VENTILAZIONE PROTETTIVA NEI PAZIENTI CHE NON PRESENTANO ARDS ALL'INIZIO

DELLA VENTILAZIONE: LOW TIDAL VOLUME

IN SALA OPERATORIA E RIANIMAZIONE

E' importante precisare come la ventilazione durante intervento chirurgico differisca da quella in ICU, per i tempi ridotti e per la differente condizione polmonare che i pazienti sottoposti a ventilazione hanno: i pazienti in intervento chirurgico hanno più probabilità di avere un polmone sano.37_⁠

Numerosi studi hanno riscontrato come VT bassi associati a PEEP elevate, rispetto ad alti VT con bassi livelli di PEEP o ZEEP, impostati come settings ventilatori in pazienti sottoposti a chirurgia in anestesia generale, siano correlati alla⁠ diminuzione del livello dei markers infiammatori e della durata della ventilazione, come un miglioramento dell‟ossigenazione in pazienti sottoposti ad esofagectomia38⁠-; alla diminuzione delle infezioni polmonari e

della durata della ventilazione meccanica per i pazienti sottoposti a vari tipi di chirurgia in anestesia generale39⁠; al miglioramento della

meccanica respiratoria e dell‟ossigenazione in pazienti sottoposti a chirurgia maggiore addominale40_{l; all'attivazione della}

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intervento chirurgico in vm28⁠ Il bilancio emostatico risulta alterato,

dimostrato da un aumento marcato del complesso trombina- antitrombina, TF, fattore VIIa. Inoltre nel Bal si è ritrovato un aumento della trombomodulina solubile e bassi livelli di proteina C attivata. Si conclude quindi che l'aumento della deposizione di fibrina deriva da tre meccanismi, quali l'aumento dell'attività della via estrinseca della coagulazione, relativa insufficienza della via anti coagulante della proteina C e l'inibizione della fibrinolisi (infatti è stata sì verificata una up-regulation dell'attivazione del plasminogeno ma che non è immediatamente evidente come attività fibrinolitica, probabilmente per l'effetto inibitorio del PAI-1, anch'esso sottoposto a sovra espressione in ventilazione meccanica).

Inoltre l'utilizzo di ventilazione protettiva (VT minore o uguale a 7.35 ml/kg) durante intervento di pneumectomia è stato identificato come uno dei fattori protettivi rispetto allo sviluppo di complicanze post-operatorie, come ad esempio insufficienza respiratoria.41⁠

Gli alti tidalici applicati costituirebbero solo un aggiunto elemento causante l'aumento di pressione nelle vie aeree, oltre ai già esistenti aumento delle resistenze (per broncospasmo) e diminuzione della compliance (per una diminuzione del numero degli alveoli reclutabili)27

In uno studio osservazionale multicentrico condotto in Francia37⁠

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vario tipo, svolto su un campione rappresentativo, è stato visto che il 18% dei pazienti è stato ventilato con HTV (10 ml/kg IBW), probabilmente legato al fatto che era stato proposto un setting ventilatorio di questo tipo associato a ZEEP per evitare l'instaurarsi di atelettasie e migliorare l'ossigenazione. E' però stato visto che in realtà l'ossigenazione non migliora con l'aumento del tidalico in pazienti con obesità grave durante intervento chirurgico42⁠

Inoltre ad un alto BMI è associato ad un maggiore utilizzo di un High Tidal Volume, legato probabilmente ad una sovrastima del volume polmonare in pazienti obesi e all'applicazione del tidalico in base al peso attuale e non al predetto. E' stato visto che generalmente l'ABW sovrastima l'IBW del 10-20% ma nei pazienti obesi lo sovrastima del 20-50%, grado di percentuale direttamente correlato con il peso del paziente. Quindi, secondo queste evidenze, si trovano a maggior rischio di VILI i pazienti obesi, anche a fronte di uno studio che supporta la teoria della favorita risposta infiammatoria e alterazioni endoteliali da parte dell'obesità.43⁠

Per quanto riguarda l'applicazione di low tidal volume nelle donne, è stato dimostrato in uno studio osservazionale di coorte come soggetti di sesso femminile (che sono risultati di più bassa statura) affetti da ARDS sepsi correlata siano più a rischio di high tidal volume rispetto agli uomini ma che queste differenze vengano meno se i volumi vengono aggiustati per l'altezza. Questo porta alla conclusione che soggetti di sesso femminile e di più bassa statura

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siano più inclini a ricevere alti volumi tidalici.44_⁠

Anche Gajic et al. conducendo uno studio retrospettivo di coorte su pazienti misti medico-chirurgici e riceventi vm da più di 48 ore, evidenzia come le donne tendono a riceve un volume tidalico più alto rispetto agli uomini (11.4 vs 10.4) e che sviluppino ARDS più frequentemente (29% vs 20%).45⁠

Questo potrebbe in parte spiegare perchè le donne con IRA che richiede vm hanno una prognosi peggiore rispetto agli uomini, con una mortalità e tempo di ricovero più alti rispetto al sesso maschile.46_⁠

La ventilazione meccanica durante anestesia permette lo scambio dei gas, il controllo delle vie aeree e fornisce un condotto per gli anestetici inalatori. Certamente non è esente da rischi, quali quelli conosciuti tali da sviluppare VILI il cui rischio di sviluppo è già presente dopo poco tempo di vm, in particolare in presenza di ipossiemia (riduzione del oxigen ratio) intraoperatoria, evenienza comune in pazienti in anestesia generale. Siccome la causa principale di questa ipossia è la formazione di atelettasie, l'innalzamento del tidalico da 10 a 12 e della PEEP è stato in passato considerato terapeutico. In ICU invece si riconosce come principale causa di marcata ipossiemia la presenza di ARDS e si fa fronte all'ipossiemia utilizzando bassi tidalici per evitare il peggioramento dell'ARDS e manovre di reclutamento o PEEP elevate anche per evitare il danno da elevati livelli di ossigeno.

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E' stato visto in uno studio in più di 11 000 pazienti in anestesia generale che in realtà esiste una differenza esigua sull'utilizzo dei volumi tidalici in pazienti ipossiemici e non, risultando una media di 8.6-9.16 ml/kg PBW di tidalico e una PEEP di 2.8-5.5 cmH20). Quindi anch ein pazienti fortemente ipossiemici che potrebbero avere ARDS (P/F ratio <100) sono utilizzati tidalici superiori ai 6ml/kg del Pbw ormai riconosciuti da 15 anni come lesivi

Nemmeno nei pazienti obesi l'aumento del volume tidalico non migliora l'ossigenazione durante intervento chirurgico di chirurgia addominale ma la pO2 è determinata solo dal peso corporeo e i due valori saranno inversamente proporzionali⁠

Vi è una sempre crescente evidenza degli effetti lesivi della ventilazione meccanica anche se di durata breve durante intervento chirurgico e del ruolo protettivo nello sviluppo di VILI con l'uso di bassi volumi tidalici con/o peep elevata

E' ancora incerto il ruolo vantaggioso della ventilazione protettiva nei pazienti sottoposti a intervento chirurgico in vm di durata breve, intendendo come ventilaizone protettiva la presenza di bassi vt, alti livelli di PEEP e/o manovre di reclutamento. Comunque è stato verificato che vi è una riduzione delle complicanze post-operatorie se i pazienti sono ventilati con questi regimi, come una riduzione nello sviluppo di VILI, infezioni polmonari ed atelettasie47

Anche in cardiochirurgia vi sono forti evidenze di un ruolo importante della ventilazione protettiva. Nel post operatorio

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di bypass aortocoronarico in pazienti con polmone sano, indifferentemente fumatori e non fumatori, è risultato significativamente più basso il livello di TNF-alfa nel BAL se durante l‟intervento veniva utilizzato un setting ventilatorio che prevedeva un LTV (6 ml/kg PBW) rispetto ad un HTV (12 ml/kg PBW)48_⁠

Anche il livello di citochine IL-8 e IL-6 nel bal ma anche nel plasma di pazienti post cardiochirurgia è risultato più elevato nei pazienti sottoposti, durante l‟intervento, a ventilazione con LTV (8 ml/kg) rispetto al HTV (10-12 ml/kg).49_⁠

Altri studi hanno dimostrato come l‟applicazione di bassi volumi tidalici associati a PEEP elevate rispetto a VT più alti con ZEEP o PEEP più basse, durante interventi di bypass aorto-coronarico o di sostituzione valvolare, siano associati al miglioramento dell‟ossigenazione50_{⁠ e alla diminuzione del numero di pazienti}

intubati a 6h dall‟intervento. Non è chiaro se questa precocità nello svezzamento sia legata ad un reale effetto benefico del LTV/high PEEP o allo stimolo del drive respiratorio legato all‟aumento della pCO2 e del diminuito livello di pH che si instaurano durante la ventilazione protettiva. Comunque, si è osservata anche una diminuzione nel numero di pazienti che hanno richiesto la reintubazione51_⁠⁠

Si è vista inoltre la diminuzione della disfunzione d‟organo e della permaneza in ICU per più di sette giorni52_{, con la riduzione del}

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dell‟incidenza di instabilità emodinamica a 28 h.⁠

C'è stato poi un più rapido decremento delle citochine pro- infiammatorie sieriche in seguito a ventilazione con “open lung concept” (OLC) rispetto alla ventilazione convenzionale, legata al fatto che l‟intervento di CABG è associato ad una risposta infiammatoria sistemica importante legata all'utilizzo della circolazione extracorporea49,53⁠

L‟open lung protective ventilation non solo è risultata in un non peggioramento dei livelli di citochine pro-infiammatorie plasmatiche ma anche in un miglioramento dell‟ossigenazione e meccanica respiratoria intraoperatoria, è inoltre tollerata emodinamicamente40

In contrasto con l'ormai acquisita idea del beneficio del LTV nei pazienti con diagnosi di ARDS, nei pazienti che all'inizio della ventilazione meccanica non presentano danno polmonare il ruolo della ventilazione protettiva non è stato del tutto accertato. Storicamente si pensava che l'uso di alti volumi tidalici non solo fosse sicuro ma che fosse preferito per ridurre l'ipossia, la formazione di atelettasie e per ridurre l'acidosi respiratoria associata alla ventilazione con bassi volumi. Solo successivamente, da dati sperimentali si evince come il volume tidale sia il maggiore responsabile per lo sviluppo di VILI.12_⁠

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solo può culminare nello sviluppo delle cosidette VILI ma può essere correlata anche con lo sviluppo di ARDS. Un aovlta che il polmone è “iniziato da un insulto quale una polmonite, ab ingestis, sepsi, trasfusioni o bypass cardio-polmonare, la ventilazione può stimolare una risposta infiammatoria locale e sistemica correlata allo svulippo di ARDS45_{⁠Questo dimostra quindi come questa sindrome,}

impostando un setting ventilatorio corretto, possa essere prevenibile33_⁠

Fuller et al33_{⁠hanno dimostrato come la ventilazione con bassi}

volumi tidalici (6ml/kg PBW) sia correlata alla diminuzione del 10.9% della probabilità di sviluppare ARDS, rispetto al gruppo ventilato con HTV (10ml/kg) in pazienti ventilati meccanicamente con scenario misto (sala operatoria o ICU) che all'inizio della ventilaizone non presentavano danno polmonare. Inoltre è stato verificato che l'HTV è un fattore predittivo indipendente di sviluppo di ARDS, cheil volume tidalico è proporzionale alla probabilità di sviluppo di ARDS e che non si sono verificati effetti negativi nell'utilizzo di bassi volumi tidalici. Gli autori discutono anche come certamente le evidenze siano molte ma come sia necessario porre attenzione anche all'eterogeneità del campione, sia nei tempi d'esposizione alla ventilaizone meccanica, sia al potenziale rischio di partenza nello sviluppare ARDS, ad esempio tra pazienti critici in ICU e post- operatori soggetti ad interventi chirurgici in elezione. E' stato visto infatti che l'incidenza dello sviluppo dell'ARDS è maggiore in

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pazienti in ICU (44%) rispetto a pazienti a basso rischio sottoposti a intervento chirurgico (<2%).

Numerosi studi hanno dismostrato come valutando i settings ventilatori (VT e PEEP) in pazienti medici o post-chirurgici ricoverati in ICU, volumi tidalici più alti associati a PEEP più basse siano correlati con un aumento dell‟OR per ARDS di 1,3 per ogni ml di volume pro chilo PBW applicato al di sopra dei 6 ml/kg PBW45⁠ e un OR per

ARDS di 2,6 con VT> 700ml54_{⁠ quindi un aumento del rischio di}

sviluppo di ARDS. Inoltre un regime ad alti volumi genera un livello maggiore di citochine pro infiammatorie sieriche e nel BAL55⁠

E‟ interessante osservare come in uno studio randomizzato by Mascia et al. Si evinca come il gruppo ventilato con una ventilazione protettiva di 6-8 ml/kg e PEEP di 8-10 cmH2O risulti, a confronto dei pazienti ventilati in ventilazione convenzionale (10-12 ml/kg PBW con una PEEP di 3-5 cmH2O), in un ampio aumento del numero dei donatori polmonari elegibili, come del numero di pazienti in cui i polmoni sono stati espiantati. Questa evidenza suggerisce come una minor esposizione a ventilazione convenzionale o ad un miglior reclutamento dato da elevati livelli di PEEP risultino in un diminuito danneggiamento polmonare.56

Lee et al. Evidenziano come in pazienti post-chirurgici ricoverati in ICU, escludendo i neurotraumi e pazienti sottoposti a cardiochirurgia, e ventilati meccanicamente, l'utilizzo di VT bassi (12 vs 6), sia diminuita l'incidenza di infezioni polmonari, la riduzione

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della permanenza in ICU e della durata dell'intubazione39_⁠⁠

La ventilazione nei pazienti ARDS è stata fissata secondo linee guida e considerata come una terapia ma altre classi di pazienti in ventilazione meccanica che non presentano criteri ards sono ventilati con volumi molto variabili, al fine di mantenere valori emogasanalitici accettabili. E' stato visto come, in una coorte di pazienti di terapia intensiva che non presentavano ARDS all'inizio della vm, l'Ards si è presentata nel 25% pazienti e concentrata a tre giorni dall'intubazione e il maggior fattore di rischio per lo sviluppo della sindrome sia l'utilizzo di htv, suggerendo come le VALI siano importanti fattori di rischio per questa sindrome in particolare per i pazienti a rischio ARDS.45

Un ampio studio condotto al fine di descrivere le caratteristiche della vm in ICU americane ed europee, misura tra gli altri parametri, valori di setting ventilatorio come la media dei VT utilizzati (9ml/kg) e delle pressioni di supporto (18cmH20).57⁠

Nella scorsa decade sono stati condotti numerosi studi randomizzati che rivelano il miglioramento nella sicurezza della ventilazione meccanica. In uno studio “before-after”internazionale osservazionale del è stata verificata l'evoluzione nel settings della ventilazione meccanica confrontando dei dati ottenuti in un analogo studio del 1998 ed è apparsa una riduzione significativa nel volume tidale applicato in pazienti con ARDS: nel 2004 solo il 7,5% era settato su un vt >10ml/kg vs 29,6% del 1998 e il 19,6% hanno

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un VT<6ml/kg pbw. L'uso della PEEP è variato nel seguente modo: è aumentata l'incidenza di una PEEP>10 cmH20 (40%vs28%) e rimasta invariata quella <5cmH20 (22%vs 26%). Questo studio non verifica gli outcomes, serve quindi a sostegno dei numerosi studi che si dedicano a questo ed evidenzia come la letteratura presenti forti evidenze nell'uso di determinati settings ventilatori ma che in realtà ci siano pochi studi che verifichino la reale applicazione di queste evidenze.58

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5. RUOLO DELLA PEEP NELLA VENTILAZIONE