Jan 172010
 

Immaginiamo di immettere “aria” nei polmoni fino a raggiungere una pressione di 20 cmH2O in un paziente ventilato senza PEEP. Quindi lasciamo espirare completamente il paziente misurando quanto volume di gas esce dall’apparato respiratorio.

Ora iniziamo a ventilare il paziente con 10 cmH2O di PEEP e immettiamo ancora gas nei polmoni fino a raggiungere una pressione di 20 cmH2O (= mettiamo 10 cmH2O sopra PEEP). Al termine dell’insufflazione deconnettiamo il paziente dal ventilatore e lasciamolo espirare completamente misurando il volume di gas che esce dall’apparato respiratorio. In questo modo il paziente espirerà anche la PEEP.

In entrambi i casi l’espirazione inizia con una pressione intrapolmonare di 20 cmH2O. La differenza è che nel primo caso erano tutti ottenuti con un’insufflazione mentre nel secondo caso un’insufflazione di 10 cmH2O si è aggiunta ad una PEEP di 10 cmH2O.

Il volume di gas espirato nei due casi è diverso? Può darsi di sì come può darsi di no.

La differenza di volume espirato nei due casi si chiama reclutamento alveolare. Ciò avviene quando la PEEP è in grado di fare stare nei polmoni una maggior quantità di gas a parità di pressione totale applicata.

Due studi clinici  (1,2) che hanno misurato il reclutamento con il metodo sopra descritto ci insegnanodue cose fondamentali:

  1. ogni paziente recluta in maniera diversa, chi più, chi meno, chi niente
  2. quando reclutiamo, più PEEP mettiamo, più reclutamento otteniamo. Senza alcuna correlazione con il punto di flesso inferiore della relazione statica pressione-volume.

A questo punto il problema è un’altro: limitare la sovradistensione alveolare ed il VILI. MA di questo ne parleremo un’altra volta.

1) Mergoni M. et al. Lower inflection point and recruitment with PEEP in ventilated patients with acute respiratory failure. J Appl Physiol 2001; 91: 441-450

2) Maggiore SM et al. Alveolar derecruitment at decremental positive end-expiratory pressure levels in acute lung injury. Am J Respir Crit Car Med 2001; 164: 795-801

Author: Giuseppe Natalini

  9 Responses to “PEEP e reclutamento alveolare (2)”

  1. Sappiamo che la relazione statica pressione-volume del sistema respiratorio descrive il comportamento dell’elastanza di quest’ultimo (inteso come un unico compartimento) ai diversi volumi polmonari. L’elastanza del sistema respiratorio (Ers) è data dal rapporto tra variazione di pressione ad esso applicata P e variazione di volume V ottenuta. Aggiungendo la PEEP aumentiamo il volume polmonare; se, in seguito ad aggiunta di PEEP e successiva insufflazione di altro volume, il volume espirato dopo deconnessione dal ventilatore è maggiore rispetto alla condizione di pari P applicata in assenza di PEEP (cioè se a parità di P applicata la variazione di V è aumentata), vuol dire che Ers è diminuita in seguito all’aggiunta di PEEP; ciò viene comunemente interpretato come reclutamento alveolare.
    Come si spiega che, pur presupponendo una diminuzione di Ers, il fenomeno descritto non abbia relazione con il punto di flesso inferiore della relazione statica pressione-volume?

    • Prova a pensare che non ci sia reclutamento con l’applicazione della PEEP. Cosa fa la PEEP? La PEEP semplicemente sposta il volume corrente più in alto sulla stessa relazione pressione-volume: si è raggiunto un diverso volume di fine espirazione, lo stesso volume polmonare che avrei ottenuto se avessi insufflato il paziente da ZEEP con una pressione uguale alla PEEP.
      Immagina ora il reclutamento con la PEEP. Ancora aumento il volume di fine espirazione, ma più di quanto avrei ottenuto insufflando l’apparato respiratorio con una pressione uguale alla PEEP. Proprio perchè ho reclutato, ho guadagnato nuovi spazi alveolari alla ventilazione.
      La conseguenza è che la PEEP ha spostato la curva pressione-volume, che è diversa da quella in ZEEP: non si sovrappongono, ma la curva con PEEP è più in alto a destra (vedi figura posto in fondo al riquadro).
      Ecco perchè non è necessario un punto di flesso inferiore ed un cambio di compliance per spiegare l’aumento di volume a parità di pressione applicata.
      Fammi sapere se devo essere più chiaro e spiegarmi meglio.
      Reclutamento con PEEP sulla curva pressione-volume

  2. Credo che tu abbia ben chiarito che il reclutamento alveolare ottenuto con la PEEP possa non necessitare del superamento di un punto di flesso inferiore, nè di un aumento di compliance, e la dimostrazione è evidente dallo studio di Mergoni e collaboratori (la figura che hai indicato non si vede). Quindi reclutamento non è tanto superamento del punto di flesso inferiore, quanto spostamento in alto e a destra dell’intera curva P-V. Dunque dovrebbe essere concettualmente impossibile l’eventualità di osservare curve sovrapposte costruite dopo incrementi di PEEP (assenza di reclutamento) nei casi in cui la curva a ZEEP mostrava un punto di flesso inferiore. Sei d’accordo?

    • Sono d’accordo. Dal punto di vista teorico il punto di flesso inferiore significa l’inizio della possibilità di reclutamento, mentre quello superiore identificherebbe la fine del reclutamento.
      Reference:
      Hickling KG. The pressure–volume curve is greatly modified by recruitment. Am J Respir Crit Care Med 1998;158:194–202.

  3. Ripensando a quello che si è detto, mi sembra opportuna una precisazione ai commenti 2 e 3. Anche se il reclutamento indotto dalla PEEP non comporta necessariamente il superamento di un punto di flesso sulla curva P-V, nè una variazione dell’elastanza del sistema all’interno del range di volume corrente, proprio dall’osservazione della figura già citata è evidente che un cambio di elastanza globale c’è stato rispetto alla condizione di ZEEP, se definiamo elastanza la pressione da applicare al sistema per introdurre un litro di volume.

  4. Si potrebbe ipotizzare in base a questo studio che in caso di ALI o ARDS la PEEP migliore sia sempre la più alta compatibile con pressioni di plateau ragionevolmente sicure?

    • Secondo me non si può dire. Prova a pensare cosa succederebbe ad un non-responder alla PEEP con un simile approccio…In maniera molto pragmatica dovremmo scegliere un approccio alla selezione della PEEP, qualunque esso sia. E poi SEMPRE verificare l’impatto clinico della scelta, in particolare su ossigenzazione ed emodinamica (almeno sulla pressione arteriosa). Se abbiamo o ipotensione o mancato miglioramento della PaO2 dobbiamo verificare l’effetto di strategie alternative nella scelta della PEEP.

  5. Hai ragione, chiaramente è inutile e potenzialmente dannoso aumentare la PEEP al paziente “non resporder”, così come bisogna assicurarsi che l’aumento di PEEP non comporti problemi emodinamici. Eppure il lavoro di Mergoni mi suggerisce la possibilità di un approccio concettualmente diverso dal solito alla selezione della PEEP: la migliore PEEP non sarebbe qualche cosa più del LIP, ma il massimo valore compatibile con assenza di sovradistensione, di compromissione emodinamica e presenza di miglioramento di PaO2. Tutto ciò, come sottolineato altre volte, non allo scopo di massimizzare l’ossiemia, ma di reclutare più tessuto possibile.
    Certo, escludere con certezza la sovradistensione regionale non è facile, per cui occorre rimanere entro valori “prudenti” di Pplat.

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