventilacion Unipulmonar Causas de hipoxemia Causas mecanicas de hipoxemia Causas relacionadas con el pulmon dependiente Causas relacionadas con el pulmon no dependiente Causas relacionadas con el gasto cardiaco

Ventilacion Unipulmonar Causas de hipoxemia Mecanicas Malposicion del tubo doble lumen Hernia del manguito, acodamiento, obstruccion Pulmon Dependiente Disminucion de la CFR Edema Intersticial gravitacional Generacion de Auto-PEEP Pulmon No dependiente Magnitud del cortocircuito Preservacion del reflejo VPH Manipulacion quirurgica

Ventilacion Unipulmonar Ventilacion mecanica Sobredistension Baro - Volotrauma - LAD VENTANA SEGURA Atelectasias Estres por deslizamiento, alteracion por surfactante Barboza, Miguel Fisiologia de la ventilacion Unipulmonar

Relacion I:E Luna, Carlos. Ventilacion Unipulmonar

Luna, Carlos. Ventilacion Unipulmonar

Gracias Por su Atencion! Dr Raul Fernando Vasquez

Ventilacion Unipulmonar Indicaciones Absolutas Evitar derrame y contaminacion Control de la ventilacion Lavado broncopulmonar unilateral Relativas Lobectomia lobulo superior Video toracoscopia Reparo de Aneurisma toracico Lobectomia media o inferior Esofagectomia ASA Refresher 2009; 430:1-8

Ventilación Espontanea Tórax Abierto Respiracion Paradojica Colapso acentuado inspiración Descenso diafragma ipsilateral Expande durante espiración Paso de aire desde el hemitórax cerrado Desviacion Mediastinica Presion positiva Cambios circulatorios y reflejos Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com

Ventilación Espontánea Tórax Cerrado Decubito lateral Gravedad Gradiente Vertical P Derecho Supino 55% No Declive 45% P Izquierdo Supino 45% No Declive 35% ↑FS Pulmón declive ↑ Ventilacion P. Declive ↓Cociente V/Q Declive ↑Presión Pleural Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com

Paciente Anestesiado DL Tórax Cerrado Anestesia General 1. ↓ CRF 2. Bloqueo neuromuscular 3. Mediastino y abdomen limitan Expansion del pulmón declive De todo esto se desprende que, el paciente anestesiado en decúbito lateral y con el tórax cerrado tiene un pulmón no declive bien ventilado pero escasamente prefundido, y un pulmón declive bien prefundido pero escasamente ventilado, lo que se traduce en un aumento del desequilibrio V/Q. 4. Posicion Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com

Ventilación Unipulmonar Anestesia General Flujo de Shunt PaO2 inferior a la ventilacion de los dos pulmones Menos efecto sobre la PaCO2 que PaO2 De todo esto se desprende que, el paciente anestesiado en decúbito lateral y con el tórax cerrado tiene un pulmón no declive bien ventilado pero escasamente prefundido, y un pulmón declive bien prefundido pero escasamente ventilado, lo que se traduce en un aumento del desequilibrio V/Q. Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com

Causas de Hipoxemia Vasoconstriccion activa y pasiva Ventilacion Unipulmonar Vasoconstriccion activa y pasiva Pasivos ↓ FS en el pulmon no declive Gravedad, interferencia quirúrgica con el flujo sanguíneo y la extensión de la enfermedad preexistente Activa Vasoconstricción pulmonar hipóxica, deriva el flujo de sangre desde el pulmón atelectásico hacia el pulmón que queda normóxico o hiperóxico Minimiza el shunt intrapulmonar El pulmón declive puede presentar también un comportamiento hipóxico. Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com

Causas de Hipoxemia Ventilacion Unipulmonar El pulmón declive ventilado suele presentar un volumen reducido Atelectasias de absorción Dificultad manejo de secreciones Trasudado de liquidos disminuye volumen residual pulmonar pulmon declive Fallo mecanico admon O2 maquina de anestesia Mala funcion de la luz - via aerea – tubo – Transfusion sanguinea -isoanticuerpos- Fisiologia de la ventilacion unipulmonar - www.svnpar.com