Il periodo neonatale, in particolare i primi 28 giorni di vita, caratterizza un’epoca fortemente vulnerabile durante la quale si ritiene vengano completati molti degli adattamenti fisiologici per la vita extrauterina [4]. La sua importanza è documentata dagli alti tassi di morbilità e mortalità, secondo cui negli Stati Uniti, oltre i 2/3 delle morti del primo anno di vita avvengono nei primi 28 giorni di vita. Il passaggio dalla vita intrauterina a quella extrauterina comporta una serie di cambiamenti a livello biochimico e fisiologico. La perdita della dipendenza dalla circolazione materna attraverso la placenta impone la necessità di attivare la funzione polmonare allo scopo di scambiare ossigeno e anidride carbonica, la funzione gastrointestinale per l’assorbimento del cibo, la funzione renale per l’escrezione dei cataboliti e il mantenimento dell’omeostasi chimica, la funzione epatica per la neutralizzazione e l’escrezione delle sostanze tossiche e la funzione del sistema immunitario per la difesa contro le infezioni. Molti dei problemi del neonato derivano dall’interferenza o mancanza di questi processi di adattamento. Le condizioni di emergenza più comuni e della massima importanza per il neonato in sala parto sono l’incapacità di dare inizio alla respirazione e di mantenere un’attività respiratoria adeguata, condizione patologica che prende il nome di insufficienza respiratoria neonatale. In generale, le patologie respiratorie del neonato sono molteplici e varie, rappresentano uno dei problemi sanitari più complessi e sono tra le maggiori cause di mortalità precoce.
1.4.1 Insufficienza respiratoria neonatale
L’insufficienza respiratoria è l’incapacità del sistema respiratorio di adempiere alla funzione di scambio gassoso ed è caratterizzata dalla caduta dei livelli di ossigeno nel sangue arterioso (ipossiemia, PaO2 < 60 mmHg), che può associarsi all’aumento dei valori di anidride carbonica (ipercapnia, PaCO2 > 45 mmHg). Questa sindrome costituisce il quadro clinico più comune in epoca neonatale ed ha manifestazioni eterogenee perché molteplici sono le patologie che si presentano nel neonato con i sintomi di distress respiratorio, ma soprattutto perché la fisiopatologia del distress varia in base all’età gestazionale e al livello di maturazione del sistema respiratorio [6]. In particolare, nel neonato a termine l’insufficienza respiratoria è causata da affezioni polmonari o extrapolmonari che alterano il fisiologico processo di adattamento neonatale, mentre nel neonato pretermine la causa principale deriva dall’immaturità delle componenti del sistema
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respiratorio. Le turbe respiratorie del neonato possono essere classificate in due gruppi generali:
Insufficienza nervosa centrale, ovvero l’insufficienza del centro respiratorio, che causa una ventilazione inadeguata.
Insufficienza respiratoria periferica, in cui si ha uno scambio gassoso insufficiente a causa di alterazioni nei processi di distribuzione o diffusione.
Le patologie che provocano la condizione di insufficienza respiratoria nel neonato sono quindi di natura diversa (meccanica, nervosa, vascolare, metabolica) come riportato di seguito:
Malattie dell’apparato respiratorio che determinano alterazioni della meccanica
respiratoria o degli scambi alveolo-capillari:
Sindrome da distress respiratorio neonatale. Tachipnea transitoria.
Sindromi di air leak (PIE, pneuomotorace, pneumomediastino). Ipertensione polmonare persistente.
Sindrome d’aspirazione meconiale. Polmoniti congenite.
Ernia diaframmatica ed ipoplasia polmonare. Malformazioni congenite del sistema respiratorio. Emorragia polmonare.
Chilotorace.
Displasia toracica asfissiante.
Malattie del sistema nervoso centrale e periferico con compromissione dei
meccanismi di controllo dell’attività respiratoria:
Anossia alla nascita. Convulsioni.
Emorragia endocranica. Sindrome di Ondine. Paralisi del nervo frenico. Danno del midollo spinale. Sindrome di Werdnig-Hoffman.
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Malattie dell’apparato cardiocircolatorio con riduzione della perfusione tissutale: Ipovolemia.
Scompenso cardiaco. Cardiopatie congenite. Shock.
Anemia-emoglobinopatie.
Squilibri metabolici o infezioni che interferiscono con la respirazione cellulare: Ipoglicemia.
Anomali elettrolitiche. Ipo-ipertermia.
Acidosi. Sepsi.
Il neonato affetto da insufficienza respiratoria è un soggetto altamente a rischio e pertanto ha bisogno di un attento monitoraggio delle funzioni vitali, mediante il ricovero in Terapia Intensiva, in cui saranno messi in atto tutti gli interventi di rianimazione e assistenza ventilatoria necessari.
1.4.1.1 Sindrome da distress respiratorio neonatale
Di seguito sarà brevemente descritta la sindrome da distress respiratorio, che è la patologia respiratoria più comune nel neonato [7] e la cui conseguenza principale è la riduzione di compliance polmonare, aspetto fondamentale che caratterizza il principio di funzionamento del simulatore polmonare neonatale sviluppato nel presente lavoro di tesi. La causa principale di questa sindrome è il deficit di surfattante e gli aspetti fisiopatologici sono la riduzione della compliance polmonare, la perdita della capacità funzionale residua e l’alterazione del rapporto ventilazione/perfusione (Figura 1.13). L’incidenza è molto alta, circa l’1% nei neonati e circa il 10% nei nati pretermine, e diminuisce all’aumentare dell’età gestazionale. La mancata o alterata produzione di surfattante causa il collasso alveolare (atelettasia) con conseguente espulsione di aria e danneggiamento dell’epitelio alveolare e dell’endotelio vascolare, determinando quindi sintomi quali ipossia, cianosi e
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Figura 1.0.13: Volumi e capacità polmonari nel caso (a) di un neonato sano e nel caso (b) di un neonato affetto da distress respiratorio.
Un’alta percentuale di neonati che presenteranno più tardi una sindrome da distress respiratorio ha avuto dei periodi di asfissia prima o immediatamente dopo la nascita. Di conseguenza il pH del sangue si riduce rapidamente e la PaCO2 sale nel neonato, provocando insieme all’ipossia, un effetto vasocostrittore sulle arteriole polmonari, così da ridurre nettamente lo scambio gassoso alla barriera alveolo-capillare. Il neonato cerca di superare la difficoltà respiratoria aumentando la frequenza e la profondità degli atti respiratori, che di solito aumentano fino 60 o più al minuto entro due ore dopo la nascita. Il trattamento più comune per questo tipo di patologia prevede la somministrazione di surfattante esogeno e l’impiego della ventilazione meccanica, stabilendo di solito un graduale miglioramento dal terzo giorno di terapia.
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