Volume corrente e frequenza respiratoria

Questo capitolo non ha requisiti corrispondenti da soddisfare nel CICM Primary Syllabus 2017 o nel documento CICM WCA (“Ventilation”), perché presumibilmente le questioni del volume corrente e della frequenza respiratoria appropriati sono così fondamentali da essere intuitivamente colte anche dai membri più giovani della forza lavoro di assistenza critica. Questo potrebbe essere il caso, ma l’attaccamento degli autori alla completezza ha prodotto comunque questo prodotto, principalmente nel caso in cui lui o chiunque abbia mai bisogno di rispondere alla domanda, “quale volume corrente devo impostare per questo paziente, e perché”.

In sintesi:

Volume corrente nel paziente con respirazione spontanea

Il volume corrente è di 7 ml/kg in un soggetto che respira normalmente, secondo “The Physiology Viva” di Kerry Brandis. Se ci si aspetta che i tirocinanti di anestesia lo rigurgitino, deve essere vero. Come al solito, è impossibile rintracciare da dove Brandis ha preso questo, ma solo il più breve begooglement rivela che le origini di questa informazione sono antiche. Per esempio, abbiamo studi come Needham et al (1954) le cui tabelle rivelano una gamma di volumi tidalici a riposo nell’ordine di 570-780ml per i maschi adulti e 500-550 per le femmine adulte, che davano circa 7ml/kg tenendo conto del peso di questi volontari. Andando ancora più indietro, Hutchinson (1846) descrisse la misurazione del volume corrente (chiamò questo volume polmonare “aria respirabile”), misurando le capacità dei suoi soggetti in pollici cubici e il loro peso in libbre. Se le sue misure vengono convertite in ml/kg, si scopre che sono d’accordo con Needham et al. Questo rende il volume corrente di 7 ml/kg un principio fondamentale; potrebbe anche essere scolpito su un basamento di granito risalente al Siluriano.

Selezione del volume corrente per la ventilazione meccanica dei polmoni normali

Parlando di messaggi monolitici tramandati da antiche civiltà, un altro di questi antichi artefatti è il nomogramma di Radford. Viene tirato fuori ogni volta che si parla della selezione del volume corrente, considerato rilevante anche ai giorni nostri (appare nell’edizione 2016 di Egan’s Fundamentals of Respiratory care, per esempio). Il nomogramma originale proviene dalla “comunicazione speciale” di Edward J. Radford all’editore del Journal of Applied Physiology, pubblicata nel 1955. Il nomogramma stesso si presenta così:

L’uso di questo nomogramma per stimare i volumi tidal appropriati è ancora raccomandato da tali grimori del mestiere come quello di Egan. I valori sono aggiustati per varie condizioni, per esempio, si aggiunge il 10% per non essere in coma, il 5% per ogni grado Fahrenheit di temperatura rettale superiore a 99, così come lo spazio morto delle attrezzature e così via. Quando il paziente è intubato, la raccomandazione è di “sottrarre un volume pari alla metà del peso corporeo in libbre”, vale a dire 1 ml di volume corrente per ogni due libbre di peso corporeo previsto, o circa 1 ml per kg. Seguendo questo nomogramma, il maschio sano intossicato di 70 kg meriterebbe (600 – 70) = 530 ml di volume corrente, o 7,5 ml/kg di volume corrente.

Questa raccomandazione di volume corrente supera il test di sanità mentale, cioè non suona folle. In generale, se si considera la ventilazione meccanica come una cosa invasiva e necessariamente dannosa, allora si potrebbe essere attratti dall’idea di usare volumi tidal più bassi per tutti i pazienti – non solo per quelli con ARDS. Sia il nomogramma di Radford che le fonti moderne (UpToDate) raccomandano volumi correnti di 6-8ml/kg – queste sono poco più che raccomandazioni di esperti, ma almeno sono d’accordo. Un altro buon riferimento moderno è Bowton et al (2016), “Ventilatory management of the noninjured lung”.Gli autori raccomandano la “ventilazione polmonare protettiva” per tutti.

Uso storico della ventilazione ad alto volume corrente in pazienti non affetti daARDS

Nel 1963, Bendixen et al esplorarono i parametri respiratori di 18 pazienti sottoposti a laparotomia e determinarono che c’era un ruolo per i “respiri profondi periodici” nella prevenzione di atelectasia e shunt durante l’anestesia. Gli autori non hanno menzionato i volumi correnti, hanno semplicemente reclutato i loro pazienti con una pressione di 30-40 cm H2O in modo intermittente; anche se dai loro grafici di conformità è possibile determinare che hanno ottenuto volumi intorno ai 1350ml, o quasi 20ml/kg. Questo è stato in qualche modo estrapolato in un obiettivo di volume corrente di 12-15ml/kg per i pazienti anestetizzati. L’idea che il paziente sano dovrebbe essere ventilato con un volume come questo è persistita fino ad oggi, e anche i libri di testo dei primi anni 2000 raccomandano 12-15ml/kg per i casi anestetici di routine.

A differenza della raccomandazione degli autori di UpToDate e Radford, questa idea dei 12-15ml/kg non supera il test di sanità mentale. Per essere chiari, nessuno al giorno d’oggi ventilerà i suoi pazienti con volumi del genere (1050ml di volume corrente per una persona di 70kg?). Questa pratica sembra essere scomparsa dai libri di testo.

Ventilazione a basso volume corrente nell’ARDS

Negli anni ’80, un paziente in modalità di ventilazione obbligatoria riceveva tradizionalmente circa 12-15ml/kg. Questo significa circa 840-1050 ml per una persona di 70 kg. Si è scoperto che questo era dannoso. Era decisamente troppo.

Il famoso studio ARDS network ARMA ha ribaltato questa situazione, scoprendo che nelle persone con lesioni polmonari acute la ventilazione con volumi correnti inferiori (qualcosa come 4-5ml/kg di peso reale, o 6ml/kg di peso corporeo previsto) migliora la sopravvivenza rispetto a 12ml/kg.

Quello che fa schifo è che lo studio aveva solo queste due impostazioni di volume. Non è stato testato nulla nel mezzo (cioè non c’è stato alcun confronto con 7ml/kg, 8ml/kg, 9 ml/kg). Questo è subottimale perché la maggior parte delle persone che ventilerete avranno volumi in questo range.

Il consenso dei più anziani sembra essere che si dovrebbe usare il proprio giudizio, e tollerare volumi sempre più piccoli (e quindi CO2 sempre più alta) man mano che l’ARDS diventa più grave. Quindi, i volumi correnti a cui si dovrebbe mirare nell’ARDS sono nel territorio di 350-420ml per una persona di 70kg.

Tasso respiratorio

La selezione del tasso respiratorio si riduce al volume minuto desiderato, e il volume minuto desiderato è una funzione della clearance di O2 misurata. Questo naturalmente si basa sulla regolazione della ventilazione al minuto in base ad alcune misurazioni seriali dei gas sanguigni arteriosi. Fino a quando non si dispone di queste misurazioni seriali, naturalmente è necessario decidere alcune impostazioni iniziali. Quindi, come si fa a scegliere una frequenza respiratoria senza sapere nulla del paziente?

Il volume minuto normale a riposo negli esseri umani è qualcosa come 70-100ml/kg/min, e quindi per produrre questo volume minuto con volumi di marea di 6-8ml/kg, si richiederebbe una frequenza respiratoria di 12-16 respiri al minuto. Quindi, si può iniziare con questo per tutti i pazienti che non hanno niente che non va nei loro polmoni, perché è improbabile che questo ritmo uccida qualcuno con l’ipercapnia. Per i pazienti con polmoni gravemente non conformi, i cui volumi correnti devono essere bassi per ragioni ARDSNET, si aumenterebbe la frequenza a qualcosa di più alto (18, 20, 22? Per qualche motivo, la maggior parte delle persone sembra scegliere numeri pari per la frequenza respiratoria e i valori PEEP, e numeri dispari per i giorni di durata dell’antibiotico). Per il paziente gravemente broncospastico, la frequenza respiratoria dovrebbe essere più bassa. Un tempo espiratorio aumentato è necessario per eliminare la CO2 e prevenire l’intrappolamento di gas.