Jun 042012
 

Oggi cercheremo di portare la flow limitation nella nostra pratica clinica. Per farlo definiremo che cosa è, come si fa la diagnosi al letto del paziente e quali sono le implicazioni cliniche.

Cosa è la flow limitation.

La flow limitation è la condizione in cui il flusso espiratorio massimale è raggiunto già durante la ventilazione basale (o tidal) (1). Vediamo di spiegare meglio il concetto. Anche in questo momento tu stai inspirando ed espirando e questo è il tuo respiro tidal. Il flusso espiratorio è la velocità con cui stai espirando l’aria: ne puoi apprezzare grossolanamente l’entità se metti la mano aperta davanti alla bocca ed al naso. Adesso prova ad espirare con tutta la forza che hai mantendo la mano davanti a bocca e naso: percepirai chiaramente un flusso espiratorio molto più elevato di prima. Se è andata così, vuol dire che non hai flow limitation! Viceversa, riprova più volte: se il risultato non cambiass, una spirometria ed una visita pneumologica potrebbero essere una buona idea…

Come si diagnostica la flow limitation.

Tutto questo può essere visualizzato, anche in termini quantitativi, sul grafico flusso-volume in figura 1. Sull’asse orizzontale vedi il volume, su quello verticale il flusso. Il loop interno (colorato di azzurro) rappresenta il ciclo della tua respirazione tidal. Per comprendere il grafico devi partire dal punto 1 e procedere in senso orario. All’inizio c’è il flusso inspiratorio (verso l’alto) mentre si inspira il volume corrente.  Quindi inizia l’espirazione (punto 2)  ed il flusso espiratorio (verso il basso) è misurato in funzione della riduzione del volume corrente. Il ciclo si chiude quando il volume corrente è stato espirato.

Figura 1

Poichè l’interesse di questo grafico è sulla parte espiratoria, lo zero sulla curva di volume indica quando inizia l’espirazione (quindi il volume corrente viene considerato il punto di partenza): le successive variazioni di volume sono considerate come volume espirato e quindi hanno un valore negativo. Il paziente nel grafico ha quindi espirato poco più di mezzo litro.

Quando espiri forzatamente, il tuo loop diventa simile a quello più esterno. Concentriamoci solo sulla parte espiratoria. Il flusso raggiunge rapidamente un picco (punto 3), quindi decresce. Notiamo però come, per ciascun volume espirato, il flusso espiratorio forzato sia sempre superiore (in valore assoluto) al flusso espiratorio tidal (quello del loop azzurro). Questo significa che durante la ventilazione tidal non viene raggiunto il flusso espiratorio massimale. Quindi NON c’è flow limitation (vedi definizione ad inizio post).

Nella figura 2 vediamo un altro paziente, il cui ciclo respiratorio tidal è sempre colorato di azzurro. L’espirazione forzata produce lo stesso flusso espiratorio di quella tidal. Ciò significa che già durante la ventilazione tidal viene raggiunto il flusso espiratorio massimale. Quindi c’è FLOW LIMITATION.

Figura 2

Nella figura 3 vediamo un altro paziente. L’espirazione forzata produce un aumento del flusso nella prima parte dell’espirazione, mentre nella parte finale dell’espirazione flusso forzato e flusso tidal sono sovrapposti. Anche questo paziente ha flow limitation. Un modo per quantificare il livello di flow limitation è quello di misurare quanto volume corrente deve essere ancora espirato quando le curve di flusso espiratorio forzato e tidal si sovrappongono (2). Questo volume viene espresso in percentuale del volume corrente: nel nostro esempio questo paziente ha flow limitation al 42% del volume corrente.

Figura 3

Esiste un modo semplice per indurre un’espirazione forzata partendo da un volume corrente tidal: la manovra di compressione manuale dell’addome. La manovra di compressione manuale dell’addome è molto semplice da eseguire: si appoggia la propria mano sull’ombelico perpendicolarmente all’asse xifo-pubico, per alcuni cicli respiratori ci si abitua a riconoscere la fase espiratoria, quindi , appena finisce l’inspirazione, si esercita una compressione decisa ma delicata dell’addome in senso antero-posteriore, mantenuta per tutta la durata dell’espirazione. Questa manovra è stata validata sia su pazienti estubati (sia a riposo che sotto sforzo) (3,4) che intubati (5). Nei grafici che ti ho mostrato nelle figure 1, 2 e 3 l’espirazione forzata è stata ottenuta con la manovra di compressione manuale dell’addome. L’unica cosa che serve, oltre al paziente ed alle proprie mani, è un monitor del ventilatore che ti consenta di congelare una curva flusso-volume tidal  e sopra questa visualizzare la curva flusso-volume ottenuta con la compressione manuale dell’addome.

Ovviamente la manovra di compressione manuale dell’addome deve essere evitata in presenza di controindicazioni (lesioni intraaddominali, gravidanza avanzata, ecc.)

Implicazioni cliniche.

Spesso la flow limitation viene ritenuta un tratto distintivo dei pazienti con riacutizzazione di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO). In realtà la maggior parte dei pazienti con BPCO ha flow limitation, ma esiste comunque sempre una parte di essi che non presenta flow limitation. Viceversa molti pazienti con patologie respiratorie acute hanno flow limitation (2,5-8), in particolare quelli con ARDS (9).

La flow limitation è una delle possibili cause di PEEP intrinseca, ma non certo l’unica: tutti i pazienti con flow limitation hanno PEEP intrinseca, ma non tutti i pazienti con PEEP intrinseca hanno flow limitation.

Nei pazienti con PEEP intrinseca dovremmo (perlomeno in alcuni casi) chiederci se sia presente o meno la flow limitation, poichè questo potrebbe condizionare l’effetto della PEEP esterna. Vediamo come.

pazienti in ventilazione controllata con autoPEEP: se aggiungiamo una qualsiasi PEEP esterna in assenza di flow limitation abbiamo buone probabilità di aumentare le pressioni alveolari e, se già elevate, di indurre ventilator-induced lung injury (VILI). Se invece aggiungiamo una PEEP minore della PEEP intrinseca nei pazienti con flow limitation, ci possiamo aspettare che le pressioni alveolari restino invariate. Addirittura in qualche caso potremmo anche ottenere una miglior distribuzione della ventilazione.

pazienti in ventilazione assistita con autoPEEP: se c’è flow limitation la PEEP esterna può abbattere il carico soglia inspiratorio senza aggravare l‘iperinflazione . Nei pazienti senza flow limitation, ci sono invece i presupposti perchè la PEEP esterna peggiori l’iperinflazione senza abbattere il carico soglia.

pazienti con ARDS con autoPEEP: il punto di flesso inferiore della relazione statica pressione-volume (la cosiddetta curva di compliance) potrebbe essere dovuto alla flow limitation (9). In questo caso la PEEP esterna riesce a mantenere pervie le vie aeree durante tutta l‘espirazione, probabilmente migliorando l’omogeneità della distribuzione della ventilazione e riducendo il rischio di VILI. Si dovrebbe quindi verificare che la PEEP prescelta non sia associata alla presenza di flow limitation.

broncodilatatori: la flow-limitation non si modifica con i broncodilatatori. Nonostante ciò i broncodilatatori sono molto efficaci nei pazienti BPCO con flow limitation nel ridurre l’iperinflazione dinamica (7).

Il post è già piuttosto corposo, preferisco non dilungarmi su questi punti: sarò ben contento di farlo in risposta ai commenti.

Conclusioni.

In presenza di PEEP intrinseca è raccomandabile valutare la presenza di flow limitation con la compressione manuale dell’addome. Tutte le malattie respiratorie acute e croniche sono a rischio di flow limitation.

In linea di principio la PEEP esterna è più efficace e sicura se utilizzata nei pazienti con flow limitation rispetto a quelli senza flow limitation (bisogna poi sempre verificare cosa è realmente successo, come ben sanno gli amici di ventilab), indipendentemente dalla malattia e dalla modalità di ventilazione.

Un saluto a tutti.

 

Bibliografia.

1) Koulouris NG et al. Physiological techniques for detecting expiratory flow limitation during tidal breathing. Eur Respir Rev 2011; 20: 121, 147-55

2) Armaganidis A et al. Intrinsic positive end-expiratory pressure in mechanically ventilated patients with and without tidal expiratory flow limitation. Crit Care Med 2000; 28:3837-42

3) Ninane V et al. Detection of expiratory flow limitation by manual compression of the abdominal wall. Am J Respir Crit Care Med 2001;  163:1326-30

4) Abdel Kafi S et al. Expiratory flow limitation during exercise in COPD: detection by manual compression of the abdominal wall. Eur Respir J 2002; 19: 919-27

5) Lemyze M et al. Manual compression of the abdomen to assess expiratory flow limitation during mechanical ventilation. J Crit Care 2012; 27: 37-44

6) Koulouris NG et al.A simple method to detect expiratory flow limitation during spontaneous breathing. Eur Respir J 1995; 8: 306-13

7) Tantucci C et al. Effect of salbutamol on dynamic hyperinflation in chronic obstructive pulmonary disease patients. Eur Respir J 1998; 12: 799-804

‘8) Alvisi V et al. Time course of expiratory flow limitation in COPD patients during acute respiratory failure requiring mechanical ventilation. Chest 2003; 123;1625-32

9) Vieillard-Baron A et al. Pressure–volume curves in Acute Respiratory Distress Syndrome. Am J Respir Crit Care Med 2002; 165:1107-12

Author: Giuseppe Natalini

  13 Responses to “Flow limitation: diagnosi ed implicazioni cliniche.”

  1. Chiaro,pratico,oggettivo,”semplicemente difficile”.
    MAGISTRALE.
    grazie Giuseppe!!!

  2. Caro Giuseppe
    non ritieni che la NEP possa essere un metodo semplice e più affidabile per svelare la Limitazione al Flusso ? Milic- Emili e la sua scuola hanno scritto tanto in proposito.
    Grazie per tutto.

    • # risposta a Dennis
      Grazie, troppo buono.
      Alla prossima, Dennis.

    • #risposta a Elio.
      Come sempre, grazie per la domanda, che consente di approfondire un aspetto che abbiamo tralasciato nel post.
      Negative expiratory pressure (NEP) e manovra di compressione manuale dell’addome (MCA) fanno la stessa cosa in maniera opposta. Entrambe infatti agiscono aumentando in espirazione la differenza di pressione tra alveoli e apertura delle vie aeree (dP): la NEP lo fa abbassando la pressione all’apertura delle vie aeree, mentre la MCA agisce aumentando la pressione alveolare come conseguenza della compressione addominale. La NEP aumenta il dP di una quantità nota (solitamente si applica una pressione negativa di 5 cmH2O all’apertura delle vie aeree), mentre non conosciamo di quanto la MCA aumenti la pressione alveolare (dipende da come comprimiamo l’addome). Da questo punto di vista potrebbe sembrare che la NEP sia preferibile alla MCA. Tuttavia penso vi siano tre buone ragioni per utilizzare la MCA nella pratica clinica. Eccole:
      1) non costa nulla e non richiede apparecchiature particolari (ormai il loop flusso-volume è presente su tutti i ventilatori meccanici). La NEP invece richiede l’acquisto di un apparecchio aggiuntivo;
      2) pazienti intubati: i risultati ottenuti con NEP e MCA sembrano assolutamente sovrapponibili. Nella reference 5 del post è stato fatto il confronto tra le due metodiche: in tutti i casi vi era concordanza tra NEP ed MCA nella diagnosi di flow limitation. In questo studio è stata confrontata anche la % di VT a cui si manifesta la flow limitation: la concordanza tra le metodiche sembra molto buona (bias 0% con CI95% tra -8% e 8%).
      3) pazienti estubati: in linea teorica la NEP potrebbe generare falsi positivi (cioè fare diagnosi di flow limitation quando questa non c’è) perchè può far collabire le vie aeree superiori. La MCA non condivide questo limite.
      In conclusione, penso che la MCA sia una tecnica affidabile e facile da usare al letto del malato. Certamente chi ha la NEP fa benissimo ad usarla, soprattutto per la valutazione quantitativa della flow limitation (da ricordare però la buona concordanza tra le due metodiche).
      Ciao Elio.

  3. Caro Giuseppe
    mi aggrego agli altri commentatori per farti i complimenti per l’interessante e chiaro punto di vista sugli argomenti che proponi.
    Secondo la fisiologia esiste un limite unico al flusso massimo raggiungibile durante una espirazione per ogni dato volume polmonare .Questo limite viene raggiunto con un moderato sforzo respiratorio e aumentando tale sforzo il flusso non aumenta ulteriormente . Su questi presupposti sono ottenute le normali curve di riferimento per eta’, altezza , peso razza etc che si utilizzano nei test spirometrici. Naturalmente , benché di fatto questo comportamento del polmone imponga dei limiti al flusso espiratorio, non si tratta di una” flusso limitazione” ( perché’ questi limiti di flusso non vengono raggiunti nei soggetti normali durante la ventilazione a volume corrente).
    Potrei chiederti di spiegare quale è il substrato fisiologico di questo comportamento del polmone normale e che cosa capita dal punto di vista fisiopatologico nel ptz che presenta una flusso limitazione ?
    ti saluto con affetto
    Marco

    • # risposta a Marco.
      Caro Marco, quando ci siamo conosciuti al Corso di Ventilazione Meccanica ho apprezzato la tua grande preparazione in tema di ventilazione meccanica, la tua non comune capacità di approfondimento e la tendenza ad andare sempre oltre le spiegazioni ovvie. Mi fai una domanda che potrei liquidare in due righe parlandoti del collasso espiratorio di piccole vie aeree prive di adeguato supporto connettivale provocato dalle pressioni transmurali (ho appena fatto quello che avrei potuto fare…). Però mi piacerebbe darti un contributo più approfondito che non può limitarsi alla risposta ad un commento. Ti preparerò un post in cui riprendo l’argomento. D’accordo?
      Ti saluto anche io con grande simpatia.

  4. Come sempre ben spiegato. Ma posso consigliare di postare un video su come viene fatta la manovra di compressione addominale al letto del paziente ? Per quanto la spiegazione si a chiara credo che un video possa aiutare ulteriormente gli utilizzatori di questo forum sulla corretta esecuzione della manovra
    Con stima
    Stefano

    • Stefano, mi hai dato un’ottima idea! Dammi un po’ di tempo e sarai accontentato. Segnalerò su ventilab quando il video sarà disponibile.

      • Quando??

        • Spero di riuscire a riaffrontare il tema entro gennaio 2016.
          cara Jessica, continua pure ad incalzarmi con le richieste. Sono graditissime. Abbi però un po’ di pazienza per le risposte. Per me ventilab è un piccolo impegno che mi sono aggiunto a tanti altri, e devo cercare di conciliarlo con essi.

  5. Buonasera.

    Scrivo per possibilmente avere un aiuto a capire un punto.

    La limitazione al flusso espiratorio è’ una condizione fisiologica che insorge ad ogni espirazione forzata indipendente dallo sforzo, nel momento in cui sopravviene la compressione dinamica delle vie aeree. in altre parole, anche un soggetto che sta espirando forzatamente ma con bassi sforzi espiratori, arriva prima o poi in una fase di flusso limitazione(cioè raggiunge la porzione sforzo indipendente della curva flusso volume).

    Allora perché un soggetto flusso limitato necessariamente non può aumentare oltre il suo flusso?(esempio del nonno con le candeline)? Un soggetto che raggiunge la fase di flusso limitazione potrebbe ancora avere del margine per aumentare il suo flusso senza doversi accomodare a volumi superiori(iperinflazione dinamica) qualora non stia sfruttando al massimo la fase sforzo dipendente della curva flusso volume, semplicemente aumentando lo sforzo espiratorio.

    Dove sbaglio?
    Grazie se qualcuno potrà aiutarmi. Spero la domanda non sia
    Sciocca.
    Cordiali saluti,
    Federico

  6. In altre parole, penso che il soggetto della curva 3 abbia ancora della riserva di flusso espiratorio, benché raggiunga ad un certo punto la fase di flusso limitazione. Quindi per questo soggetto sarebbe possibile aumentare il flusso espiratorio(se il nonno fosse in questa condizione e gli venisse chiesto di spegnere le candeline, ce la farebbe ).

    • Caro Federico, è fisiologico che durante un’espirazione forzata si raggiunga un flusso espiratorio che non può essere aumentato se anche fosse possibile generare un gradiente pressorio maggiore (a parità di volume polmonare). Quindi un soggetto normale non riesce, con uno sforzo massimale, a spegnere una candelina accesa molto distante dalla sua bocca, non ci riuscirà nemmeno se viene aiutato in espirazione con la compressione di addome e torace: il suo flusso è già massimale.
      Immaginiamo ora una candelina molto vicina alla bocca, sulla quale si indirizza il flusso di aria che espiriamo normalmente respiro per respiro. Se la candelina non si spegne con questo flusso d’aria, un soggetto normale può spegnerla soffiando più forte, un soggetto flusso-limitato (su tutto il volume corrente, come quello in figura 2) invece non ci riuscirà. Infatti la flow limitation di cui parliamo viene anche definita più precisamente “tidal expiratory flow limitation”, cioè una condizione in cui la limitazione al flusso è raggiunta già durante la normale ventilazione del volume corrente.

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