INDICI DI OSSIGENAZIONE
3.3 OCI Oxygen content inde
La relazione non lineare esistente fra il contenuto di ossigeno e la tensione di ossigeno, in accordo con la curva di dissociazione dell’ossiemoglobina suggerisce che gli indici basati sul contenuto di ossigeno possano rispecchiare in modo più adeguato la quota di shunt reale rispetto a quelli basati sulla tensione si ossigeno. (Cane, 1988)
La misurazione della quota di shunt intrapolmonare viene eseguita per quantificare il contributo delle aree poco areate e non areate del polmone nel determinare l’ipossiemia arteriosa.
La quota di shunt intrapolmonare aumenta in modo significativo in diverse patologie di tipo polmonare, nei pazienti critici e anche in pazienti con polmoni normali durante l’anestesia e la chirurgia.
La misurazione della percentuale di shunt (Qs/Qt dove Qs è il flusso di shunt e Qt la gittata cardiaca) viene eseguita mediante l’equazione di Berggren, usando il contenuto di ossigeno nel sangue:
Qs/Qt = (Cc’o2 – Cao2) / (Cc’o2 – Cv’o2)
Dove:
- Cco2 è il contenuto di ossigeno idealmente presente alla fine dei capillari
polmonari
- Cao2 è il contenuto di ossigeno arterioso sistemico
- Cv’o2 è il contenuto di ossigeno nel sangue venoso misto
Mentre i valori di Cco2 e Cao2 possono essere misurati o calcolati mediante un
metodo poco invasivo, la Cv’o2 no.
L’equazione richiede, pertanto, il prelievo di un campione di sangue venoso misto, mediante la cateterizzazione dell’arteria polmonare destra.
Tale equazione misura il totale del sangue venoso misto, incorporando nel calcolo sia la quota legata alle area con un basso rapporto ventilazione perfusione, sia quello dove è presente un vero shunt (atelettasia). (Peyton et al., 2004)
Il risultato dello shunt è solitamente espresso come una percentuale.
Il contenuto di ossigeno dei tre componenti può essere misurato o calcolato con la formula:
Cc’o2 = [Hb * 1,34 * Sc’O2] + (0,0031 * Pc’O2)
Cao2 = [Hb * 1,34 * Sa’O2] + (0,0031 * Pa’O2)
Cv’o2 = [Hb * 1,34 * Sv’O2] + (0,0031 * Pv’O2)
Dove :
Hb è la concentrazione dell’emoglobina
1,34 è la capacità di legare l’ossigeno dell’emoglobina 0,0031 è il coefficiente di solubilità dell’ossigeno nel sangue
Pc’O2 rappresenta la pressione parziale dell’ossigeno presente alla fine dei capillari polmonari. Tale valore viene considerato uguale alla tensione dell’ossigeno a livello alveolare ovvero uguale alla PAO2 la quale viene calcolata mediante la legge di Fick.
PaO2 è la pressione parziale di ossigeno a livello arterioso
Pvo2 è la pressione parziale di ossigeno nel sangue venoso misto.
SaO2 saturazione dell’emoglobina a livello arterioso
ScO2 saturazione dell’emoglobina a livello capillare
Sv’O2 saturazione dell’emoglobina a livello del sangue venoso misto
(Briganti et al.,2015)
Un metodo alternativo usato per il calcolo dello shunt, in modo non invasivo, è rappresentato dalla stima dello shunt definito anche shunt fisiologico (F-shunt), questo metodo prevede l’utilizzo di un unico campione arterioso periferico.
Questo metodo però prevede che per il valore di Cv’o2, o la differenza di contenuto di ossigeno arterioso venoso, sia assunto un valore fisso.
Gli studi effettuati su pazienti umani gravemente malati, ricoverati in terapia intensiva hanno dimostrato che questo indice ha una miglior correlazione con la formula di Berggren per la valutazione dello shunt rispetto agli indici di tensione di ossigeno.
Tuttavia la maggiore attendibilità di un prelievo arterioso misto per la determinazione della Cv’o2, rimane il gold standard per la valutazione dello shunt.
(Kathirgamanathan et al., 2009)
Anche nel caso di modelli matematici che prevedono vari pattern di alterazione polmonare lo shunt calcolato risulta essere il metodo migliore per la valutazione dell’efficienza polmonare in quanto a prognosi e trattamento dei soggetti.
In accordo, tuttavia, agli altri studi, anche in questo caso il calcolo dell’F-shunt risulta essere un buon indice per la valutazione dei diversi pattern polmonari rispetto a gli altri indici OTI (Kathirgamanathan et al., 2009).
Quello che è stato ritrovato in medicina umana è stato riprodotto con successo anche nei modelli animali. In particolare l’elevata correlazione fra l’F-shunt e Qs/Qt è stato riportato nelle pecore (Araos et al., 2012) e anche nei cavalli( Briganti et al.,2015) anche a varie frazioni di ossigeno inspirato (Araos et al., 2012).
La formula utilizzata prevede però varie assunzioni, che fanno variare il valore misurato dello shunt da quello calcolato, come già detto.
F-shunt: (Cc’o2 – CaO2) / [(Cc’o2 – CaO2) + 3,5 ml/dl
Dove
Cc’o2 =[Hb * 1,34 * SpO2] + (0.0031 * PAO2)
CaO2 = Hb * 1,34 * SpO2 / [100 + (0,003 *PaO2)]
(Briganti et al.,2015)
Dove:
SpO2 è la percentuale di saturazione dell’ossigeno
Hb è la concentrazione di emoglobina Cc’o2 il contenuto capillare di ossigeno
CaO2 il contenuto arterioso di ossigeno
3,5 ml/dl è la quota fissa assunta per il contenuto di ossigeno nel sangue venoso misto.
L’assunzione di un valore fisso, derivante da studi in medicina umana, rende dipendente il valore dell’F-shunt da condizioni cardiovascolari stabili. (Briganti et
al.,2015)
L’uso della formula come surrogato, è infatti usata dal momento in cui le condizioni cardiache del soggetto non facciano presupporre la necessità della cateterizzazione dell’arteria polmonare.(Cane, 1988)
Gli errori che possono essere fatti mediante tale assunzione sono relativi al fatto che la Cv’O2 è dipendente da diverse variabili che derivano dalla formula di Fick
modificata:
Cv’o2 = CaO2 – (VO2 /CO)
Dove:
Cao2 è il contenuto arterioso di ossigeno
VO2 è il consumo di ossigeno
CO è la gittata cardiaca o cardiac output.
Dobbiamo considerare gli ulteriori cambiamenti poi che possono affliggere tali variabili ovvero il fatto che la VO2 cambia in base alla temperatura corporea e che la
gittata cardiaca, a sua volta dipende dal volume di eiezione e frequenza cardiaca(Coetzee et al., 1995).
Nonostante il gold standard rimanga l’uso del campionamento del sangue venoso misto diretto, la buona correlazione fra F-shunt e shunt e il metodo poco invasivo che richiede, cateterizzazione di un arteria periferica, giustifica l’utilizzo di tale indici, nei soggetti in cui non sussiste una vera indicazione per l’utilizzo della cateterizzazione dell’arteria polmonare.