PERCORSI DIAGNOSTICI NELL OBESITA. G. Polese. *UOC Pneumologia Ospedali Riuniti Bergamo

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1 PERCORSI DIAGNOSTICI NELL OBESITA G. Polese *UOC Pneumologia Ospedali Riuniti Bergamo

2 9 agosto 2004 Eccessivo accumulo di tessuto adiposo Classificata sulla base del superamento dei valori di normalità: Peso ideale (IBW): Lieve peso % IBW Grave peso >150 % IBW Indice di massa corporea (BMI= W/H 2 ): Lieve > 28 Grave >40

3 Morbid Obesity in the Medical ICU Alì El-Sohl et al. Chest 2001; 120: Retrospective study on the medical records of 117 obese patients (BMI>40) admitted to medical ICU. 62% of obese compared to 46% of nonobese required MV. Overall mortality was 32% in obese vs 17% in the nonobese group.

4 ALTERAZIONI FUNZIONALI delle elastanze del CW±L con conseguente di ERV, CFR, TLC (±) di CFR con delle resistenze polmonari e comparsa di LF di CFR, alterazioni V/Q con scambio gassoso = ipossiemia (supino) delle elastanze ± LF ± OSAS = ipercapnia?

5 Volumi polmonari ALL MEAN SD VC % pred FVC % pred FEV.1 % pred FEV.1/FVC % ERV % pred RV % pred FRC % pred TLC % pred n-fl FL OHS MEAN SD MEAN SD MEAN SD * * = p< 0.05 VS n-fl

6 Ferretti A et al. Chest 2001

7 Mechanism of impaired gas exchange in obesity Reduction in ERV closure of small peripheral airways ventilation-perfusion mismatching increased (A-a)PO2 hypoxemia Holley HS et al. JCI 1967; Barrera F et al. JAP 1969; Douglas FG et al. JAP 1972 Barrera F et al. ARRD 1973; Farebrother MJB et al. BMJ 1974.

8 Scambio gassoso TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS DLCO % pred KCO %pred ph PaCO2 mmhg * 6 PaO2 mmhg * 9 (A-a)PO2 mmhg * = p < 0.05 VS n-fl; = p < 0.05 vs FL

9 GAS EMATICI ARTERIOSI r = 0.68 p <0.001 PaO2 (mmhg) PaCO2 (mmhg) nfl FL OHS

10 Clinical approach to the critically ill, morbidity obese patients El-Sohl A et al AJRCCM 2004 When morbidity obese patients assume the supine position while undergoing intubation, the FRC decreases as a consequence of a reduction in ERV. The reduction in FRC impairs the capacity of obese patients to tolerate period of prolonged apnoeas (hypoxemia). Hazardous induction of anesthesia with increased risk of failed intubation. mask and bag ventilation (?), awake intubation (?) tracheostomy (?)

11 RISPOSTA VENTILATORIA ALLA CO2 TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS VE/ PCO2 L/min/mmHg * MINUTE VENTILATION (L/min) ET CO2 (mmhg) NORMALS n-fl FL OHS

12 BMI = 47 IBW =194 % ph 7.39 PaO2 94 PaCO2 39 (A-a)PO2 7 MIP 73 P EFL 0% VT VE/ CO2 3.61

13 BMI = 44 IBW = 215 % ph 7.36 PaO2 63 PaCO2 67 (A-a)PO2 4 MIP 50 P0.1 4 EFL 80% VT VE/ CO2 0.23

14 CONCLUSIONI CV + FVC (!!) NORMALE? (ERV) SI NO TLC EGA LF SUPINO STOP ALTERATI? SI MIP CO2 rebr. NO STOP

15 CONCLUSIONI Soggetti con grave obesità presentano: scarsa correlazione dei parametri funzionali con BMI o IBW marcata riduzione del ERV e quindi della CFR, LF, ipossiemia con moderato aumento della (A-a)PO2, possibile riduzione della risposta ventilatoria alla CO2; Una accurata valutazione funzionale deve comprendere in tutti i soggetti: studio dei volumi polmonari statici e dinamici emogasanalisi arteriosa in posizione seduta (supina?) valutazione della limitazione di flusso in posizione supina determinazione della MIP? determinazione della risposta ventilatoria alla CO2?

16 TIME - Aug. 9th, 2004

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18 The volume-pressure curves in Normal and Obese Men Sharp JT et al JCI 1964

19 Mechanisms of reduced compliance Effect of obesity on the chest wall stiffer rib cage (additional load) abdomen overdistension Effect of obesity on the lungs increased pulmonary blood volume increased closure of dependent airways» Rochester DF. 1985

20 Mechanisms of increased resistance These findings suggest that in addition to the elastic load, obese subjects have to overcome increased respiratory resistance resulting from the reduction in lung volumes related to overweight, with a neglegible contribution from chest wall flow resistance.

21 Expiratory flow limitation and orthopnea in massive obesity subjects Ferretti A et al. Chest 2001

22 Muscoli respiratori e performance fisica TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MUSCOLI RESPIRATORI MIP cmh2o % pred MEP cmh2o % pred

23 Caratteristiche dei pazienti TUTTI PAZIENTI n 26 SESSO n 8F/18M MEDIA DS ETA' anni ALTEZZA cm PESO Kg BMI Kg./m BW % ideale n-fl FL OHS F/5M 4F/6M 2F/7M MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS

24 Volumi polmonari ALL MEAN SD VC % pred FVC % pred FEV.1 % pred FEV.1/FVC % ERV % pred RV % pred FRC % pred TLC % pred n-fl FL OHS MEAN SD MEAN SD MEAN SD * * = p< 0.05 VS n-fl

25 Scambio gassoso TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS DLCO % pred KCO %pred ph PaCO2 mmhg * 6 PaO2 mmhg * 9 (A-a) O2 mmhg * = p < 0.05 VS n-fl; = p < 0.05 vs FL

26 Profilo ventilatorio.. TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS VE L/min VE/Kg. ml/min/kg * 13 VT L VT/Kg ml/kg f respiri/min VA L/min VA/Kg ml/min/kg * 12 * = p < 0.05 VS n-fl; = p < 0.05 vs FL

27 Muscoli respiratori e performance fisica TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MUSCOLI RESPIRATORI MIP cmh2o % pred MEP cmh2o % pred MWT DISTANZA SpO2 min

28 Meccanica respiratoria SEDUTO P0.1 CI LFE P0.1 CI SUPINO cmh2o Litri n %VT cmh2o Litri n %VT TUTTI MEDIA / / DS n-fl MEDIA / /7 -- DS FL MEDIA / /10 35* + DS OHS MEDIA /9 60* /9 64* LFE DS * = p < 0.05 VS n-fl; = p < 0.05 vs FL; + = p <0.001 versus SEDUTO

29 RISPOSTA VENTILATORIA ALLA CO2 (2) TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS VE/ PCO2 L/min/mmHg * MINUTE VENTILATION (L/min) ET CO2 (mmhg) NORMALS n-fl FL OHS

30 Poligrafia notturna TUTTI n-fl FL OHS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA DS MEDIA SD AHI ev/h AHI >= 10 ev/h 17/26 4/7 7/10 6/9 MEAN SpO2 % * 6 * = p < 0.05 VS n-fl; = p < 0.05 vs FL

31 CONCLUSIONI Soggetti con grave obesità presentano: nessuna correlazione dei parametri funzionali con BMI o IBW marcata riduzione del ERV e quindi della CFR, un modesto aumento della A-aDO2 e normale performance dei muscoli respiratori; il sottogruppo OHS, presenta una maggiore limitazione di flusso durante espirio tranquilla e importante compromissione della risposta ventilatoria alla CO2 nonostante una normale performance dei muscoli respiratori è quindi consigliabile sottoporre ad una accurata indagine funzionale tutti i pazienti affetti da grave obesità avviati ad un intervento chirurgico

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33 Lung volumes, respiratory mechanics, and ventilatory response in obese patients without and with hypoventilation syndrome. BMI Kg/m 2 FRC %pr TLC %pr Crs ml/ cmh 2 O Rrs cmh 2 O. L -1.s WOB J/L V E/ PCO 2 l/min/ mmhg N OB OH Rochester DF. 1985

34 Expiratory flow limitation and orthopnea in massive obesity subjects 46 (18 men) healthy obese (BMI 51±9; 44±11yrs). EFL and dyspnoea frequently occur with the subject in the supine position suggesting that dynamic pulmonary hyperinflation and intrinsic PEEP may be partly responsible for ortopnea in massively obese subjects. Ferretti A et al. Chest 2001; 119:1401-8

35 EFFECTS OF OBESITY ON LUNG VOLUMES AND RESISTANCE BMI FRC IC Raw Rrs Crs Kg/m 2 %pr %pr cmh 2 O. cmh 2 O. ml. L -1.s L -1.s cmh 2 O % +8% ±1 ±.02 ±.02 ± % +6% 27 ±1 ± % +1% ±2 ±.05 ±.06 ±4 From: Zerah F et al. Chest 1993; 103:1470-6

36 Gas exchange in Normals (N) and in Obese Subjects (OS) without and with hypoventilation (OH). Variable N OB OH PaCO 2 (mmhg) PaO 2 (mmhg) A-aPO 2 (mmhg) DLCO (ml/min/mmhg) » Rochester DF in THE THORAX. 1995

37 Exercise capacity in Normals (N) and in Obese Subjects (OS) without and with hypoventilation (OH) Variable units N OS OH VO 2 max (ml/kg/min) VEmax (l/min) MVV (l/min) MIP (cmh2o) MEP (cmh2o) » Rochester DF in THE THORAX. 1995

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