Parametri della ventilazione meccanica

Durante il trattamento di assistenza ventilatoria neonatale è necessario impostare e monitorare i parametri di seguito riportati, al fine di garantire un’adeguata ventilazione e impedire il danneggiamento del sistema respiratorio neonatale [5,8]:

 Volume corrente (Vt), è il volume di gas che viene insufflato per ogni atto respiratorio.

 Frequenza respiratoria (FR), è il numero di atti respiratori (inspirazione ed espirazione) che avviene in un minuto ed è determinata dal tempo inspiratorio (Ti) e dal tempo espiratorio (Te). Il valore di Ti deve essere impostato a circa 0.3-0.4

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sec; valori troppo bassi di Ti determinano una riduzione di Vt soprattutto in presenza di elevate resistenze, come nel caso di un tubo tracheale di piccole dimensioni. Valori di Ti pari a 0.5 sec possono essere impostati per la ventilazione di neonati a termine, lattanti o in caso di patologie caratterizzate da aumento delle resistenze, come succede nel corso della malattia polmonare cronica. Per quanto riguarda il valore di Te, questo deve essere impostato in modo da ottenere una FR che garantisca un adeguato volume minuto (si veda paragrafo 1.3.3), ovvero pari a 150-300 ml/Kg, e mantenga un opportuno livello di PaCO2. I neonati con grave alterazione della funzione polmonare hanno bisogno di un maggior volume minuto per eliminare la CO2 a causa dell’aumento dello spazio morto fisiologico. Il Te deve essere comunque tale da permettere un’espirazione completa del polmone e deve quindi essere scelto in base alla patologia polmonare e alla fase del suo decorso. Il Te viene fissato a 0.5-0.6 sec circa per un polmone sano, 0.3-0.4 sec per un polmone con ridotta compliance e circa 0.7-1 sec per un polmone con resistenze aumentate. La FR consigliata è di 60 atti/minuto nella fase acuta di distress respiratorio, 70 atti/minuto in caso di asincronia nei neonati con età gestazionale superiore alle 32 settimane e fino a 120 atti/minuto nei neonati con età gestazionale inferiore.

 Pressione di Picco Inspiratorio (PIP), la pressione massima erogata in fase inspiratoria. Il valore di PIP ottimale per un’adeguata ventilazione è correlato soprattutto alla compliance polmonare: è noto, infatti, che in un polmone affetto da distress respiratorio pressioni elevate determinano modesti incrementi di volume, mentre in un polmone sano nella stessa condizione si ottengono notevoli variazioni di volume. La scelta del livello di PIP da impostare dipende dal fabbisogno di O2, indice indiretto della patologia polmonare e quindi della compliance polmonare stessa. Il livello di pressione indicato per ottenere un volume corrente ottimale in un polmone normale è di circa 10-15 cmH20, che può arrivare a 18-20 cmH20 in caso di ridotta compliance, e a 20-25 cmH20 in condizioni molto gravi. È inoltre di grande importanza assicurare un’adeguata CFR, così da reclutare e stabilizzare gli alveoli. Una bassa CFR e la presenza di aree d’atelettasia, infatti, causano una distribuzione disomogenea del volume corrente a livello polmonare, andando a sovradistendere le aree ventilate. Ad esempio, se un neonato ha solo un terzo del polmone disponibile per la ventilazione ed è assistito con un volume corrente di 6

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ml/Kg, la zona ventilata subirà di conseguenza un’espansione e uno stretch equivalente a una ventilazione di 18 ml/Kg. Gli indici più attendibili per valutare clinicamente l’adeguata espansione del torace sono il controllo del quadro radiografico e il livello di ossigenazione del sangue. Una scarsa ossigenazione può essere provocato da CFR troppo bassa o troppo alta: nel primo caso per la diminuzione della superficie di scambio, nel secondo caso per la sovradistensione polmonare e conseguente ipoperfusione di quest’organo.

 Pressione Positiva di fine Espirazione (PEEP), è sempre maggiore di quella atmosferica. Questa pressione provoca un incremento della pressione intratoracica e nella pratica clinica varia tra 2 e 5 cmH2O.

 MAP, è la pressione media delle vie aeree durante l’intero ciclo respiratorio; si tratta di un indice che, con un singolo valore, semplifica il monitoraggio dei molteplici parametri connessi alla ventilazione meccanica:

[ ] (9) dove K è una costante che dipende dalla forma dell’onda (1 se quadra, ½ se triangolare). Nella pratica clinica i valori di MAP possono oscillare tra 3 e 18 cmH2O.

 Flusso inspiratorio, è la quantità di miscela al minuto (L/min) che il ventilatore eroga durante la fase inspiratoria. Tale flusso regola la pendenza della curva di pressione; per flussi bassi si hanno onde triangolari mentre per flussi alti si hanno onde quadre.

 Flusso base, è il flusso di gas che circola durante la fase espiratoria nel circuito per consentire il ricambio dei gas.

 Rapporto Ti/Te, è il rapporto tra la durata dell’inspirazione e la durata dell’espirazione. Normalmente l’ispirazione dura meno dell’espirazione e un’inversione del rapporto caratterizza la IRV (Inverted Ratio Ventilation). In passato, per il trattamento di distress respiratorio sono stati utilizzati rapporti invertiti fino a 4:1 (I:E), al fine di migliorare l’espansione polmonare e quindi l’ossigenazione. Attualmente, soprattutto dopo l’impiego del surfattante suppletivo, è preferibile utilizzare rapporti I:E simili a quelli spontanei del paziente, variabili tra 0.8 e 0.6.

 Frazione di ossigeno inspirata (FIO2), è il contenuto di O2 nella miscela respirata. Nella pratica clinica, una volta impostati i parametri appropriati per la patologia

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polmonare del neonato e al suo peso, si regola la FIO2 al fine di ottenere un’adeguata saturazione.

Il monitoraggio clinico della ventilazione avviene mediante la misura dei gas ematici [6]. In particolare, il prelievo arterioso fornisce informazioni sui valori delle pressioni parziali PaO2 e PaCO2 e sul contenuto di idrogenioni (pH). Vengono così definiti alcuni indici, fondamentali per il monitoraggio clinico del paziente:

 Gradiente di ossigeno alveolo-arterioso (A-aDO2), è un indice per valutare la

severità della patologia polmonare e può essere utilizzato come criterio per giudicare o meno l’efficacia di un trattamento ventilatorio.

 Rapporto di tensione di ossigeno arterioso/alveolare (PaO2/PAO2), è un indice della differenza delle pressioni parziali di O2 nel sangue arterioso e nel gas alveolare e rende conto della quantità di O2 trasportato a livello ematico rispetto alla quantità di O2 disponibile negli alveoli.

 Saturazione (SaO2), è la percentuale di emoglobina satura di ossigeno rispetto alla

quantità totale di emoglobina presente nel sangue.

 Capnometria (PetCO2), è una tecnica che consiste nel monitoraggio delle variazioni

di PCO2 arteriosa.

Nella seguente tabella (Tabella 2.1) sono riportati i valori tipici che caratterizzano l’attività respiratoria di un neonato a termine sano [11,12]:

Capacità polmonare totale [ml/Kg] 63

Volume corrente [ml/Kg] 5-8

CFR [ml/Kg] 20-30

Frequenza respiratoria [atti/min] 30-60

Compliance [ml/cmH2O/Kg] 1-4

Resistenza [cmH20/l/s] 15-60

 Tabella 2.1: Valori respiratori caratteristici del neonato a termine.