Respirazione spontanea: un altro aspetto della ventilazione protettiva intraoperatoria?

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1 Ventilazione protettiva in sala operatoria Respirazione spontanea: un altro aspetto della ventilazione protettiva intraoperatoria? L'anestesia generale con blocco neuromuscolare e successiva ventilazione controllata è sospettata di essere una delle principali cause di insufficienza respiratoria. Oltre ai parametri per la ventilazione controllata, anche la respirazione spontanea intraoperatoria potrebbe essere una delle opzioni che possono contribuire a un ulteriore miglioramento. In questo articolo vengono forniti interessanti approfondimenti dei dati e degli studi ricavati dalla letteratura scientifica esistente. Drägerwerk AG & Co. KGaA 1

2 Negli ultimi anni sono stati oggetto di discussione diversi aspetti della protezione polmonare durante la ventilazione in anestesia generale. Nei paragrafi precedenti abbiamo raccolto utili dati basati sulle evidenze e raccomandazioni ricavate dalla letteratura esistente. Questa discussione si è concentrata principalmente sulla ventilazione meccanica controllata, dal momento che numerose procedure chirurgiche richiedono il rilassamento neuromuscolare e, di conseguenza, impongono la necessità di determinare strategie di ventilazione meccanica di tipo protettivo. Tuttavia, è opportuno considerare che il rilassamento neuromuscolare e la successiva ventilazione a pressione positiva (forzata) sembrano giocare un ruolo significativo nel determinare insufficienza respiratoria e, potenzialmente, le sopra citate complicanze polmonari postoperatorie che la ventilazione protettiva mira a neutralizzare. Non sembra quindi illogico chiedersi se sia più utile riportare il paziente a un'attività respiratoria spontanea il prima possibile alla fine dell'anestesia generale o immediatamente dopo aver provveduto alla protezione delle vie respiratorie. Suggerimento: per ulteriori informazioni tecniche, consultare il nostro e-book "technology insights". Distribuzione disomogenea Gli studi di imaging negli animali hanno dimostrato che la ventilazione non viene distribuita fisiologicamente durante la ventilazione obbligatoria continua (CMV). Durante la CMV, la ventilazione viene spostata nelle regioni polmonari anteriori, non dipendenti e con scarsa perfusione, determinando uno squilibrio del rapporto ventilazione/perfusione (V/Q) a cui è stata dedicata ampia letteratura 1. Fig. 1: Immagine TC (A) di un paziente con collasso polmonare dorsale, che rappresenta la distribuzione regionale del contenuto di aria. Immagine EIT (B) di un paziente con situazione polmonare comparabile, che rappresenta la distribuzione regionale della ventilazione. 6%, 38% Questo dato si applica sia ai pazienti anestetizzati con polmoni sani che ai pazienti con disfunzione polmonare significativa. La ragione di ciò risiede presumibilmente nel ruolo del diaframma. In caso di rilassamento farmacologico, la pressione idrostatica intraddominale spinge il diaframma e lo sposta verso l'alto, in posizione più prossima al cranio, con aumento della pressione antero-posteriore. Questa condizione contrasta o persino impedisce il movimento del diaframma nelle regioni polmonari dipendenti, determinando lo spostamento della ventilazione nelle regioni polmonari non dipendenti e lasciando le regioni polmonari dorsali in prossimità del diaframma meno ventilate o atelettasiche. Il volume corrente somministrato meccanicamente, al momento opportuno, si sposta principalmente nelle regioni polmonari anteriori, non dipendenti e con scarsa perfusione determinando il summenzionato squilibrio del rapporto V/Q 5. che diventa omogenea Durante la respirazione spontanea, le parti posteriori del diaframma si spostano di più rispetto alla piastra tendinea anteriore determinando una migliore ventilazione delle regioni polmonari dipendenti anche in posizione supina. Questo risultato determina un miglioramento dello squilibrio del rapporto V/Q in quanto il diaframma è in grado di contrastare la compressione alveolare 1, 5. La ventilazione migliorata delle regioni polmonari iuxta-diaframmatiche contribuisce a migliorare la capacità funzionale residua (FRC) associata alla respirazione spontanea 1. Fig. 2: Immagine TC (C) di un paziente con normale ventilazione polmonare, che rappresenta la distribuzione regionale del contenuto di aria. Immagine EIT (D) che rappresenta una distribuzione omogenea della ventilazione. 10% 40% 54% 2% 41% 9% A. Collasso polmonare, come visualizzato dalle immagini TC B. Collasso polmonare, come visualizzato dalle immagini EIT C. Polmone ventilato normalmente, D. Polmone ventilato normalmente, come visualizzato dalle immagini TC come visualizzato dalle immagini EIT Drägerwerk AG & Co. KGaA 2

3 Escursione diaframmatica Il risultato sopra riportato è stato confermato anche da una ricerca che ha esaminato l'escursione diaframmatica tramite fluoroscopia diaframmatica durante la respirazione spontanea e la ventilazione a pressione positiva. Per analizzare le differenze, il diaframma è stato suddiviso in tre segmenti: superiore (ventrale, non dipendente), centrale e inferiore (dorsale, dipendente). Durante la normale respirazione spontanea, l'escursione diaframmatica totale è risultata significativamente superiore rispetto a quella ottenuta durante la respirazione a pressione positiva. I dati di questo studio dimostrano chiaramente che, durante la respirazione spontanea, si osserva una maggiore escursione diaframmatica nella regione inferiore dipendente, a prescindere dal tipo di atto respiratorio applicato, normale o profondo. Supporto necessario I dati disponibili sembrano dimostrare che la respirazione spontanea può determinare migliori condizioni di ventilazione rispetto alla ventilazione meccanica controllata. Tuttavia, in corso di chirurgia, i farmaci anestetici, in particolare gli oppioidi, compromettono la respirazione spontanea causando depressione respiratoria 7. Quando l'anestesia generale con isoflurano o sevoflurano è stata messa a confronto con la ventilazione a pressione positiva (PPV) o la respirazione spontanea, si è osservato che la PPV ha prodotto migliori risultati respiratori rispetto alla respirazione spontanea, in particolare in relazione all'ossigenazione e alla etco 2. Non sono state osservate differenze in merito ai parametri emodinamici. Tuttavia, in questo studio, i tentativi di respirazione spontanea non sono stati in alcun modo supportati attivamente 8. Durante la ventilazione a pressione positiva, dopo che sono stati applicati volumi correnti inferiori, si è osservata una minore escursione diaframmatica nella parte inferiore dipendente piuttosto che nella parte superiore non dipendente. Solo quando si sono applicati volumi correnti più elevati, si è osservata un'escursione diaframmatica più o meno uguale nelle parti superiore e inferiore del diaframma 2. Questo risultato può giocare un ruolo significativo nell'ambito della discussione sulla ventilazione protettiva polmonare che richiede l'applicazione di bassi volumi correnti. Posizione del diaframma dopo l'espirazione Posizione del diaframma dopo l'inspirazione Fig. 3: L'attività diaframmatica durante la respirazione spontanea favorisce la ridistribuzione dei gas nelle aree dipendenti con buona perfusione Brimacombe et al hanno effettuato dei test per verificare se la ventilazione a pressione assistita (PSV) con PEEP avrebbe raggiunto risultati migliori rispetto alla sola applicazione della CPAP, senza alcun supporto con volume corrente. I risultati dimostrano chiaramente che la PSV determina una più elevata saturazione dell'ossigenazione, valori di etco 2 inferiori e un aumento dei volumi correnti espirati rispetto alla CPAC senza supporto con volume corrente, garantendo di conseguenza uno scambio gassoso più efficace 3. In un altro studio clinico, Bosek et al hanno rilevato che una PSV con pressione titolata per produrre un volume corrente (fisiologico) quasi normale contribuisce a migliorare l'efficienza della respirazione spontanea durante l'anestesia per inalazione riducendo la frequenza respiratoria (RR) e la PaCO 2 e mantenendo, nel contempo, l'omeostasi emodinamica 4. Tuttavia, vi è un altro aspetto della respirazione spontanea intraoperatoria che si estende nel periodo postoperatorio. Lo studio clinico sopra menzionato condotto da Keller et al ha anche evidenziato che, durante la respirazione spontanea in anestesia generale con sevoflurano, i tempi di risveglio dei pazienti dall'anestesia generale registravano una riduzione da 12 a 6 minuti 8. Questo risultato è stato di recente confermato da un RCT condotto da Capdevilla et al che suggerisce che la PSV intraoperatoria in pazienti con maschera laringea (LMA) determina una riduzione dei tempi di risveglio dall'anestesia e del consumo di propofol rispetto alla ventilazione obbligatoria continua. Inoltre, hanno osservato che la PSV ha migliorato la funzione respiratoria senza causare effetti collaterali 6. Drägerwerk AG & Co. KGaA 3

4 CONCLUSIONE I dati sopra riportati mirano a evidenziare come la respirazione spontanea possa rivelarsi una componente potenzialmente interessante della ventilazione protettiva polmonare in sala operatoria e contribuire a migliorare la distribuzione della ventilazione. Tuttavia, anche se siamo consapevoli dell'assoluta necessità dell'applicazione della ventilazione meccanica per diversi pazienti e procedure chirurgiche, giustificata in molti casi da buone motivazioni, la respirazione spontanea potrebbe essere un'opzione valida in futuro per una serie ancora maggiore di indicazioni, come anticipato in questa sede. D'altro canto, è necessario svolgere ulteriori ricerche per determinare queste indicazioni e fornire evidenze significative in relazione all'efficacia della respirazione spontanea nell'ambito della ventilazione intraoperatoria. Ulteriori informazioni sul nostro sito Web Ulteriori informazioni sulla ventilazione protettiva in fase di risveglio/emergenza Ulteriori informazioni sulla ventilazione protettiva in fase di manutenzione Ulteriori informazioni sulla ventilazione protettiva in fase di induzione Panoramica sulla ventilazione protettiva IMPRINT GERMANIA Drägerwerk AG & Co. KGaA Moislinger Allee Lübeck Drägerwerk AG & Co. KGaA 4

5 BIBLIOGRAFIA: 1. Neumann P, Wrigge H, Zinserling J, et al. Spontaneous breathing affects the spatial ventilation and perfusion distribution during mechanical ventilatory support. Crit Care Med May;33(5): Link 2. Kleinman BS, Frey K, VanDrunen M, et al. Motion of the diaphragm in patients with chronic obstructive pulmonary disease while spontaneously breathing versus during positive pressure breathing after anesthesia and neuromuscular blockade. Anesthesiology Aug;97(2): Link 3. Brimacombe J, Keller C, Hörmann C. Pressure support ventilation versus continuous positive airway pressure with the laryngeal mask airway: a randomized crossover study of anesthetized adult patients. Anesthesiology Jun;92(6): Link 4. Bosek V1, Roy L, Smith RA. Pressure support improves efficiency of spontaneous breathing during inhalation anesthesia. J Clin Anesth Feb;8(1):9-12. Link 5. Putensen C, Muders T, Varelmann D, Wrigge H. The impact of spontaneous breathing during mechanical ventilation. Curr Opin Crit Care Feb;12(1):13-8. Link 6. Capdevila X, Jung B, Bernard N, et al. Effects of pressure support ventilation mode on emergence time and intra-operative ventilatory function: a randomized controlled trial. PLoS One Dec 23;9(12):e Link 7. Dahan A, Aarts L, Smith TW. Incidence, Reversal, and Prevention of Opioid-induced Respiratory Depression. Anesthesiology Jan;112(1): Link 8. Keller C, Sparr HJ, Luger TJ, Brimacombe J. Patient outcomes with positive pressure versus spontaneous ventilation in non-paralysed adults with the laryngeal mask. Can J Anaesth Jun;45(6): Link Drägerwerk AG & Co. KGaA 5