May 212012
 

Il monitoraggio di un paziente critico ci consente di acquisire numerose tracce da visualizzare sui monitor: pressioni invasive, ECG, pulsossimetria, monitoraggio neuromuscolare, EEG, capnografia, pressione, volume e flusso delle vie aeree, pressione esofagea, ….. A volte il numero di tracce è superiore alle possibilità di visualizzazione del monitor e dobbiamo scegliere quali vedere e quali togliere. Tra le tracce sempre presenti c’è la capnografia, mentre magari si rinuncia alle curve pressione-tempo e pressione-flusso del monitoraggio respiratorio. Infatti ormai la capnografia e il valore di CO2 di fine espirazione (end-tidal CO2, ETCO2) sono un cardine del monitoraggio del paziente critico.

Vale quindi la pena chiedersi quali siano le implicazioni cliniche di capnografia ed ETCO2 e come possano influire sulle nostre decisioni.

La capnografia può essere utilizzata sia come monitoraggio “generale” sia, in maniera più specifica, per la gestione della ventilazione meccanica. Proviamo ad esaminare separatamente questi aspetti.

Capnografia e ETCO2 nel monitoraggio generale del paziente.

Conferma dell’intubazione tracheale. Inseriamo qui questo aspetto (e non nella ventilazione)  perchè, pur essendo legato alla ventilazione, ci fornisce una singola informazione iniziale e non ha poi più alcun impatto sulle scelte relative alla ventilazione meccanica. La capnografia ci può confermare se il tubo tracheale ha il proprio estremo distale nelle vie aeree. Infatti, se abbiamo posizionato correttamente il tubo tracheale, vedremo la regolare espirazione di CO2 ad ogni atto respiratorio. A questo proposito la capnografia riveste un ruolo importantissimo soprattutto nell’intubazione difficile. Penso che tutti abbiamo accolto con gioia una bella curva capnografica dopo un’intubazione disperata! Da ricordare che bisogna avere un po’ di pazienza: di norma la curva capnografica ha circa un paio di secondi di ritardo, quindi apparirà sul monitor con una breve latenza rispetto all’espirazione.

Valutazione della funzione cardiocircolatoria. A parità di ventilazione, la CO2 espirata dipende dalla perfusione polmonare. Ne consegue che riduzioni della portata cardiaca (e quindi della perfusione polmonare) determinano immediate riduzioni della CO2 espirata. Da questo derivano un paio di rilevanti implicazioni cliniche. Una rapida riduzione della ETCO2 ci suggerisce un calo della portata cardiaca, come in caso di embolia polmonare. Inoltre durante la rianimazione cardiopolmonare la ETCO2 consente di valutare l’efficacia delle manovre rianimatorie: una ETCO2 < 10 mmHg  durante le manovre rianimatorie si associa infatti al mancato ripristino dell’attività cardiocircolatoria spontanea (1).

Capnografia e ETCO2 nel monitoraggio finalizzato alla gestione della ventilazione meccanica.

Stima della PaCO2. Questo uso della capnometria è spesso sfruttato per decidere volume corrente e frequenza respiratoria. Tuttavia sembra un uso improprio perchè privo di razionale fisiologico e in antitesi con le osservazioni cliniche. La differenza tra PaCO2 ed ETCO2 dipende dalla presenza di malattie polmonari, dall’impostazione della ventilazione meccanica e, come abbiamo visto prima, dalla perfusione polmonare. L’interazione tra queste variabili è complessa e quantitativamente imprevedibile: anche in soggetti senza malattie polmonari preclude una stima della PaCO2 dalla ETCO2 (2,3). L’esistenza di una correlazione tra PaCO2 ed ETCO2 non significa che dall’una si possa ricavare l’altra. Vediamo, ad esempio, dal grafico sottostante che pazienti con una ETCO2 di 35 mmHg possono avere PaCO2 tra 20 e oltre 50 mmHg (4): un’informazione veramente inutile nella pratica clinica! Mi sento pertanto di sconsigliare vivamente l’utilizzo della ETCO2 per guidare la ventilazione meccanica.

Diagnosi di disomogeneità polmonare. La mancanza di plateau nella fase alveolare (tratto CD nell’immagine sottostante) indica disomogeneità polmonare, cioè la presenza di aree con differente costante di tempo e differenti livelli di CO2. Questo dato è sicuramente interessante da un punto di vista fisiopatologico e  può farci capire meglio il paziente che abbiamo di fronte ma difficilemente si traduce in una variazione dell’impostazione della ventilazione. 

 

Monitoraggio della paralisi muscolare ed interazione paziente-ventilatore. Il monitoraggio grafico della ventilazione meccanica con le curve flusso-tempo e pressione-tempo è assolutamente più preciso, accurato e specifico del capnogramma (opinione personale). Una buona conoscenza del monitoraggio grafico ci fornisce informazioni più precoci e complete rispetto al capnogramma, come abbiamo potuto più volte constatare nei post dedicati al monitoraggio grafico della ventilazione.

Valutazione dello spazio morto. Per poter disporre di questo dato ci serve il monitoraggio volumetrico della CO2 espirata, che pochi ventilatori e monitor ci offrono. Esso differisce da quello tradizionale perchè sull’asse delle ascisse il volume prende il posto del tempo (vedi figura qui sotto).

E’ noto che la frazione di spazio morto è un predittore di outcome nei pazienti con ALI/ARDS (5-7), tuttavia non ci aiuta a trovare l’impostazione migliore della ventilazione meccanica (8,9). In altre parole, ci dà informazioni sulla gravità ma non sulla terapia.

Conclusioni.

Questo breve spazio consente solo di accennare sinteticamente al meraviglioso mondo della capnografia. Penso che però possa essere sufficiente per giungere ad alcune conclusioni pratiche:

– la ETCO2 è importante per la conferma dell‘intubazione tracheale;

– rapide riduzioni di ETCO2, a ventilazione costante, indicano riduzioni della portata cardiaca;

– durante la rianimazione cardiopolmonare ETCO2 < 10 mmHg ci devono indurre ad ottimizzare, se possibile, le manovre rianimatorie;

ETCO2 e capnometria non hanno alcuna utilità pratica nella scelta dell’impostazione della ventilazione meccanica.

In definitiva, la capnografia rivolge il proprio sguardo principalmente alla funzione cardiocircolatoria che a quella ventilatoria.

Un saluto a tutti gli amici di ventilab.

 

Bibliografia.

1) Neumar RW et al. Adult advanced cardiovascular life support: 2010 American Heart Association guidelines for cardiopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care. Circulation 2010; 122:s729-67

2) Nunn JF et al. Respiratory dead space and arterial to end-tidal CO2 tension difference in anesthetized man. J Appl Physiol 1960; 15: 383-9

3) Russell GB et al. The arterial to end-tidal carbon dioxide difference in neurosurgical patients during craniotomy. Anesth Analg 1995; 81:806-10

4) Yosefy C et al. End tidal carbon dioxide as a predictor of the arterial pco2 in the emergency department setting. Emerg Med J 2004; 21:557-9

5) Nuckton TJ et al. Pulmonary dead-space fraction as a risk factor for death in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2002;346:1281-6

6) Lucangelo Uet al. Prognostic value of diff erent dead space indices in mechanically ventilated patients with acute lung injury and ARDS. Chest 2008; 133:62-71

7) Cepkova M et al. Pulmonary dead space fraction and pulmonary artery systolic pressure as early predictors of clinical outcome in acute lung injury. Chest 2007; 132;836-42

‘8) Blanch L et al. Volumetric capnography in patients with acute lung injury: effects of positive end-expiratory pressure. Eur Respir J 1999; 13: 1048-54

9) Beydon L et al. Effects of positive end-expiratory pressure on dead space and its partitions in acute lung injury. Intensive Care Med 2002; 28:1239–45

Author: Giuseppe Natalini

  10 Responses to “Capnografia, end-tidal CO2 e ventilazione meccanica.”

  1. Caro Giuseppe,

    e’ un piacere come al solito seguirti e confrontarsi.
    Riguardo questo “trattato” volevo chiederti gentilmente, se puoi meglio specificare la tua affermazione sul controllo della ventilazione sulla ETCO2, “Mi sento pertanto di sconsigliare vivamente l’utilizzo della ETCO2 per guidare la ventilazione meccanica.”

    cioe’ vuoi dire che non significa che devo aumentare la ventilazione se ho un etCo2 ad esempio di 70 mmhg?
    Sulla PaCO 2. – EtCO2 non entra in gioco la somma algebrica del metabolico e del respiratorio?

    Inoltre potresti analizzare un po’ piu’ profondamente la Volumetrica, mi sembra un parametro molto interessante…….

    grazie come sempre, ciao dennis.

    • Ciao Dennis, grazie per la domanda.
      Quando vedi 70 mmHg di ETCO2 sai solamente che la PaCO2 è molto probabilmente maggiore di 70 mmHg; ma quanto è? 70? 80? 100? 120 mmHg? Per saperlo devi fare un’emogasanalisi. Ed è questa che guida l’impostazione del ventilatore, non la ETCO2. Quindi dobbiamo usare la ETCO2 come un segno clinico, equivalente alla cianosi per la valutazione dell’ossigenazione. Ma non possiamo regolare la ventilazione per avere una “normale” ETCO2. Certamente in un polmone sano può essere un punto di riferimento (in assenza di PEEP), ma lo è soprattutto perchè il valore di PaCO2 raggiunto in un soggetto sano non è normalmente un problema (cambia qualcosa avere 30 o 50 di PaCO2?).
      La differenza PaCO2-ETCO2 è influenzata dall’effetto spazio morto, determinato sia dalla perfusione che dalla ventilazione polmonare. E, argomento ancora più complesso, la ventilazione polmonare a cui ci riferiamo è un qualcosa di indefinito che comprende sia volume di ventilazione che capacità funzionale residua. L’argomento è complesso per essere trattato in un commento, spero solo di creare qualche dubbio e qualche curiosità.
      Sulla capnografia volumetrica e lo spazio morto posso dedicare un post in un futuro prossimo: così potremo approfondire l’argomento un po’ meglio. Anzi, te lo prometto, lo farò durante il periodo estivo.
      A presto, seguici sempre e non fare mancare il tuo contributo ai commenti.

  2. Caro Giuseppe
    personalmente utilizzo ogni volta che posso la capnografia per il monitoraggio della attività’ ventilatoria e la trovo particolarmente utile in ptz in ventilazione spontanea o in ptz in CPAP/NIV a flusso continuo sia intubati che non ; la utilizzo cioè’ ogni volta che l’attività’ ventilatoria del ptz non può’ essere monitorizzata con uno spirometro che possa darmi i volumi di ventilazione . Utilizzo sia sistemi mainstream che sistemi sidestream con cuvette o occhiale nasale che possono essere posizionati anche sotto a una maschera di Venturi o accoppiati con appositi devices a occhiali nasali per O2 terapia che funzionano abbastanza bene sia in DEA che in Sala Operatoria per ptz in sedazione + o meno profonda per procedure chirurgiche / endoscopiche . E’ possibile controllare la frequenza respiratoria molto meglio che non con il monitoraggio tramite elettrodi e seguire il trend dei valori di ETCO2 che può’ dare delle informazioni sul fatto che il ptz incrementi o riduca la ventilazione .
    Non ritieni che in presenza di stabilita’ emodinamica / metabolica del ptz ( condizioni che normalmente si verificano nei ptz non ipercritici o nella chirurgia di elezione) e in presenza di un plateau stabile sulla curva capnografica la differenza : PaCO2-ETCO2 possa essere considerata sufficientemente stabile da poter ritenere il monitoraggio della ETCO2 sufficientemente indicativo della attività’ ventilatori del ptz ?
    d’altronde ormai tutti i monitor di anestesia + moderni sono corredati di capnografo che credo sia ormai considerato un golden standard in quella attività’.
    ti saluto con affetto
    Marco

    • Caro Marco,
      cevo ribadire il mio punto di vista: no, la ETCO2 non può essere utile per stimare la PaCO2. Se non in un caso: nel soggetto giovane e sano senza PEEP. Ma parliamo di soggetti che non presentano alcuna difficoltà di ventilazione.
      Benissimo invece il monitoraggio della frequenza respiratoria nei pazienti in respiro spontaneo.
      Ciao, ti aspetto alla prossima.

  3. Ciao a tutti,
    vorrei fare ancora una domanda. Forse è ancora un retaggio del passato, ma nella nostra rianiamazione usiamo l’ET CO2 tarata sull’ega per evitare variazioni della paCO2 nel paziente con danno cerebrale con l’obbiettivo di mantenere la normocapnia.
    Può essere un utlizzo corretto?
    CIao Francesco

    • Grazie per il commento, Francesco.
      Uno dei misteri della vita è la fede nella ETCO2. Ma mentre la fede in ambiti non scientifici è inattaccabile (è legittimo credere nel proprio intimo non solo a ciò che si misura), quando si applica il metodo galileiano ci si dovrebbe attenere ai fatti. Ed i fatti ci dicono che la PaCO2 non è pronosticata dalla capnografia. Conosci evidenze differenti?
      Un’informazione che la ETCO2 ci offre è il limite superiore di PaCO2. Con ottime probabilità la PaCO2 non è più alta della ETCO2. Nei pazienti con trauma cranico è un’informazione utile ma insufficiente: anche l’ipocapnia fa male…
      Nella mia Terapia Intensiva si fanno poche emogasanalisi (penso che la mediana sia 1 al giorno per paziente), ma quando serve va fatta. In un trauma cranico in fase acuta la farei di prassi approssimativamente tre volte al giorno e tutte le volte che la clinica (variazioni di ETCO2 incluse!) me lo suggerisce.
      Per concludere: non regolerei MAI la ventilazione sulla ETCO2 (ma forse questo si era già capito) mentre la userei come segno utile per richiedere l’esecuzione di una emogasanalisi e sulla scorta del risultato di quest’ultima deciderei il setting della ventilazione.

  4. Ciao! FANTASTICO BLOG!
    Ho una domanda: esiste un range nel valore del EtCO2 considerabile come normalità.
    Mettiamo il caso che il ventilatore mi allarmi improvvisamente e io voglia capire se il mio tubo è in sede. Che range di valori devo aspettarmi per poter confermare l’intubazione valida?
    Grazie mille!

    • Grazie per il commento, Davide.
      A mio parere non può esistere un range di normalità della ETCO2 quando si ha a che fare con un paziente critico.
      Per ritenere che un’intubazione sia valida, ritengo che si debba ottenere una ETCO2 > 20 mmHg ne i pazienti con attività cardiocircolatoria efficace e ventilazione controllata (come di solito è subito dopo un’intubazione). Diverso è il caso dei pazienti shockati o con respiro spontaneo. Il discorso è più complesso, se vuoi possiamo approfondire…
      Ciao, a presto.

  5. Buongiorno a tutti!
    Sono Enrico, infermiere di PS da qualche anno che ultimamente sta vivendo su ventilab nell’avida ricerca di informazioni sulla NIV e sul suo monitoraggio in emergenza! 🙂
    Direi che mi sia abbastanza chiara l’impredicibilità della PaCO2 a partire dall’EtCO2 ma ho ancora qualche dubbio sul suo utilizzo ai fini del monitoraggio del paziente sottoposto a NIV (la classica BPCO riacutizzata per capirci). Spero la mia non sia una domanda ingenua perchè “mi mancano le basi”.

    Se dai valori dell’EtCO2 non posso prevedere quelli della PaCO2 e se non ha senso regolare le impostazioni del ventilatore sulla sola base dell’EtCO2, che senso ha il suo monitoraggio durante la NIV (e presumo che ne abbia uno, dato che in commercio si trovano diversi device atti allo scopo)???

    Grazie sin d’ora per la risposta e per tutte le altre risposte che mi hai già dato nei precedenti post prima ancora che facessi in tempo a formulare la domanda!!

    • Enrico, eccomi a rispondere alla tua domanda (meglio tardi che mai…).
      Che senso ha il monitoraggio della EtCO2 nella NIV? C’è certamente un utilizzo automatico, poco ragionato. Possiamo dire che la PaCO2 sarà più alta della EtCO2. Quindi se vedessi un elevato valore di EtCO2, saprei che il paziente è ancora ipercapnico.
      Un altro utilizzo ragionevole può essere quello di valutare un eventuale rebreathing di CO2.

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