La sindrome da distress respiratorio acuto 

La  sindrome  del  distress  respiratorio  acuto  (ARDS)  è  una  malattia  acuta  grave  del  polmone,  che  di  solito  si  manifesta  in  terapia  intensiva  (ICU).  Può  essere  causata  da  numerosi  fattori  scatenanti,  compresi  la  polmonite  e  il  trauma.  È  caratterizzata  da  un  danno diffuso della membrana alveolo‐capillare, che determina un edema polmonare non  cardiogeno  ed  insufficienza  respiratoria  acuta  (ARF).  L’ARDS  provoca  una  grave  ipossiemia, che è refrattaria all’ossigeno‐terapia e necessita di ventilazione assistita.  Questa  sindrome  rientra  in  un  continuum[32,33]  _{caratterizzato  da  insorgenza  acuta,} 

presenza  di  infiltrati  alla  radiografia  del  torace  e  rapporto  PaO2  /  FiO2  inferiore  a  300 

L’ARDS  può  essere  innescata  da  varie  condizioni,  distinte  tra  di  loro,  che  portano  a  un  percorso fisiopatologico comune. Gli eventi scatenanti possono essere raggruppati in due  classi:  condizioni  dirette,  “polmonari”,  e  indirette,  “extrapolmonari”.  Le  cause  dirette  comprendono  numerose  condizioni  che  provocano  danni  al  parenchima  polmonare,  come la polmonite o l’ab ingestis. Il danno indiretto più frequente è costituito dalla sepsi  (che  è  una  causa  comune  e  altamente  letale  di  ARDS),  ma  questo  gruppo  comprende  anche  la  pancreatite  acuta,  l’overdose  di  certe  sostanze  (oppioidi  e  tiazidici),  la  coagulazione  intravascolare  disseminata  e  trasfusioni  molteplici  (Transfusion  Related 

Acute  Lung  Injury  ‐  TRALI).  Nonostante  la  varietà  dei  fattori  scatenanti,  l’ARDS  che  ne 

risulta mostra nei suoi stadi più tradivi un aspetto clinico e anatomopatologico uniforme,  anche  se  modi  di  esplicarsi  e  meccanismi  possono  essere  variabili,  in  base  alle  caratteristiche degli eventi nocivi per i polmoni. 

La fase acuta dell’ARDS è caratterizzata dal danno della barriera alveolo‐capillare, la cui  distruzione ne aumenta la permeabilità. I leucociti si accumulano nei capillari polmonari  e  invadono  gli  spazi  aerei.  Le  conseguenze  comprendono  la  vasocostrizione  infiammatoria, riduzione della compliance polmonare ed atelettasia, a causa della perdita  dello strato di surfattante che in condizioni di normalità riduce la tensione superficiale dei  fluidi che rivestono gli alveoli, e in questo modo li stabilizza. L’insufficienza respiratoria  che ne consegue è peggiorata da gravi alterazioni del rapporto ventilazione/perfusione,  che  comprendono  sia  zone  polmonari  ove  gli  alveoli  sono  perfusi  ma  non  ventilati  (“shunt”), sia zone ove gli alveoli sono ventilati, ma non perfusi (“spazio morto”).   Secondo  i  reperti  istopatologici  vengono  evidenziate  tre  fasi  durante  l’evoluzione  dell’ARDS:  

1. essudativa,  precoce,  nella  quale  si  evidenziano  danni  alveolari  diffusi  e  lesione  endoteliali;  

2. proliferativa,  che  inizia  circa  7  –  14  giorni  dopo  la  lesione,  caratterizzata  dalla  riparazione del danno alveolare e dal ripristino della funzione di barriera, insieme  con la proliferazione di fibroblasti;  

3. in alcuni pazienti segue la fase fibrotica, caratterizzata dall’infiammazione cronica  e dalla fibrosi degli alveoli. 

L’esordio è spesso sfumato, caratterizzato da tachipnea seguita acutamente da edema  polmonare,  ipossemia  refrattaria  (basso  gradiente  alveolare‐arterioso)  e  ipercapnia  (aumento dello spazio morto alveolare) [32]_{. La diagnosi è fondamentalmente di esclusione} 

e viene ipotizzata solo quando non vi siano segni clinici o radiologici di una polmonite da  aspirazione,  di  una  polmonite  infettiva,  di  uno  scompenso  cardiaco,  di  tromboembolia  polmonare o di fistola broncopleurica.  

L’edema  polmonare  post‐chirurgico,  più  frequente  dopo  pneumonectomia,  può  complicare  anche  la  lobectomia  e  persino  le  resezione  videotoracoscopiche  (VATS),  sebbene, in una percentuale di casi di gran lunga inferiore. Può verificarsi a distanza di 2 ‐  3  giorni  dalla  procedura  intervento  chirurgico,  con  un’incidenza  del  2,5  ‐  5%  dopo  pneumonectomia ed inferiore all’1% dopo lobectomie o resezioni limitate. Il suo tasso di  mortalità è estremamente alto, compreso fra 80 e 90%[32]_{. Una volta iniziato, il processo} 

può  progredire  con  notevole  rapidità  ed  in  poche  ore  portare  ad  intubazione  e  ventilazione meccanica.   

Nelle forme severe, l’edema post‐chirurgico si evidenzia radiologicamente con un quadro  sovrapponibile  a  quello  di  un’ARDS.  Nelle  forme  meno  severe  i  segni  radiografici  sono  meno evidenti, equivalenti a quelli di un edema idrostatico con aspetto sfumato dei vasi,  cuffing peribronchiale e strie di Kerley di tipo B. In quest’ultimo caso, risolto l’edema, le  alterazioni radiologiche descritte tendono a regredire in pochi giorni a dimostrazione del  fatto che si tratta di un edema idrostatico senza danno alla barriera alveolo‐capillare.  I meccanismi fisiopatologici alla base dello sviluppo dell’edema polmonare comprendono  una  complessa  interazione  fra  cambiamenti  fisiologici,  anatomici,  danno  parenchimale  diretto  e  predisposizione  individuale  del  paziente.  La  causa  scatenante  è  da  attribuire  all’improvviso sovraccarico di volume ed iperperfusione del parenchima residuo; fattori  predisponenti  sono  rappresentati  da  un  sovraccarico  di  liquidi  nel  perioperatorio,  da  elevato  numero  di  trasfusioni  di  plasma,  insorgenza  di  aritmie  e  dalla  riduzione  della  pressione  osmotica  del  siero.  Studi  recenti  hanno  dimostrato  come  cambiamenti  nella  permeabilità  endoteliale  a  livello  del  parenchima  polmonare  residuo  dopo  resezione,  associati a disprotidemia e rilascio di mediatori di danno ossidativo, siano presenti nella  maggior parte dei pazienti con edema polmonare[32,33]_. 

Anche la funzione polmonare preoperatoria può aumentare il rischio di edema polmonare  post  chirurgico,  questo  sembra  infatti  più  frequente  in  pazienti  con  grave  enfisema  polmonare ed in soggetti anziani[32,33]_. 

Nonostante si instauri una terapia adeguata, la mortalità associata ad edema polmonare  post‐operatorio ed ARDS è molto elevata.  

È facile comprendere come, in pazienti sottoposti a CPB, per i meccanismi fisiopatologici  già descritti, le probabilità che queste complicanze si verifichino aumentano. 

Accanto a questi scenari, va associata anche la possibilità che si verifichi un’insufficienza  respiratoria acuta post‐cardiochirurgia. Descritta negli anni Cinquanta, come "pump lung"  ed  associata  ad  un  alto  tasso  di  mortalità,  in  prima  istanza  questa  sindrome  è  stata  correlata  alla  formazione  microemboli  durante  il  CPB,  attualmente,  secondo  numerosi  studi, la lesione polmonare acuta sarebbe mediata dall'attivazione del complemento[18]_. 

Vi è infatti una relazione significativa tra durata del CPB, attivazione del complemento con  aumento dei livelli circolanti di C3a e grado di disfunzione polmonare dopo CPB. In molti  studi  sperimentali,  il  complemento  determina  sequestro  leucocitario  a  livello  del  parenchima  polmonare  con  rilascio  di  Trombossano  A2  che  produce  vasocostrizione  polmonare  ed  ipertensione.  C'è  anche  un  aumento  della  permeabilità  vascolare  polmonare che conduce alla formazione di edema. 

L’utilizzo di filtri nel circuito di perfusione previene la formazione di microemboli e riduce  il numero di leucociti circolanti, limitando il danno da essi mediato[18]_. 

Oltre  al  fatto  che  il  parenchima  polmonare  rappresenta  un  bersaglio  per  la  risposta  infiammatoria sistemica durante e dopo CPB, che ne influenza anche l’attività metabolica,  il collasso di polmoni durante il bypass cardiopolmonare determina la formazione di aree  atelettasiche  che  possono  persistere  nel  postoperatorio.  L'atelettasia  è  la  complicanza  polmonare  più  comune  dopo  cardiochirurgia[18]_{.  Molti  pazienti  sottoposti  a  procedure} 

chirurgiche cardiache ne sono predisposti a causa di una storia di fumo, bronchite cronica,  obesità  o  presenza  di  edema  polmonare.  Inoltre,  durante  la  procedura,  molti  aspetti  tecnici  possono  contribuire  alla  formazione  di  zone  atelettasiche,  come  ad  esempio  l’apertura delle pleure. Una volta che la cavità pleurica viene esposta, sangue e liquidi di  lavaggio  possono  raccogliersi  nello  spazio  e  causare  compressione  del  parenchima,  va  inoltre considerato che, una volta iniziato il CPB, il cuore poggia sul lobo inferiore sinistro  e questa può essere una spiegazione per l’alta frequenza di atelettasia inferiore del LIS.  L'aspirazione endotracheale durante la procedura può causare lesioni dirette alla mucosa,  così come l’inibizione del surfattante, associato all’attivazione del complemento durante  il CPB possono predisporre il paziente alla formazione di aree atelettasiche. Il grado di  atelettasia varia da paziente a paziente, ma la capacità residua funzionale può diminuire  fino  al  20%[18]_{.  Le  alterazioni  a  carico  della  compliance  polmonare,  l’aumento  delle} 

membrana alveolo‐ capillare sono destinate a durare diversi giorni dopo il CPB, e variano  in  risposta  alle  condizioni  preoperatorie  del  paziente.  Tutti  questi  aspetti  portano,  in  definitiva,  ad  un  aumento  del  lavoro  respiratorio.  In  generale,  non  ci  sono  evidenze  scientifiche  che  dimostrino  quale  sia  la  metodica  chirurgica  migliore  per  prevenire  l’atelettasia post cardiochirurgia, anche se, molti autori ritengono che evitando l’ingresso  nello  spazio  pleurico  si  possa  migliorare  notevolmente  la  compliance  polmonare.  Numerose  strategie  di  gestione  del  ventilatore  durante  il  CPB,  inclusi  la  ventilazione  a  bassi flussi o l’insufflazione intermittente, hanno prodotto risultati conflittuali in relazione  alla funzionalità polmonare pre‐ e post‐operatoria[32]_{. Dopo l'operazione, il trattamento} 

più  efficace  per  prevenire  l'atelettasia  è,  comunque  sia,  la  ventilazione  a  pressione  positiva che viene utilizzata nella maggior parte dei pazienti.     6.4  Complicanze cardiovascolari  La chirurgia toracica, come la maggior parte delle chirurgia maggiori è stata classificata  dall’American College of Cardiology e dall'American Heart Association come una chirurgia  potenzialmente ad alto rischio per complicanze cardiovascolari[34]_{. Circa il 30% dei pazienti} 

sottoposti  ad  interventi  cardiochirurghi  e  toracici  svilupperà  nel  postoperatorio  un’aritmia, di cui la più comune è il flutter / fibrillazione atriale[34]_{. L’insorgenza di queste} 

aritmie aumenta la morbilità, il tempo di degenza in terapia intensiva ed in ospedale, la  mortalità  complessiva  postoperatoria,  i  costi  di  gestione  del  paziente  ed  in  generale  predispone a successivi ricoveri. La fibrillazione atriale di per se stessa aumenta il rischio  di  stroke  ed  embolia  cardiogena[34]_{.  I  meccanismi  sottostanti  allo  sviluppo  di  questa} 

complicanza non sono del tutto chiari, l’età superiore a 60 anni, un’anamnesi positiva per  precedenti  episodi  di  aritmia,  cardiopatia  e  patologia  vascolare  periferica,  sembrano  essere, in numerosi studi, i principali fattori predisponenti[34]_{. È logico presuppore che un} 

paziente cardiochirugico, già di per se stesso compromesso dal punto di vista cardiologico,  spesso  con  anamnesi  positiva  per  pregresse  aritmie,  è  maggiormente  predisposto  a  svilupparne una nel postoperatorio. A questo deve associarsi il rischio relativo dovuto alle  alterazioni  elettrolitiche,  all’insulto  meccanico  a  carico  dell’atrio  destro,  trigger  per  eccellenza delle aritmie sopraventricolari, ed eventuali danni iatrogeni effettuati durante  la procedura. 

Un’altra  possibile  complicanza  dopo  chirurgia  toracica  è  l’ischemia  miocardica,  che,  normalmente, si sviluppa in una percentuale di pazienti molto bassa, compresa fra l’1,2 

ed il 3,8%[34]_{, con tassi di mortalità variabili dal 2 al 21%. Anche in questo caso la chirurgia} 

cardiaca,  spesso  trattamento  di  scelta  in  caso  di  stenosi  emodinamiche  a  carico  delle  coronarie,  aumenta,  paradossalmente,  il  rischio  di  ischemia  miocardica  nel  post‐ operatorio  in  caso  di  procedure  combinate.  Questo  fenomeno  è  legato  ad  una  cattiva  protezione  miocardica,  allo  stato  critico  del  paziente  e,  nel  caso  di  un  paziente  coronaropatico,  predispone  a  un  nuovo  episodio  ischemico  con  tassi  di  mortalità  decisamente stimati fra il 32 ed il 70%.  

Tra  le  complicanze  cardiovascolari  bisogna  annoverare  inoltre  il  tromboembolismo  venoso  (TEV).  Solo  un  prospettivo  studio  non  randomizzato[34]  _{ha  determinato  la} 

frequenza  e  l’impatto  del  TEV  dopo  resezione  polmonare.  È  una  complicanza  grave  e  potenzialmente  mortale  con  un’incidenza  complessiva  che  si  aggira  intorno  al  20%  dei  casi.  La  trombosi  venosa  profonda  e  l’embolia  polmonare  che  può  conseguirne  sono  complicanze  tipiche  del  postoperatorio[34]_{,  con  un  rischio  più  elevato  nelle  procedure} 

estese[34]_{. In questo caso una procedura cardiochirurgica che preveda nel perioperatorio} 

l’imbricazione  del  paziente  con  anticoagulanti,  come  ad  esempio  nelle  sostituzioni  valvolari o in pazienti affetti da FA cronica, riduce il rischio di TEV. 

6.5  Complicanze dirette del CPB su altri apparati