KÜRESELLEŞME OLGUSUNUN KAVRAMSAL AÇIDAN İNCELENMESİ
1.5. Küreselleşme Tartışmaları
1.5.1. Hiper-Küreselciler
A Figura4.2 destaca trechos de sinais registrados durante a ventila¸c˜ao n˜ao invasiva de um paciente portador de disfun¸c˜ao respirat´oria (Rabarimanantsoa-Jamous, 2008). Dois tipos de assincronismos paciente-ventilador ocorrem aqui. O primeiro deles ´e o ciclo n˜ao disparado (ou esfor¸co inefetivo), no qual o esfor¸co inspirat´orio do paciente n˜ao implica em um aumento da press˜ao na sa´ıda do ventilador at´e a IPAP. No ciclo fora de fase1, o fim da
insufla¸c˜ao mecˆanica ocorre bem ap´os o fim do esfor¸co do paciente. Os ciclos n˜ao disparados e fora de fase se alternam compondo uma sequˆencia c´ıclica de assincronismos. A vaz˜ao medida ´e sempre positiva e inclui uma componente associada ao vazamento (intencional, pela m´ascara, mais poss´ıvel vazamento n˜ao intencional).
O m´etodoBerthon-Jones(2010) para a estima¸c˜ao do vazamento baseia-se nas seguintes hip´oteses acerca da ventila¸c˜ao:
• na m´edia, a vaz˜ao paciente ´e nula; isto ´e, todo o ar que entra no pulm˜ao do paciente deve ser exalado ap´os um dado tempo;
• o regime de escoamento do ar que escapa ´e suposto ser turbulento.
Conforme mencionado anteriormente, a vaz˜ao medida ´e a soma da vaz˜ao efetivamente disponibilizada ao paciente e do vazamento. Em termos matem´aticos:
1 A rigor, um ciclo em que o ventilador dispara com atraso em rela¸c˜ao ao in´ıcio do esfor¸co do paciente tamb´em ´e um ciclo fora de fase. Mesmo assim, o termo fora de fase ´e utilizado para designar esse tipo espec´ıfico de assincronismo entre paciente e ventilador.
Figura 4.2: Trechos de sinais caracter´ısticos da ventila¸c˜ao n˜ao invasiva destacando sequˆencia c´ıclica de assincronismos paciente-ventilador. O sinal de vaz˜ao ´e a soma da vaz˜ao paciente e do vazamento. Veja o texto para detalhes.
qv(t) = q(t) + ql(t), (4.1)
em que qv(t) ´e a vaz˜ao medida na sa´ıda do ventilador. q(t) e ql(t) s˜ao a vaz˜ao paciente e
o vazamento (em unidade de vaz˜ao), respectivamente. A segunda hip´otese acima enunciada ´e transcrita como
paw(t) ∝ ql2(t)
ql(t) ∝ppaw(t)
ql(t) = Gppaw(t). (4.2)
paw(t) ´e a press˜ao interna `a m´ascara (assume-se que o vazamento ocorre pela m´ascara) e
G ´e uma constante de proporcionalidade denominada condutˆancia de vazamento. Ap´os substituir a equa¸c˜ao 4.2 em 4.1, obt´em-se
qv(t) = q(t) + Gppaw(t). (4.3)
A filtragem passa baixas de qv(t) transforma as equa¸c˜oes anteriores em
hqv(t)i = hq(t) + Gppaw(t)i
= hq(t)i + hGppaw(t)i, (4.4)
hqv(t)i = hq(t)i + Ghppaw(t)i, (4.5)
O s´ımbolo h·i designa a filtragem passa baixas do respectivo sinal. A equa¸c˜ao 4.4 assume a linearidade do operador h·i. A passagem de 4.4 para 4.5 ´e v´alida se e somente se G varia lentamente em compara¸c˜ao com as constantes de tempo do filtro (o que constitui uma terceira hip´otese para a estima¸c˜ao de vazamento segundo Berthon-Jones (2010)). A hip´otese de que, em m´edia, a vaz˜ao paciente ´e nula permite desconsiderar hq(t)i na equa¸c˜ao 4.5.
G pode ser isolado na equa¸c˜ao 4.6, provendo assim uma estimativa ˆG para a condu- tˆancia de vazamento.
ˆ
G(t) = hqv(t)i hppaw(t)i
. (4.7)
O vazamento e a vaz˜ao paciente, respectivamente, s˜ao estimados como
ˆ
ql(t) = ˆG(t)ppaw(t), (4.8)
ˆ
q(t) = qv(t) − ˆql(t). (4.9)
A Figura 4.3 mostra a vaz˜ao e o volume paciente obtidos ap´os a estima¸c˜ao do vaza- mento pela equa¸c˜ao 4.8. O filtro passa baixas (3a ordem, tipo Butterworth) foi dimen-
sionado com frequˆencia de corte fc = 0,0833 Hz (equivalente a 5 ciclos por minuto). A
filtragem foi implementada de modo a n˜ao introduzir defasagem nos sinais.
Figura 4.3: Vaz˜ao paciente estimada pela equa¸c˜ao4.9. O volume foi obtido posteriormente pela integra¸c˜ao num´erica da respectiva vaz˜ao.
A estima¸c˜ao do vazamento n˜ao ´e coerente pois a vaz˜ao paciente n˜ao cruza o n´ıvel de vaz˜ao zero durante os esfor¸cos inefetivos, ao contr´ario do que seria esperado. Al´em disso, a excurs˜ao do volume estimado (≈ 2 litros) ´e elevada em termos fisiol´ogicos.
cia de vazamento intencional igual a 0,24 l.s−1.cm H
2O−1/2 (um valor t´ıpico). A Figura 4.4 mostra a correspondente estimativa da vaz˜ao paciente.
Figura 4.4: Vaz˜ao paciente estimada removendo apenas o vazamento intencional.
Essa estimativa parece melhor pois a vaz˜ao cruza o n´ıvel zero durante os esfor¸cos inefetivos. Entretanto, o vazamento ainda n˜ao foi apropriadamente exclu´ıdo pois o volume obtido pela integra¸c˜ao da vaz˜ao diverge rapidamente.
As considera¸c˜oes anteriores permitem conjecturar que, para os registros em quest˜ao, apenas o vazamento intencional est´a presente durante a expira¸c˜ao mecˆanica e o vazamento n˜ao intencional torna-se significativo durante a insufla¸c˜ao mecˆanica. Esse perfil contradiz a hip´otese de uma condutˆancia de vazamento G constante durante o ciclo ventilat´orio.
De fato, o vazamento pode variar no intervalo de um ciclo ventilat´orio como mostrado
por Schettino et al. (2001). Nesse trabalho, a cabe¸ca de um manequim foi ventilada via
m´ascara facial provida de uma almofada pneum´atica de baixa press˜ao. A m´ascara foi afixada `a face do manequim por meio de uma tira el´astica que permitia ajustar a press˜ao de ajuste da mesma, pajuste. Nessa configura¸c˜ao, a press˜ao de oclus˜ao da m´ascara ´e dada
por poclus˜ao = pajuste− paw, sendo paw a press˜ao imposta pelo ventilador. Se a press˜ao de
oclus˜ao cai abaixo de um valor m´ınimo, a m´ascara perde contato com a face do manequim e o ar provido pelo ventilador passa a escapar pela interface face-m´ascara. Essa situa¸c˜ao pode acontecer em ventila¸c˜ao por press˜ao de suporte na transi¸c˜ao da expira¸c˜ao para a inspira¸c˜ao, momento em que paw aumenta significativamente e pajuste decai. Ap´os o fim
da insufla¸c˜ao mecˆanica, a press˜ao de oclus˜ao volta a aumentar e, em consequˆencia, o vazamento tende a diminuir. A Figura 4.5 apresenta um modelo para representar esse comportamento.
Um fenˆomeno similar ao descrito acima permitiria justificar o perfil de assincronismos observado na Figura 4.2. Se o vazamento varia durante o ciclo ventilat´orio, a equa¸c˜ao 4.7
poderia subestimar o vazamento durante a insufla¸c˜ao e sobre-estim´a-lo na expira¸c˜ao, ao tentar reproduzir um perfil m´edio (veja Figura 4.5). Considere agora que os crit´erios de
4 6 8 10 12 14 16 18 20 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 p (cm H2O) aw q (l/s)l vazamento intencional vazamento variável
Figura 4.5: Modelo com condutˆancia vari´avel para incluir vazamentos n˜ao intencionais pela in- terface face-m´ascara quando a press˜ao de oclus˜ao da m´ascara cai abaixo de um n´ıvel m´ınimo. A unidade da condutˆancia de vazamento ´e l.s−1.cm H2O−1/2.
disparo do ventilador s˜ao baseados na vaz˜ao paciente obtida a partir dessa estima¸c˜ao de vazamento. A vaz˜ao paciente estimada durante a insufla¸c˜ao ´e maior que o valor real e o crit´erio de finaliza¸c˜ao da inspira¸c˜ao pode n˜ao ser atingido, o que justificaria os ciclos fora de fase. De modo rec´ıproco, a vaz˜ao paciente estimada seria menor durante a expira¸c˜ao e o ventilador n˜ao reconheceria o esfor¸co inspirat´orio do paciente, gerando ciclos n˜ao disparados.