Polmonite ab ingestis: una definizione da abbandonare (?)

Con “ab ingestis” si intende il passaggio nell’apparato respiratorio di materiali (fluidi o solidi) presenti in oro-faringe o nello stomaco (1). Più modernamente “ab ingestis” è sostituito dal termine “aspirazione”, preferibile a “inalazione” che più propriamente descrive il passaggio di sostanze gassose nell’apparato respiratorio.
La definizione “polmonite ab ingestis” può essere sia fuorviante che insufficiente: fuorviante perché, collegando “polmonite” ed “ab ingestis”, induce a pensare che ad un episodio di “ab ingestis” consegua necessariamente una polmonite; insufficiente perché definisce un solo tipo di polmonite conseguente al “ab ingestis”.
In realtà l’aspirazione di materiali orofaringei e/o gastrici nei polmoni (aspirazione polmonare) non ha sempre come conseguenza una polmonite, e quando questa c'è non sempre  è infettiva. L'aspirazione polmonare può avere come esito quadri clinici anche molto diversi tra loro, ciascuno con peculiarità fisiopatologiche e, soprattutto, terapeutiche.

Quadri clinici dell’aspirazione.

Gli anestesisti ben conoscono la sindrome di Mendelson, che tradizionalmente viene fatta coincidere con la polmonite da aspirazione (2), dovuta al passaggio di materiale gastrico nei polmoni in corso di anestesia. 

Se leggiamo l’articolo originale di Mendelson del 1946 (3), però ci rendiamo conto di come l’aspirazione di materiale gastrico dia luogo ad una polmonite solo nel 13% dei casi. 

Mendelson descrisse 45 casi accertati di aspirazione di solidi o liquidi avvenuti in 44016 anestesie ostetriche tra il 1932 ed il 1945. Notò due diverse manifestazioni cliniche conseguenti all’aspirazione: i) l’ostruzione delle vie aeree da sostanze solide con rischio di asfissia acuta (5 casi gravati da 2 decessi), caratterizzata da atelectasie alla radiografia del torace; ii) una sindrome asmatiforme (asthmatic-like reactions) (gli altri 40 casi), caratterizzata da “cianosi, tachicardia e dispnea... sibili, rantoli, ronchi”, tutti con risoluzione completa entro le 24-36 ore successive.

Solo sei dei 45 pazienti svilupparono poi una polmonite, nonostante solo una minima parte di essi abbia ricevuto una terapia antibiotica: la maggior parte dei casi fu raccolta in epoca pre-antibiotica (i primi utilizzi clinici della penicillina risalgono al 1943). Nello stesso articolo Mendelson confermò elegantemente le proprie osservazioni inducendo un danno sperimentale su conigli e ritrovandovi gli stessi quadri descritti nei pazienti.

L’esperienza di Mendelson, confermata nei decenni successivi, ci insegna che l’aspirazione può produrre tre diversi quadri clinici:
1) ostruzione delle vie aeree con rischio di asfissia;
2) transitoria insufficienza respiratoria ipossiemica; 
3) polmonite, evoluzione poco frequente delle due precedenti condizioni.

Sappiamo quindi fin dalla sua prima descrizione che l’aspirazione polmonare (“ab ingestis”) determina polmonite solo in una piccola percentuale di casi.

Ora ci concentreremo esclusivamente sulla polmonite da aspirazione o, per meglio dire, sulle polmoniti da aspirazione.

Polmonite: pneumonia o pneumonitis?

Le polmoniti da aspirazione sono costituite da due forme ben distinte dal punto di vista fisiopatologico, terapeutico e prognostico.

In lingua inglese il termine polmonite può esprimersi con due differenti termini: “pneumonitis” e “pneumonia”.  “Pneumonitis” identifica una generica condizione di infiammazione polmonare e solitamente viene utilizzato quando la causa della polmonite non è un processo infettivo. Nel caso dell’aspirazione polmonare, l’acidità del contenuto gastrico può determinare una polmonite chimica. Il termine “pneumonia” indica invece la presenza di microorganismi come causa di un infiltrato polmonare ed è perciò utilizzato quando l’aspirazione determina una polmonite infettiva (4, 5).

Il terzo punto della precedente classificazione (polmonite) deve quindi essere ulteriormente suddiviso in “polmonite chimica” e “polmonite infettiva”.

Polmonite chimica da aspirazione (“aspiration pneumonitis”)

E’ la polmonite che spesso consegue ad un evento di macro-aspirazione ed è caratterizzata da una lesione chimica dei polmoni causata dall'aspirazione di contenuto gastrico, solitamente sterile. L’infezione batterica può verificarsi in una fase successiva del danno polmonare, ed in questo caso dovrà essere trattata come una qualsiasi polmonite batterica (4).

L'uso profilattico degli antibiotici nella polmonite chimica non è raccomandato poiché non migliora l'esito clinico e può favorire la antibiotico-resistenza, così come non è appropriata la terapia steroidea (1, 6). Eccezioni a questa raccomandazione possono essere  i pazienti in terapia con farmaci che riducono l’acidità gastrica, quelli con occlusione intestinale o quelli con forme particolarmente gravi di polmonite, in cui si può iniziare un’antibioticoterapia empirica, da rivalutare dopo 2-3 giorni in relazione al decorso clinico ed al risultato degli esami colturali (7).

Polmonite batterica da aspirazione (“aspiration pneumonia”)

La polmonite batterica da aspirazione è spesso determinata da micro-aspirazione di secrezioni ricche di batteri dall'orofaringe che porta allo sviluppo di crescita batterica nei polmoni.
La micro-aspirazione e la presenza di batteri nelle basse vie aeree sono però condizioni normali. La micro-aspirazione si verifica frequentemente anche nei soggetti sani durante il sonno (8) ed è ormai ben noto che le basse vie aeree non sono sterili ma sono caratterizzate da un proprio microbioma con popolazioni batteriche in equilibrio dinamico di immigrazione ed eliminazione (9, 10).
 

Figura 1

La polmonite batterica da aspirazione si sviluppa o per aumento dell’immigrazione microbica o per riduzione dell’eliminazione microbica in presenza o meno di fattori locali favorenti la crescita batterica (figura 1, tratta dal riferimento bibliografico) (9).

Queste condizioni sono tipiche di soggetti fragili, anziani, malnutriti, disfagici, con alterazioni dello stato di coscienza, malattie neurologiche, riduzione delle difese immunitarie, alterazioni gastrointestinali o elevate cariche batteriche nel tratto digerente (11).

Non esistono criteri per una chiara definizione specifica della polmonite batterica da aspirazione e solitamente questa è una diagnosi presuntiva nei pazienti che sviluppano una polmonite batterica con i suddetti fattori di rischio (7, 11, 12).

La terapia della polmonite batterica da aspirazione è uguale a quella delle altre polmoniti: si tratta con gli antibiotici che utilizziamo per le polmoniti comunitarie (se insorta in comunità) o ospedaliere (se insorta in ospedale) (1, 13). La copertura per i batteri anaerobi, retaggio del passato, può avere un’indicazione esclusivamente nei pazienti con grave malattia parodontale, con polmonite necrotizzante o ascesso polmonare (7).

La consapevolezza che una polmonite batterica possa avere come causa l’aspirazione polmonare deve favorire la prevenzione, ad esempio con la nutrizione enterale in caso di disfagia e/o malnutrizione e trattamento logopedico per riabilitare la deglutizione. Da ricordare infine che la polmonite batterica da aspirazione, anche in relazione alla fragilità dei soggetti che la contraggono, ha un maggior rischio di morte e di recidiva (1, 7).

Conclusioni.

L’aspirazione polmonare (“ab ingestis”) può dare quattro diversi quadri clinici, con caratteristiche, trattamenti ed implicazioni prognostiche molto diverse tra loro:
- ostruzione delle vie aeree con rischio di asfissia: è il quadro più drammatico, che deve essere trattato con la rimozione meccanica del materiale aspirato per ripristinare la pervietà delle vie aeree;
- insufficienza respiratoria ipossiemica senza polmonite:è la forma più frequente nell’aspirazione in anestesia, non necessita di trattamento specifico e si autorisolve;
- polmonite chimica da aspirazione: Ppuò richiedere il supporto della funzione respiratoria, non è indicato di routine un trattamento antibiotico profilattico;
- polmonite batterica da aspirazione: tipica dei soggetti fragili o con alterazioni del transito intestinale, necessita di antibioticoterapia come le altre polmoniti comunitarie o nosocomiali.

Forse abbandonare la generica diagnosi di “polmonite ab ingestis” ed inquadrare in modo più articolato le conseguenze dell’aspirazione polmonare può migliorare l’inquadramento clinico ed il trattamento, limitando l’uso inappropriato di antibiotici, inutile o dannoso per ipazienti e per l'ecosistema microbico ospedaliero.

Come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab. E buone vacanze!

 
Bibliografia

1.     Neill S, Dean N: Aspiration pneumonia and pneumonitis: a spectrum of infectious/noninfectious diseases affecting the lung. Curr Opin Infect Dis 2019; 32:152–157
2.     Dines DE, Baker W, Scantland W: Aspiration pneumonitis—Mendelson’s syndrome. JAMA 1961; 176:229–231
3.     Mendelson CL: The aspiration of stomach contents into the lungs during obstetric anesthesia. Am J Obstet Gynecol 1946; 52:191–205
4.     Marik PE: Aspiration Pneumonitis and Aspiration Pneumonia. N Engl J Med 2001; 344:665–671
5.     Kolilekas L, Costabel U, Tzouvelekis A, et al.: Idiopathic interstitial pneumonia or idiopathic interstitial pneumonitis: what’s in a name? Eur Respir J 2019; 53:1800994
6.     Dragan V, Wei Y, Elligsen M, et al.: Prophylactic antimicrobial therapy for acute aspiration pneumonitis. Clin Infect Dis 2018; 67:513–518
7.     Mandell LA, Niederman MS: Aspiration pneumonia. N Engl J Med 2019; 380:651–663
8.     Gleeson K, Maxwell SL, Eggli DF: Quantitative aspiration during sleep in normal subjects. Chest 1997; 111:1266–1272
9.     Dickson RP, Erb-Downward JR, Martinez FJ, et al.: The microbiome and the respiratory tract. Annu Rev Physiol 2016; 78:481–504
10.     Dickson RP, Erb-Downward JR, Huffnagle GB: Towards an ecology of the lung: new conceptual models of pulmonary microbiology and pneumonia pathogenesis. Lancet Respir Med 2014; 2:238–246
11.     Simpson AJ, Allen J-L, Chatwin M, et al.: BTS clinical statement on aspiration pneumonia. Thorax 2023; 78:s3–s21
12.     Yoshimatsu Y, Melgaard D, Westergren A, et al.: The diagnosis of aspiration pneumonia in older persons: a systematic review. Eur Geriatr Med 2022; 13:1071–1080
13.     Martin-Loeches I, Torres A, Nagavci B, et al.: ERS/ESICM/ESCMID/ALAT guidelines for the management of severe community-acquired pneumonia. Intensive Care Med 2023; 49:615–632

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Il fallimento dell’estubazione: riflessioni e strategie cliniche.

L’estubazione è senza dubbio la meta agognata nei pazienti sottoposti a ventilazione meccanica invasiva, è la riconquista di una libertà fondamentale, quella di poter respirare da soli. Questa liberazione però richiede una strategia ben chiara per evitare che si trasformi in una trappola mortale: devono essere valutati criticamente sia i criteri per l’estubazione che quelli per una eventuale reintubazione.

La storia di Alberto.

Ripercorriamo in sintesi la storia di Alberto (nome fittizio di un paziente vero) per fare alcune riflessioni sul fallimento dell'estubazione.

Alberto ha 81 anni ed è sottoposto a ventilazione meccanica per una insufficienza respiratoria ipossiemica da polmonite. Dopo 5 giorni di intubazione tracheale, è valutabile per una possibile estubazione: ha uno stato di coscienza normale, la pressione arteriosa è 140/80 con frequenza cardiaca 80/min senza farmaci vasoattivi, ha basso supporto inspiratorio e bassa FIO₂, la tosse è efficace. Esegue quindi un trial di respiro spontaneo di 30’ con CPAP 5 cmH₂O. Nella figura 1 ho riassunto alcuni dati clinici che ci possono interessare a partire da questo giorno (indicato come giorno 0) e per i successivi 3 giorni.

Figura 1

Alberto termina con successo il trial di respiro spontaneo, è estubato, inizia subito una ventilazione non-invasiva profilattica che però dopo alcune ore è sospesa perchè non tollerata. Prosegue l'ossigenoterapia con alti flussi con cannula nasale (HFNC). 

Il giorno successivo all’estubazione la situazione clinica rimane sostanzialmente stabile, mentre due giorni dopo inizia a comparire delirium, con alternanza di sopore e agitazione. La mattina del terzo giorno al delirium si associa una lieve dispnea, che la sera diviene marcata, con desaturazione ed utilizzo dei muscoli respiratori accessori. A questo punto, dopo più di 3 giorni (circa 80 ore) dall’estubazione, Alberto è sottoposto ad una nuova intubazione tracheale.

La reintubazione di Alberto ci suggerisce 3 domande, a cui cercheremo di dare una risposta nei paragrafi successivi:

1. è il fallimento della precedente estubazione o una nuova insufficienza respiratoria non correlata ad essa?
2. quanto incide sulla prognosi?
3. cosa ci insegna?

Fallimento dell’estubazione o una nuova insufficienza respiratoria?

La letteratura ci induce a pensare che una reintubazione sia da considerare il fallimento dell’estubazione precedente se avviene entro breve tempo da essa. Entro quale lasso di tempo una reintubazione venga considerata un’estubazione fallita è arbitrario e variabile, ma la maggior parte degli studi pongono questo limite  limite entro 48-72 ore (1). Nel caso di Alberto la reintubazione è avvenuta oltre le 72 ore, e quindi per molti sarebbe da ascrivere a una insufficienza respiratoria non correlata alla precedente, non a un fallimento dell'estubazione.

Penso che, per quanto illusoriamente comodo, non sia possibile imprigionare la definizione di estubazione fallita in un limite temporale.

Ritengo ci siano due diversi tipi di fallimento dell’estubazione, con cause e dinamiche temporali completamente diverse. 

Vi è un fallimento precoce, che si verifica quando il paziente manifesta rapidamente una grave insufficienza respiratoria dopo la rimozione del tubo tracheale: con il tubo il paziente respirava bene, senza tubo non riesce a farlo. In questo caso è evidente che la reintubazione è il fallimento dell'estubazione ed avverrà precocemente, entro poche ore o al massimo nella stessa giornata. 

In altri casi si ha un fallimento tardivo: dopo la rimozione del tubo tracheale l’insufficienza respiratoria non si sviluppa rapidamente, ma la sospensione del supporto inspiratorio e la perdita della protezione delle vie aeree assicurata dall'intubazione tracheale diventano causa o concausa di una lenta progressione verso un peggioramento che richiederà una nuova intubazione. Questo processo può richiedere anche diversi giorni per portare alla reintubazione, tanto è vero che negli ultimi anni si preferisce chiudere la finestra per la valutazione del weaning dopo una settimana (2). Mi sembra di poter dire che il caso di Alberto rientri nella categoria del fallimento tardivo e quindi possa essere considerato un fallimento dell’estubazione precedente, anche se verificatosi oltre le 72 ore.

Se è vero che è obiettivamente difficile pensare che dopo una settimana dall'estubazione si possa parlare di suo fallimento, non è vero però il contrario, cioè che tutte le reintubazioni nella prima settimana siano fallimenti dell'estubazione. Se la causa di una reintubazione è una nuova condizione non favorita dall’estubazione, non la si può considerare estubazione fallita, indipendentemente dal tempo trascorso dall’estubazione. Proprio in questi giorni abbiamo in Terapia Intensiva un paziente estubato dopo una ARDS secondaria a pancreatite, che ha necessitato dopo un paio di giorni di reintubazione per un'emorragia intraddominale da erosione vascolare arteriosa. In questo caso ovviamente non  si può parlare di estubazione fallita, anche se questa la reintubazione è stata precoce.

Quanto incide sulla prognosi? 

L’estubazione fallita di Alberto si associa a una prognosi nettamente peggiorata. E’ ben noto che il fallimento dell’estubazione si associa ad un rischio di morte nettamente aumentato (25-50 % nei rentubati vs. 3-12% negli estubati non reintubati)  (3) (vedi anche post del 30/06/2015).

Questo aumento di mortalità è riscontrabile prevalentemente in pazienti reintubati entro 48-72. Ma come è la prognosi di quelli reintubati dopo le 72 ore, come accaduto ad Alberto?

Recentemente è stato pubblicato uno studio che ha analizzato la mortalità in 1849 pazienti reintubati entro 5 giorni dall’estubazione (4). Troviamo la conferma che i pazienti reintubati hanno una mortalità 4 volte superiore alla mortalità dei pazienti che non hanno avuto bisogno di reintubazione. 

Nella figura 2 ti ho riassunto la mortalità ospedaliera suddivisa per timing di reintubazione, ricavata dai dati di questo studio. La prima colonna (blu) è quella dei pazienti mai reintubati, le colonne   sono quelle dei pazienti reintubati in funzione delle ore intercorse tra estubazione e reintubazione. Se si esamina la mortalità nelle diverse classi, si vede che nei primi 4 giorni dall'estubazione la mortalità aumenta progressivamente, rimanendo stabile tra il quarto ed il quinto giorno. 

Figura 2

Nella figura 3 puoi vedere la tabella dello studio con l’analisi dell’hazard ratio che conferma l’incremento del rischio di morte per i reintubati tra le 72 e le 96 ore. 

(Se sei interessato ad acquisire le capacità per capire il significato dei dati presentati nella letteratura scientifica, ti ricordo che affronteremo questi temi nel corso “Capire (cosa dice veramente) la letteratura scientifica: un percorso tra insufficienza respiratoria e ventilazione meccanica”, clicca qui per avere informazioni). 

Figura 3

Che la reintubazione tardiva si associ ad un aumento del rischio di morte non è una novità, era stato documentato già da 25 anni (5); il contributo importante di quest’ultimo studio è farci capire che questo rischio di morte aumenta soprattutto dopo i primi tre giorni di "resistenza" all'estubazione, quelli solitamenti ignorati negli studi sul weaning dalla ventilazione meccanica.

Possiamo quindi pensare che questa reintubazione per Alberto (e sua moglie) sia stata la peggior notizia possibile, non poteva esserci timing più sfavorevole per la reintubazione: chi viene reintubato oltre i 3 giorni dall’estubazione aumenta il rischio di morte del 50% rispetto a chi viene reintubato nelle prime 24 ore. Alberto purtroppo ha seguito proprio questa strada, alla fine non è riuscito a sopravvivere.

Cosa ci insegna?

La storia Alberto ci propone almeno due considerazioni.

Reintubazione precoce. 

La relazione che abbiamo visto tra mortalità e timing della reintubazione non implica necessariamente un nesso causa-effetto, ma nemmeno lo esclude. E' ragionevole pensare che, perlomeno in una parte dei pazienti, sia l'estubazione fallita che determina l'aumento del rischio di morte. L’implicazione clinica di questa considerazione è che quando si vede un paziente scivolare verso un peggioramento dopo l’estubazione, la reintubazione deve avvenire il più tempestivamente possibile, ai primi segni che possano rendere appropriata l’intubazione tracheale. Dobbiamo ricordare che l’ingombro delle vie aeree con secrezioni e l’incapacità di protezione delle vie aeree sono già condizioni di per sé sufficienti per l’intubazione tracheale. 

Dimissione tardiva. 

In una parte dei pazienti lo svezzamento dalla ventilazione meccanica dovrebbe considerarsi terminato solo dopo 5-7 giorni dall'estubazione. Ovviamente questa finestra temporale riguarda solo i pazienti che arrivano all’estubazione in condizioni di fragilità, ad esempio quelli anziani, deboli o con svezzamento prolungato (2). I soggetti più "robusti", senza le suddette condizioni, possono invece essere tranquillamente essere considerati fuori pericolo di fallimento anche dopo una sola giornata di estubazione.  

L’implicazione clinica di questa considerazione è rilevante: dopo l’estubazione un paziente non dovrebbe essere dimesso dalla Terapia Intensiva finché non possiamo ragionevolmente escludere il boomerang della reintubazione e dei rischi ad essa connessa. Quindi, limitatamente ai pazienti estubati in condizioni di fragilità, la dimissione dovrebbe avvenire 5-7 giorni dopo l’estubazione. E qualora, per qualsiasi motivo, il trasferimento dalla Terapia Intensiva dovesse avvenire prima di questo termine, dovrebbe essere chiaro che il paziente viene dimesso con un problema aperto (il completamento del weaning dalla ventilazione meccanica), la cui evoluzione deve essere tenuta in considerazione per un'eventuale pronta ripresa in carico in Terapia Intensiva.

Conclusioni

Prima di salutarci, come al solito riassumiamo i punti salienti del post:

1) il fallimento della estubazione può concretizzarsi nella prima settimana dopo l'estubazione;

2) non è sufficiente una soglia temporale per definire l'estubazione fallita. Le reintubazioni che avvengono nella prima settimana sono fallimenti dell'estubazione solo se avvengono immediatamente o sono un progressivo peggioramento dalla condizione in cui ci si trova al momento dell'estubazione;

3) più tardiva è la reintubazione, maggiore è il rischio di morte ad essa associato. La reintubazione dovrebbe in questi casi avvenire precocemente, anche quando si manifesta un solo criterio di indicazione all'intubazione;

4) nei pazienti fragili, a rischio di reintubazione, è opportuna un'osservazione clinica in area intensiva per 5-7 giorni dopo l'estubazione, proprio per cogliere rapidamente i segni del fallimento dell'estubazione e provvedere ad un tempestivo trattamento.

Buona Pasqua e, come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

Bibliografia.

1. Torrini F, Gendreau S, Morel J, et al.: Prediction of extubation outcome in critically ill patients: a systematic review and meta-analysis. Crit Care 2021; 25:391

2. Béduneau G, Pham T, Schortgen F, et al.: Epidemiology of weaning outcome according to a new definition. the WIND study. Am J Respir Crit Care Med 2017; 195:772–783

3. Thille AW, Richard J-CM, Brochard L: The decision to extubate in the Intensive Care Unit. Am J Respir Crit Care Med 2013; 187:1294–1302

4. Tanaka A, Shimomura Y, Uchiyama A, et al.: Time definition of reintubation most relevant to patient outcomes in critically ill patients: a multicenter cohort study. Crit Care 2023; 27:378

5. Epstein SK, Ciubotaru RL: Independent effects of etiology of failure and time to reintubation on outcome for patients failing extubation. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158:489–493

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Corsi ventilab 2024 - Novità

Si sta completando il calendario dei corsi 2024, che ora troverai aggiornato (clicca qui). Segui la pagina "I prossimi corsi Ventilab" per sapere quando apriranno le iscrizioni dei singoli corsi o se si aggiungeranno nuove edizioni.

Troverai nel calendario un nuovo corso che proporremo in maggio a Brescia: “Capire (cosa dice veramente) la letteratura scientifica: un percorso tra insufficienza respiratoria e ventilazione meccanica”.

Mai come oggi è importante saper leggere in maniera critica e competente la letteratura scientifica. Bombardati da migliaia di pubblicazioni scientifiche, tra molteplici opinioni di esperti e con linee guida illusoriamente deresponsabilizzanti, rischiamo di essere disorientati o di costruirci false certezze. 

Ciascuno di noi ha la responsabilità, seppur nei limiti delle proprie forze, di ritrovare la strada verso una conoscenza solida e coerente, che si nutre dei progressi della sana ricerca scientifica, evitando trappole ed illusioni di professionisti della pubblicazione non sempre disinteressati.

E’ un percorso lungo, paziente, continuo, che affianca alla base insostituibile della pratica clinica una selezione attenta di articoli scientifici, che acquistano un senso solo se sono letti con la chiara comprensione della loro struttura e del reale significato dei risultati. Questo modus operandi può essere la vera chiave d’accesso ad una cura personalizzata, che fonde l’esperienza clinica personale con una conoscenza intellettuale critica, sempre aperta e disponibile al progresso.

La lettura critica e consapevole della letteratura scientifica si fonda su due pilastri: 1) capire senso e importanza della ricerca; per questo abbiamo bisogno di una preliminare conoscenza dell’argomento trattato; 2) interpretare correttamente numeri, grafici e tabelle che presentano i risultati per decifrare il vero messaggio.

Un lettore non si deve fidare delle conclusioni a cui arrivano gli autori degli studi perché per un ricercatore è molto difficile essere obiettivo. Si fa ricerca per amore della conoscenza o per ambizione personale (spesso entrambe le dimensioni coesistono): seppur per motivi diversi, innamorati ed ambiziosi sono persone poco obiettive, anche se in buona fede.

E’ pertanto importante che la capacità di leggere in modo competente la letteratura scientifica sia patrimonio comune sia dei ricercatori che dei fruitori dei risultati della ricerca.

Il corso “Capire (cosa dice veramente) la letteratura scientifica: un percorso tra insufficienza respiratoria e ventilazione meccanica” nasce per trasmettere a tutti esperienze e conoscenze accumulate su questi temi in oltre 30 anni di attività clinica, formazione e ricerca. E speriamo che per alcuni possa essere un aiuto ed uno stimolo per affiancare al ruolo di lettore anche quello di ricercatore.

Abbiamo deciso di proporre approfondimenti di lettura della letteratura scientifica seguendo un unico tema, quello del trattamento dell’insufficienza respiratoria con la ventilazione meccanica. Questa scelta consentirà di capire concretamente che il senso e l’importanza di una ricerca possono essere colti solo grazie alla preliminare conoscenza dell’argomento. 

Alla fine il risultato sarà duplice: l’arricchimento delle conoscenze sulla ventilazione meccanica e l’acquisizione di un approccio metodologico e statistico applicabile a qualsiasi altro argomento clinico-scientifico.

In attesa di ritrovarci, come sempre un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

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Ventilazione non invasiva e PS trial

In quest’ultimo periodo ho visto diversi pazienti con insufficienza respiratoria ipossiemica acuta dovuta a polmonite. Quando l’ossigenoterapia non è più sufficiente, restano due strade: la ventilazione non-invasiva o l’intubazione tracheale. Se la ventilazione non-invasiva è mantenuta a lungo prima di arrendersi al suo fallimento, purtroppo frequente in questa condizione, essa rischia di trasformarsi da opportunità a boomerang: tanto maggiore il tempo perso in ventilazione non-invasiva, tanto minore è la probabilità di sopravvivenza.

Seppur consapevoli di questo, comunque un tentativo di ventilazione non-invasiva può essere ragionevole prima di decidere di passare all’intubazione tracheale: a noi il compito, spesso difficile e complesso, di capire rapidamente chi potrà guarire solo con la ventilazione non-invasiva e chi invece dovrà passare all’intubazione tracheale.

Una breve fase con diversi livelli di pressione di supporto (PS trial) può fornire elementi per aiutarci a prendere una decisione rapida. Per capire come fare ed interpretare un PS trial, ci avvarremo di due ipotetici pazienti, i nostri soliti Mario e Pippo.

Il PS trial

Mario e Pippo hanno entrambi una polmonite con dispnea e PaO₂/FIO₂ < 150 mmHg nonostante ossigenoterapia con High-Flow Nasal Cannula. Iniziamo ad entrambi la ventilazione non-invasiva con maschera facciale. Quello che qui definiamo PS trial è semplicemente la valutazione del pattern respiratorio (volume corrente e frequenza respiratoria) col progressivo incremento di PS. Ogni livello di PS deve essere mantenuto fino alla stabilizzazione del pattern respiratorio, che di solito richiede pochi minuti. L'entità degli aumenti di PS può variare in relazione al contesto clinico, in questo esempio sono applicati incrementi di 4 cmH₂O alla volta.

Nel post commenteremo il risultato del PS trial di Mario e Pippo per decidere se e come proseguire la ventilazione non-invasiva, ma esso può essere anche utilizzato per decidere il livello di assistenza inspiratoria nei pazienti già intubati.

Iniziamo il PS trial di Mario e Pippo impostando PEEP 8 cmH₂O e PS 0 cmH₂O (cioè una CPAP 8 cmH₂O); successivamente aumentiamo il PS a 4, 8 e 12 cmH₂O.  

Durante il PS trial la frequenza respiratoria si modifica in maniera simile in Mario e Pippo: in entrambi è 35-36/min con PS 0 cmH₂O e si riduce a 30-32/min con PS 12 cmH₂O.

Riassumiamo nella tabella 1 la variazione di volume corrente durante il PS trial.

Tabella 1

Nella prima parte della tabella vediamo il volume corrente in ml, nella seconda il volume corrente in ml/kg di peso corporeo predetto o ideale (Predicted Body Weight, PBW, o Ideal Body Weight, IBW), calcolato da sesso ed altezza (177 cm per Mario, 172 cm per Pippo, clicca qui per calcolare facilmente online il PBW). 

La prima cosa che balza all’occhio è che Mario aumenta notevolmente (più del 50%) il volume corrente con l’aumento del PS da 0 a 12 cmH₂O, mentre la variazione di volume corrente di Pippo è trascurabile. Quando espresso in ml/kg PBW, il volume corrente di Mario rimane sotto i 10 ml/kg fino a PS 4 cmH₂O, mentre per Pippo è inferiore a questo valore a tutti i livelli di PS.

Come pensi che questo breve PS trial possa aiutarti a decidere se proseguire o meno la NIV e con che livello di PS in Mario e Pippo?

Basi fisiopatologiche per interpretare il PS trial

Equazione di moto e PS trial

Il PS trial valuta l’effetto sul volume corrente di diversi livelli di supporto inspiratorio. Si può interpretare correttamente il PS trial analizzandone i risultati alla luce dell’equazione di moto dell’apparato respiratorio, che, come i lettori di ventilab ormai ben sanno, è una base ineludibile per capire la ventilazione meccanica.

Riassumiamo rapidamente l’equazione di moto ed il suo significato. A pressione atmosferica, l’apparato respiratorio rimane fermo al volume che raggiunge al termine di una espirazione passiva completa, definito come Capacità Funzionale Residua.

L'inspirazione è possibile se si applica una pressione superiore a quella atmosferica ($P_{appl}$), in parte utilizzata per aumentare il volume polmonare (pressione elastica, $P_{el}$) ed in parte spesa per far scorrere il flusso inspiratorio nelle vie aeree (pressione resistiva, $P_{res}$).

Questo concetto fondamentale può essere riassunto nella equazione 1:

$$ P_{appl} = P_{el} + P_{res}~~~~~~(1)$$

Questa forma semplificata dell'equazione di moto, che trascura la presenza di un eventuale carico soglia, è sufficiente per proseguire il nostro ragionamento.

A sua volta, la pressione elastica è direttamente proporzionale al volume da introdurre ($V$) ed inversamente proporzionale alla “distensibilità” dell’apparato respiratorio, misurata come compliance ($C$): 

$$ P_{el} = \cfrac{V}{C}~~~~~~(2) $$

mentre la pressione resistiva è direttamente proporzionale all’entità del flusso che scorre nelle vie aeree ($\dot{V}$) ed alla resistenza delle vie aeree ($ R $): 

$$ P_{res} = \dot{V} \cdot {R}~~~~~~(3) $$

L’equazione 1 può quindi essere scritta come:

$$ P_{appl} = \cfrac{V}{C} + \dot{V} \cdot {R}~~~~~~(4)$$

$P_{appl}$ è la somma della pressione generata dai muscoli respiratori ($P_{mus}$) e della pressione inspiratoria del ventilatore ($P_{vent}$): 

$$ P_{mus} + P_{vent} =  \cfrac{V}{C} + \dot{V} \cdot {R}~~~~~~(5)$$

Nei soggetti in respiro spontaneo avremo solo $ P_{mus} $, nei pazienti in ventilazione controllata solo $ P_{vent} $, saranno entrambe presenti durante ventilazione assistita.

Dalla equazione 5 si possono ricavare le variabili che determinano il volume corrente, portando nel membro di sinistra il volume e lasciando tutto il resto a destra :

$$ V = (P_{mus} + P_{vent} -  \dot{V} \cdot {R}) \cdot C~~~~~~(6) $$ 

A prima vista questa equazione potrebbe sembrarti astratta, ma in realtà diventa viva e facilmente comprensibile se impari a leggerla e ti aiuterà a capire bene il PS trial di Mario e Pippo. 

Esplicitata concettualmente, l’equazione 6 ci dice che il volume corrente aumenta se aumenta la somma tra la pressione generata dai muscoli respiratori e quella applicata dal ventilatore, se aumenta la compliance oppure se si riducono flusso e/o resistenza.

Alla luce dell’equazione di moto risolta per il volume (equazione 6), possiamo capire il diverso comportamento di Mario e Pippo all’aumento della pressione di supporto. 

Se il volume corrente aumenta all'aumentare della pressione di supporto, come in Mario, vuol dire che ciascun livello di PS (cioè di $P_{vent}$) si somma ad una $P_{mus}$ che rimane sostanzialmente costante, cioè la somma $P_{mus} + P_{vent}$ aumenta all’aumentare della PS.

Al contrario se il volume corrente rimane sostanzialmente costante, come in Pippo, dobbiamo pensare che all’aumento del PS si riduca parallelamente la pressione generata dai muscoli respiratori. In termini formali possiamo dire che all’aumento di $P_{vent}$, la somma $P_{mus} + P_{vent}$ rimane costante, cioè  $P_{mus}$ si riduce della stessa quantità dell’incremento di $P_{vent}$.

L’applicazione del supporto inspiratorio non modifica in maniera rilevante l’attività dei muscoli respiratori di Mario: il ventilatore si aggiunge ai muscoli respiratori. Al contrario, con l’aiuto del ventilatore i muscoli respiratori di Pippo sono indotti a lavorare di meno, il ventilatore si sostituisce ai muscoli respiratori.

Drive respiratorio e PS trial

Il drive respiratorio è l’intensità dell’output (efferenze) del centro del respiro, che raggiunge i muscoli respiratori attraverso le vie nervose. Il centro del respiro è composto da una rete neuronale situata nel tronco dell'encefalo, tra ponte e midollo allungato.

L’intensità della contrazione dei muscoli respiratori è proporzionale al drive respiratorio: ogni sforzo inspiratorio intenso, ogni condizione che definiamo “distress respiratorio” hanno alla base un drive respiratorio intenso. L’indicatore di drive respiratorio più utilizzato in clinica è la P_0.1, a cui ho dedicato il post del 27/06/2021. 

Un elevato drive respiratorio, e l’intensa contrazione muscolare che ne consegue, è segno di malessere del centro respiro che riceve informazioni “negative” dalle sue afferenze, mentre un basso drive respiratorio è segno di benessere del centro del respiro.

Il drive respiratorio è aumentato da una serie di stimoli afferenti al centro del respiro (ipercapnia,  acidosi, ipossiemia, dolore, ansia, stati infiammatori sistemici, stimolazione di fibre nervose e recettori presenti nel parenchima polmonare) o dalla riduzione della inibizione che su di esso esercitano alcune aree corticali cerebrali (1).

La pressione sviluppata dai muscoli respiratori durante l’inspirazione non dipende unicamente dal drive respiratorio, ma anche dalla forza che riescono a generare i muscoli respiratori. Per questo motivo l'aumento del drive respiratorio può non essere accompagnato da un aumento del volume corrente se i muscoli respiratori sono deboli. In questo caso il volume corrente può essere addirittura inferiore al normale pur in presenza di un drive respiratorio molto aumentato. 

In altri casi, una meccanica respiratoria sfavorevole (bassa compliance, alte resistenze, un elevato carico soglia) può impedire ai muscoli respiratori di aumentare di volume corrente al di sopra dei valori fisiologici, pur in presenza di un drive respiratorio molto elevato, perchè per raggiungere questo risultato serviverebbe lo sviluppo di una $P_{mus}$ insostenibile anche per muscoli con normale forza. 

Interpretazione del PS trial di Mario e Pippo

In assenza di supporto inspiratorio (PS 0 cmH₂O) Mario e Pippo hanno entrambi volume corrente 600 ml e una frequenza 36/min, che producono una ventilazione al minuto di 21.6 l/min: hanno per questo lo stesso drive respiratorio? In entrambi il drive respiratorio è soddisfatto da 21.6 l/min di ventilazione? Oppure la ventilazione si ferma a 21.6 l/min per il limite che incontra nei muscoli respiratori, che non riescono a produrne una più elevata?

Il PS trial ci suggerisce la risposta a queste domande.

Pippo all’aumento del supporto inspiratorio mantiene costante il volume corrente. Riguardiamo la equazione 6: se riteniamo che l’aumento di PS (cioè di $P_{vent}$) abbia poco impatto su flusso, resistenza e compliance, la stabilità del volume corrente è spiegabile da una riduzione di $P_{mus}$ uguale all'aumento di $P_{vent}$. Questo comportamento è il segno che la ventilazione di Pippo senza supporto inspiratorio soddisfa già il livello di attivazione del centro del respiro. Il centro del respiro di Pippo è già "sazio" anche senza supporto inspiratorio, e qualsiasi aiuto del ventilatore (=$P_{vent}$) viene utilizzato per ridurre lo sforzo inspiratorio ($P_{mus}$) e non per avere più ventilazione.

Al contrario, Mario all’aumento del supporto respiratorio aumenta il volume corrente. Ciò è interpretabile con il fatto che $P_{mus}$ non si riduce parallelamente all’aumento di $P_{vent}$. Possiamo pensare che la ventilazione di Mario senza supporto inspiratorio sia la massima che egli riesce a sostenere ma che non sia quella necessaria per soddisfare l’intensa attivazione del centro del respiro. Il drive respiratorio di Pippo è "insaziabile", per questo il volume corrente aumenta ad ogni incremento del PS: più $P_{appl}$ si può avere, più si aumenta la ventilazione, avvicinandola sempre più a quella realmente richiesta dal centro del respiro.

A dispetto di un pattern respiratorio simile senza supporto ventilatorio, il PS trial ci fa vedere che il drive respiratorio è maggiore in Mario rispetto a Pippo.

Il PS trial per decidere il supporto respiratorio

Quando proseguire la ventilazione non-invasiva e quando intubare subito

La risposta di Mario (escalation del volume corrente all’aumento del PS) è preoccupante. Ha già una grave insufficienza respiratoria ipossiemica (PaO₂/FIO₂ < 150) che mette seri dubbi sulla possibilità di successo della ventilazione non-invasiva. A questo si associa un drive respiratorio “insaziabile”, cioè il mantenimento di $P_{mus}$ nonostante l’aggiunta di $P_{vent}$, un elemento prognosticamente negativo (2). Poiché il successo della ventilazione non-invasiva è legata anche alla riduzione del drive respiratorio, possiamo concordare che Mario potrebbe meritare l’intubazione già al termine del PS trial. Pippo, nonostante una uguale disfunzione polmonare, sta dimostrando un risultato positivo immediato, la riduzione del drive respiratorio e dello sforzo inspiratorio: per lui possiamo dare fiducia ancora per un po' di tempo alla ventilazione non-invasiva, rivalutandone periodicamente l'efficacia.

Come regolare il livello di PS

Spesso si legge che il PS debba essere incrementato fino al raggiungimento di un volume corrente di 6-8 ml/kg PBW (3). Ritengo che questo approccio non sia appropriato. Sono d'accordo che il PS debba essere aumentato se non si ottiene un volume di almeno 6 ml/kg PBW. Ma dovrebbe essere aumentato anche se, una volta raggiunto questo volume, ulteriori incrementi di PS non modificano in maniera rilevante la dimensione del volume corrente. L'aumento del PS diventa a questo punto efficace nel ridurre $P_{mus}$ senza generare un aumento della pressione transpolmonare e quindi della sovradistensione polmonare. 

Considerazioni finali

Alla luce di quanto abbiamo detto, dopo il PS trial si dovrebbe procedere all'intubazione di Mario ed invece continuare la ventilazione non-invasiva a Pippo con PS 12 cmH₂O.

Abbiamo visto in Mario e Pippo due tra le possibili risposte al PEEP trial. Possono esserci anche altri pattern di variazione del volume corrente durante un PEEP trial, ma conoscere le basi fisiopatologiche del PS trial ci consente di interpretarne il risultato di volta in volta in ciascun paziente in ventilazione assistita. 

Concludo come al solito riassumendo i punti salienti del post:

• il PS trial valuta il trend del volume corrente ottenuto inizialmente in CPAP (cioè senza supporto inspiratorio) e successivamente a livelli crescenti di PS;
• il PS trial può aiutare a:
• capire se intubare un paziente in ventilazione non-invasiva: 
• volume corrente sempre ≥  6-8 ml/kg PBW che continua ad aumentare ad ogni incremento di PS: è segno che la ventilazione non-invasiva non riduce la pressione generata dai muscoli respiratori. Da prendere in forte considerazione il passaggio all'intubazione tracheale;
• volume corrente approssimativamente stabile all'aumento del PS: la ventilazione non-invasiva probabilmente sta riducendo la pressione generata dai muscoli respiratori. E' una risposta da vedere positivamente nei pazienti con ventilazione non-invasiva, se il volume corrente non è chiaramente superiore a 10 ml/kg PBW. Con questo risultato nel PS trial è ragionevole proseguire con la ventilazione non-invasiva.
• scegliere il livello di supporto inspiratorio (sia in ventilazione invasiva che non-invasiva):
• volume corrente < 6 ml/kg PBW: il supporto inspiratorio dovrebbe essere aumentato finché non si raggiunge questo valore;
• volume corrente 6-10 ml/kg PBW: il supporto inspiratorio dovrebbe essere aumentato finché non aumenta significativamente il volume corrente ad ogni successivo incremento di PS. Da valutare con attenzione ogni livello di PS > 20 cmH₂O perchè potrebbe generare sovradistensione polmonare. In questi casi è utile la valutazione della driving pressure (con la misurazione della pressione di plateau durante un'occlusione di fine inspirazione) ed eventualmente della pressione transpolmonare.

Auguro un buon 2024 e, come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

Bibliografia

1.  Vaporidi K, Akoumianaki E, Telias I, et al.: Respiratory drive in critically ill patients. pathophysiology and clinical implications. Am J Respir Crit Care Med 2020; 201:20–32

2. Tonelli R, Fantini R, Tabbì L, et al.: Early inspiratory effort assessment by esophageal manometry predicts noninvasive ventilation outcome in de novo respiratory failure. a pilot study. Am J Respir Crit Care Med 2020; 202:558–567

3.  Carteaux G, Millán-Guilarte T, De Prost N, et al.: Failure of noninvasive ventilation for de novo acute hypoxemic respiratory failure: role of tidal volume. Crit Care Med 2016; 44:282–290

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Corsi Ventilab 2024

La preparazione dei corsi ventilab 2024 è ormai ultimata, puoi vedere la programmazione degli eventi già in calendario nella pagina "I prossimi corsi Ventilab", in cui troverai tutte le informazioni.

Finita questa fase di lavoro, riprenderanno, dopo una breve pausa, anche i post di ventilab. Come tutte le pause, mi auguro sia stata salutare per tutti: un po' di silenzio dona nuovo vigore.

Colgo l'occasione per augurare buon Natale a te e tutti i tuoi cari.

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Perfusione tissutale e shock

Abbiamo capito nel post precedente che la pressione arteriosa (in particolare il valore della pressione arteriosa media) è un dato semplice da rilevare ma, da solo, di scarsa utilità clinica nel paziente con shock perché non ha una diretta relazione con la perfusione tissutale, come evidente dalla fisiologia e dimostrato dagli studi clinici.

Pertanto dobbiamo sempre valutare l’adeguatezza della pressione arteriosa alla luce di indicatori di perfusione tissutale: se questi ultimi sono nella norma, possiamo essere soddisfatti del risultato raggiunto indipendentemente dal valore di pressione arteriosa media. Se invece esistono segni di ipoperfusione tissutale dobbiamo verificare se possono essere corretti da un miglioramento della funzione cardiovascolare, anche qualora i tradizionali obiettivi pressori (pressione arteriosa media > 65 mmHg) siano stati raggiunti.

L’ipoperfusione tissutale.

Riprendiamo la piccola storia di Mario e Pippo che abbiamo presentato nel post precedente. Per capire se il livello di pressione arteriosa è accettabile dobbiamo aggiungere qualche dato sulla perfusione tissutale. Ricordiamo che entrambi i pazienti sono nelle primissime fasi di trattamento dell’ipotensione, sono stati trattati solo con una prima espansione volemica e non abbiamo perciò ancora a disposizione un catetere venoso centrale:

• Mario (45 anni, senza malattie croniche, pressione media 58 mmHg): cute rosea, calda e asciutta; diuresi dell’ultima ora 40 ml; lattato arterioso 1.2 mmol/L

• Pippo (iperteso di 75 anni, pressione arteriosa media 67 mmHg): diuresi dell’ultima ora 10 ml; lattato arterioso 3.9 mmol/L; cute fredda al tatto, se la se si comprime con un dito sulla patella, al rilascio della compressione il colore iniziale viene recuperato dopo oltre 10”

Nei due pazienti abbiamo preso in considerazione tre semplici segni di perfusione tissutale, uno globale (il lattato arterioso) e due distrettuali (la diuresi come segno di perfusione renale ed il refill capillare per valutare la perfusione cutanea):

 -  Iperlattacidemia. Un’insufficiente trasporto di ossigeno o una disfunzione microcircolatoria regionale possono causare ipossia tissutale e iperlattacidemia. La mancata riduzione e/o un valore elevato del lattato arterioso (soprattutto entro le prime 24 ore di ricovero) si associano pertanto ad un rischio di morte aumentato (1,2), anche in assenza l’ipotensione (3-5).

- Oliguria. L’oliguria deve essere valutata in maniera differente nella fase precoce rispetto alle fase tardiva dello shock. 

Nella fase precoce la diuresi dipende principalmente dalla perfusione renale (nei pazienti con normale funzione renale) e pertanto l’oliguria è segno di ipoperfusione renale (la classica insufficienza renale da malattia pre-renale). Durante le prime sei ore di shock una riduzione della diuresi al di sotto di 0.5 ml.kg^-1.h^-1 si associa ad un aumentato rischio di morte (6,7). 

Nelle fasi più tardive il significato della diuresi può essere diverso. Una grave e/o prolungata ipoperfusione renale, la sepsi ed altre forme di infiammazione sistemica possono determinare una necrosi tubulare acuta (cioè una insufficienza renale da malattia renale), una condizione in cui l’oliguria può diventare il marker della malattia renale più che un segno di ipoperfusione renale. Terminata la fase precoce dello shock, la soglia di diuresi che si associa ad un incremento del rischio di morte si abbassa a 0.2-0.3 ml.kg^-1.h^-1 (8,9), l'oliguria non è necessariamente segno di ipoperfusione ed il suo trattamento, se opportuno, deve prendere in considerazione anche i diuretici.

- Tempo di refill capillare. Il tempo di refill capillare è un indice di perfusione cutanea. Si misura in maniera molto semplice al letto del paziente comprimendo con un dito la cute sopra la patella per 15” (anche il letto ungueale dell’esaminatore deve diventare pallido per assicurare una sufficiente compressione): dopo aver rilasciato la compressione si rileva il tempo necessario per tornare al normale colore della cute sopra la patella. Un tempo prolungato, superiore a 5”, denota una ipoperfusione della cute ed anch’esso si associa ad un aumentato rischio di morte (10). Esiste un altro indice clinico di perfusione cutanea, il mottling score, che valuta la presenza di marezzatura sugli arti inferiori (6,7). Nella mia personale esperienza clinica però ritengo che un mottling score > 2 (marezzatura che si estende oltre la patella) sia un segno di probabile prognosi infausta più che un'utile guida per capire se il livello di pressione arteriosa ottenuto con il supporto di circolo sia appropriato o meno.

Cosa fare in presenza di ipoperfusione tissutale.

Dopo l’iniziale idratazione Mario, non ha alcun segno clinico che lasci pensare ad un insufficiente flusso di sangue verso i tessuti, nonostante il mancato raggiungimento del target pressorio minimo raccomandato. Possiamo pensare che il supporto di circolo sia sufficiente e non ritenere indispensabile fare di tutto per arrivere a questi benedetti 65 mmHg di pressione arteriosa media.

Al contrario Pippo, nonostante il raggiungimento dell’obiettivo pressorio solitamente raccomandato, ha persistenti segni di ipoperfusione tissutale polidistrettuale (oliguria, iperlattacidemia, aumentato tempo di refill capillare) e merita sicuramente di proseguire con l'intervento terapeutico a sostegno del circolo. 

Possiamo sinteticamente articolare in due livelli la possibile strategia di escalation terapeutica: 

1. per prima cosa si può aumentare il target pressorio (ad esempio raggiungere una pressione arteriosa media di almeno 75-80 mmHg), soprattutto considerando che Pippo è un iperteso. In caso di ipertensione arteriosa, la perfusione degli organi (in particolare del rene) ha probabilmente una soglia di autoregolazione aumentata e quindi una pressione arteriosa “normale” può essere insufficiente a garantire una buona perfusione renale e ridurre la probabilità di evoluzione verso la necrosi tubulare acuta (11). L’ulteriore incremento della pressione può essere ottenuto sia con altri fluidi e/o con vasocostrittori, in relazione all’anamnesi, all’obiettività clinica ed alla valutazione ecografica;
2. se l'aumento di pressione arteriosa non ottenesse un miglioramento clinicamente rilevabile della perfusione tissutale, un monitoraggio emodinamico avanzato diventerebbe assolutamente raccomandato. In questo modo si può capire se l’ipoperfusione può essere trattata con un aumento di portata cardiaca e se è più corretto utilizzare (ed a quale dosaggio) fluidi, vasocostrittori, vasodilatatori o inotropi per la prosecuzione del supporto di circolo. Questo argomento è decisamente complesso per essere affrontato in coda a questo post.

Per finire, in un soggetto come Pippo, con fattori di rischio per malattia cardiovascolare, terrei sotto osservazione anche pressione arteriosa diastolica ed elettrocardiogramma. Infatti una ipotensione diastolica persistente potrebbe portare a fenomeni di ischemia miocardica rilevabili con il tracciato elettrocardiografico (12).

Conclusioni

Come di consueto, concludiamo il post con una breve sintesi dei punti salienti:

• La valutazione della perfusione tissutale è fondamentale indipendentemente dal raggiungimento di una pressione arteriosa media > 65 mmHg
• Ci sono semplici segni di ipoperfusione tissutale che possono essere rilevati facilmente anche senza monitoraggi sofisticati: iperlattacidemia, oliguria, allungamento del tempo di refill capillare;
• L’oliguria è segno di ipoperfusione tissutale solo nelle fasi precoci dello shock, quando l’insufficienza renale è pre-renale, mentre nelle fasi tardive può diventare marker di insufficienza renale;
• In caso di ipoperfusione tissutale in soggetti ipertesi con pressione arteriosa media > 65 mmHg è ragionevole aumentare il target pressorio a valori più altri (75-80 mmHg)
• Se persiste l’ipoperfusione tissutale nonostante il raggiungimento di un obiettivo pressorio individualizzato, il supporto di circolo deve proseguire con monitoraggio avanzato che consenta di valutare l'appropriatezza della portata cardiaca e del trasporto di ossigeno.

Un sorriso e buon Ferragosto a tutti gli amici di ventilab.

Bibliografia

1) Vincent J-L, Quintairos e Silva A, Couto L, et al.: The value of blood lactate kinetics in critically ill patients: a systematic review. Crit Care 2016; 20:257
2) Hayashi Y, Endoh H, Kamimura N, et al.: Lactate indices as predictors of in-hospital mortality or 90-day survival after admission to an intensive care unit in unselected critically ill patients. PLoS ONE 2020; 15:e0229135
3) Shankar-Hari M, Phillips GS, Levy ML, et al.: Developing a new definition and assessing new clinical criteria for septic shock: for the third international consensus definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3). JAMA 2016; 315:775
4) Gotmaker R, Peake SL, Forbes A, et al.: Mortality is greater in septic patients with hyperlactatemia than with refractory hypotension. Shock 2017; 48:294–300; 
5) April MD, Donaldson C, Tannenbaum LI, et al.: Emergency department septic shock patient mortality with refractory hypotension vs hyperlactatemia: A retrospective cohort study. Am J Emerg Med 2017; 35:1474–1479
6) Ait-Oufella H, Lemoinne S, Boelle PY, et al.: Mottling score predicts survival in septic shock. Intensive Care Med 2011; 37:801–807
7) Dumas G, Lavillegrand J-R, Joffre J, et al.: Mottling score is a strong predictor of 14-day mortality in septic patients whatever vasopressor doses and other tissue perfusion parameters. Crit Care 2019; 23:211
8) Md Ralib A, Pickering JW, Shaw GM, et al.: The urine output definition of acute kidney injury is too liberal. Crit Care 2013; 17:R112
9) Bianchi NA, Altarelli M, Monard C, et al.: Identification of an optimal threshold to define oliguria in critically ill patients: an observational study. Crit Care 2023; 27:207
10) Ait-Oufella H, Bige N, Boelle PY, et al.: Capillary refill time exploration during septic shock. Intensive Care Med 2014; 40:958–964
11) Asfar P, Meziani F, Hamel J-F, et al.: High versus low blood-pressure target in patients with septic shock. N Engl J Med 2014; 370:1583–1593
12) Owens P, O’Brien E: Hypotension in patients with coronary disease: can profound hypotensive events cause myocardial ischaemic events? Heart 1999; 82:477–481

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Corso "La pressione esofagea: come utilizzarla durante la ventilazione meccanica."

Alla pagina “I prossimi corsi Ventilab” troverai il calendario aggiornato dei corsi del secondo semestre 2023. 

Accogliendo la richiesta di un gruppo di colleghi, abbiamo aggiunto alla programmazione il corso "La pressione esofagea: come utilizzarla durante la ventilazione meccanica", che si terrà il 13-14 ottobre 2023 nell'ospedale di Verduno in provincia di Cuneo. 

La letteratura scientifica è ormai ricca di dati a supporto dell’utilità della pressione esofagea nei pazienti sottoposti a ventilazione meccanica, cosa che trova peraltro conferma nella nostra pratica clinica dopo quasi 20 anni di utilizzo nei pazienti con ARDS o in quelli con weaning prolungato. Per questi motivi la pressione esofagea ha sempre avuto uno spazio fin dai primi eventi formativi proposti dal nostro gruppo. 

Ora i tempi sono maturi per dedicare alla pressione esofagea un corso monotematico. A Verduno affronteremo sia gli aspetti tecnici, fondamentali per una corretta rilevazione del segnale, che quelli clinici, con tutte le possibili applicazioni della pressione esofagea nei pazienti con insufficienza respiratoria. Se pensi di poter essere interessato all'argomento clicca qui per per avere tutte le informazioni, scaricare il programma ed eventualmente iscriverti.

A tutti gli amici di ventilab, come sempre un sorriso e buona estate!

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Pressione arteriosa media e shock

Mario e Pippo hanno un'infezione che ha determinato anche ipotensione. Dopo una prima somministrazione di fluidi, si presentano così:

- Mario, 45 anni, senza malattie croniche. Pressione arteriosa: 78/48 mmHg (pressione arteriosa media 58 mmHg). 

- Pippo, 75 anni, in terapia per ipertensione arteriosa. Pressione arteriosa: 95/50 mmHg (pressione arteriosa media 67 mmHg).

Alla luce di queste pochissime informazioni, proviamo comunque a farci due domande:

1) Questi dati sono sufficienti per decidere se intervenire per aumentare, ed eventualmente di quanto, la pressione arteriosa di Mario e/o Pippo?

2) Ritieni ci siano altri dati da valutare per poter rispondere alla domanda? 

Prima di tentare di rispondere a queste domande, consideriamo sia i dati degli studi clinici sulla pressione arteriosa nello shock settico che le basi fisiologiche della pressione arteriosa.

Cosa dicono gli studi clinici.

L’ultima edizione delle linee guida della Surviving Sepsis Campaign raccomanda che, negli adulti con shock settico, la pressione arteriosa media sia inizialmente mirata a raggiungere 65 mmHg (rispetto a target più elevati) (1).

Gli studi clinici nei pazienti con shock settico però, se valutati nel loro complesso, non supportano l’idea che ci sia un valore soglia di pressione arteriosa media da raggiungere.

Preliminarmente dobbiamo considerare che non è stato studiato l’impatto clinico  e fisiologico di valori di pressione arteriosa media inferiore a 60-65 mmHg: pertanto il valore di 65 mmHg deve essere considerato come il minore tra quelli studiati. 

Quando i 65 mmHg di pressione arteriosa media sono confrontati con valori più elevati (per lo più tra 75 e 85 mmHg), gli studi raggiungono conclusioni contrastanti: in alcuni casi non vi sono differenze, in altri casi probabilmente può essere più favorevole mantenersi su valori più bassi, in altri ancora sembra più favorevole avere più elevati livelli di pressione (2-8).

Se consideriamo nel loro complesso questi risultati discordanti, si dovrebbe far strada l’idea che probabilmente la pressione arteriosa media sia un obiettivo poco importante nel supporto cardiovascolare dei pazienti con sepsi. 

La pressione arteriosa, note fisiologiche.

La pressione arteriosa durante il ciclo cardiaco.

Una premessa: nel nostro ragionamento ignoreremo completamente la riflessione retrograda dell’onda pressoria, un aspetto molto importante nella formazione dell'onda di pressione arteriosa ma la cui omissione non modifica il senso del ragionamento che faremo.

La pressione arteriosa è il risultato dello stiramento delle fibre elastiche della parete arteriosa da parte del volume di sangue in essa contenuto. 

Il volume di sangue contenuto in un’arteria in un determinato istante è dato dall’equilibrio dinamico tra due flussi, uno in arrivo dal cuore ed uno in uscita verso il circolo più periferico. 

In sistole questi due flussi sono contemporaneamente presenti, cioè nello stesso istante arriva sangue dal cuore ed esce sangue verso il circolo periferico. Nella fase iniziale della sistole (area rossa nella fig. 1), la pressione aumenta perché il volume di sangue nell’arteria aumenta, cioè il flusso in arrivo è maggiore del flusso in uscita. 

Figura 1

Questo aumento di volume viene accolto dalla espansione sistolica dell’arteria che raggiunge il suo massimo al picco sistolico (figura 2).

Figura 2

Con il proseguire della sistole oltre il picco sistolico, il calo di pressione significa che il volume ematico dell’arteria diminuisce: continua il flusso in arrivo, ma ora il flusso in uscita lo supera (area grigia nella figura 1).

L’incisura dicrota segna il passaggio dalla sistole alla diastole (area lilla nella figura 1): la chiusura della valvola aortica fa cessare il flusso in arrivo all’arteria e rimane solo il flusso in uscita. La pressione arteriosa in diastole pertanto esprime l’interazione tra vaso arterioso e circolo periferico, a differenza della pressione arteriosa in sistole che include anche l’accoppiamento con la pompa cardiaca.

Il flusso diastolico dall’arteria verso il circolo periferico è spinto dal ritorno elastico della parete arteriosa contro il volume di sangue in essa contenuto (figura 3) ed ostacolato dalla pressione a valle. 

Figura 3

Cerchiamo ora di capire il significato di questa pressione a valle, elemento fondamentale anche per la corretta interpretazione della pressione arteriosa media. 

Di solito la diastole dura meno di 1 secondo ed è interrotta dalla nuova sistole. Ipotizziamo di poter prolungare la diastole per parecchi secondi in modo tale da completare il deflusso del sangue arterioso verso il circolo capillare ed arrivare ad azzerare il flusso arterioso. A quanto pensiamo possa scendere la pressione arteriosa durante questa ipotetica maxi-diastole? E’ stato dimostrato teoricamente e sperimentalmente che la riduzione della pressione arteriosa diastolica si ferma a valori ben superiori a quelli delle pressioni venose, dell’ordine dei 25-50 mmHg (9-11). Si ritiene che questa sia una pressione critica di chiusura, al di sotto della quale il flusso cessa e di conseguenza la perfusione tissutale si arresta.

A questo punto appare chiaro che tutta la quota di pressione arteriosa diastolica al di sotto della pressione critica di chiusura non dovrebbe essere considerata come pressione di perfusione.

Inoltre la pressione arteriosa diastolica è dipendente dalle resistenze vascolari periferiche, principalmente localizzate a livello arteriolare precapillare. Ne consegue che la pressione arteriosa diastolica può ridursi lentamente (e quindi rimanere elevata) perché c’è vasocostrizione arteriolare che ostacola il deflusso (e la perfusione tissutale) oppure può ridursi rapidamente (e quindi diventare subito bassa) se c’è vasodilatazione, con flusso e perfusione verso i tessuti facilitati.

E' quindi evidente che solo una parte della pressione arteriosa diastolica (quella al di sopra della pressione critica di chiusura) genera flusso, e che questa parte di pressione arteriosa diastolica può addirittura avere una relazione inversa con il flusso.

Diversamente dalla pressione diastolica, la pressione pulsatoria (cioè l’incremento sistolico della pressione) è direttamente correlata alla gittata sistolica e quindi alla portata cardiaca ed alla perfusione. Ovviamente l’entità della correlazione tra pressione pulsatoria e stroke volume dipende dalla compliance arteriosa, generando ad esempio lo stesso stroke volume una pressione pulsatoria che aumenta parallelamente con l’età. 

La pressione arteriosa media

Nella figura 4 vediamo riprodotta una curva di pressione arteriosa “normale”, con pressione sistolica (PAS) 122 mmHg, diastolica (PAD) 80 mmHg. La pressione pulsatoria (PP) è 42 mmHg. 

Figura 4

La pressione arteriosa media è la media della pressione arteriosa durante un intero ciclo cardiaco (sistole e diastole), ed è misurata dividendo l’area sotto curva di pressione durante un ciclo cardiaco per la durata del ciclo (area rossa che equivale all’area grigia della figura 4). Quando la rilevazione della pressione è molto frequente (ad esempio durante il monitoraggio invasivo che ha almeno 100 campionamenti al secondo), la pressione arteriosa media è molto ben approssimata dalla media aritmetica di tutti i valori pressori rilevati durante il ciclo cardiaco.

La pressione arteriosa media (PAM) può anche essere stimata (approssimativamente) utilizzando l’equazione

$$ PAM = PAD + \cfrac{1}{3} \cdot PP ~~~(eq.~1) $$ 

Nell’esempio in figura 1 si calcola una PAM di 94 mmHg.

Si può ben vedere sia dalla valutazione grafica nella figura 4 che dalla equazione 1, che la pressione arteriosa media è principalmente determinata dalla pressione arteriosa diastolica e molto meno da quella pulsatoria. Nel nostro esempio, dei 94 mmHg di pressione media, ben l'85% è dovuto alla diastolica (80 mmHg) e solo il 15% alla pressione di pulsazione (gli altri 14 mmHg).

La pressione arteriosa media mette insieme pressione diastolica e pulsatoria, che però dal punto di vista fisiopatologico ed emodinamico hanno significati molto diversi ed in essa è preponderante il peso della diastolica, la parte di pressione arteriosa meno correlata con la perfusione tissutale.

Anche alla luce di queste considerazioni non stupisce che gli studi clinici non abbiano portato a trovare un chiaro obiettivo di pressione arteriosa media nel trattamento dei pazienti con shock.

Torniamo a Mario e Pippo...

Ora possiamo rispondere alla prima domanda delle due domande iniziali, quella che chiede se e quanto dobbiamo modificare la pressione arteriosa a Mario (quarantacinquenne sano con 58 mmHg di pressione arteriosa media) e/o a Pippo (settantacinquenne iperteso con 67 mmHg di pressione arteriosa media). La risposta è sconfortantemente semplice: non abbiamo dati sufficienti per prendere una decisione. La pressione arteriosa è un dato semplice da rilevare ma di poca utilità clinica nel paziente con shock. La pressione arteriosa sia di Mario che di Pippo potrebbe essere sufficiente alla perfusione di organi e tessuti come potrebbe essere insufficiente.

Dobbiamo necessariamente avere altre informazioni per decidere se e cosa fare. Questa sarebbe la seconda domanda a cui rispondere, ma questo post è già diventato molto corposo: vale la pena fare una pausa e continuare nel prossimo.

Conclusioni

Per ora riassumiamo i concetti principali del post di oggi:

- Il raggiungimento di una pressione arteriosa media di 65 mmHg è indicato come obiettivo di trattamento nel paziente con ipotensione secondaria ad infezione ma la letteratura porta a conclusioni contrastanti;

- La pressione pulsatoria è funzione anche dello stroke volume, che è la base della portata cardiaca ed è quindi un elemento importante per la perfusione periferica;

- La pressione arteriosa diastolica è dipendente dalle resistenze vascolari periferiche e dalla pressione critica di chiusura, elementi che limitano il flusso verso i tessuti;

- Nel calcolo della pressione arteriosa media è preponderante il peso della pressione diastolica rispetto a quello della pressione pulsatoria. Poiché la perfusione (portata cardiaca) è funzione della pressione pulsatoria e non della diastolica, è ragionevole pensare che la pressione arteriosa media sia un indice di perfusione poco affidabile. Alla luce di queste considerazioni si comprende bene l'inconcludenza degli studi clinici alla ricerca della “giusta” pressione arteriosa media.

- Per valutare l’adeguatezza dell'emodinamica nei pazienti con shock è indispensabile considerare sempre altri indici di perfusione accanto alla misurazione della pressione arteriosa.

Come sempre, un caro saluto ed un sorriso a tutti gli amici di ventilab.

Bibliografia.

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