Effetti dell'ottimizzazione della pressione positiva di fine espirazione nei pazienti intubati con polmoni sani o sindrome da distress respiratorio acuto (PEEP-Réa)

La gestione dei pazienti in terapia intensiva può richiedere l'uso di supporto ventilatorio che richiede l'intubazione tracheale e la ventilazione meccanica invasiva.

Qualsiasi paziente ventilato meccanicamente è esposto alla formazione di atelettasie (alveoli polmonari collassati), che si verifica sistematicamente dopo l'inserimento del tubo endotracheale, dopo qualsiasi azione di dereclutamento (aspirazione tracheale, disconnessione) o semplicemente se si utilizza la ventilazione protettiva, combinando piccoli volumi correnti ( da 6 a 8 ml/kg di peso corporeo ideale teorico (IBW) e una pressione positiva di fine espirazione (PEEP) talvolta insufficiente. Si propone quindi di eseguire manovre di reclutamento alveolare (ARM), che rimuovono l'atelettasia aumentando temporaneamente la pressione intratoracica. Per evitare il collasso alveolare, è necessario applicare un livello sufficiente di PEEP.

La pressione di apertura (P) necessaria per la riespansione di un alveolo collassato è inversamente proporzionale al suo raggio (r), seguendo la legge di Laplace P = 2.γ/r dove γ è la tensione superficiale. La pressione necessaria alla riespansione di una cella collassata dipende dal suo raggio. Il team di Amato ha dimostrato nel 2006 che all'interno dello stesso polmone coesistono diversi livelli di aerazione alveolare e quindi diverse pressioni di apertura. La distribuzione delle pressioni era bimodale, con un picco intorno ai 30 cmH2O e un secondo intorno ai 40 cmH2O. Di conseguenza, per consentire la completa riespansione dell'atelettasia all'interno di un polmone, è necessario applicare una pressione almeno pari a 30 cmH2O. L'applicazione di pressioni insufficienti non può comportare una completa riespansione del polmone, ma piuttosto un aumento dell'aerazione degli alveoli già aerati (il cui raggio è maggiore e la cui pressione di apertura è molto inferiore), cosa che, a sua volta, può portare a un'eccessiva distensione. Questo è probabilmente ciò che può accadere se la PEEP viene aumentata senza alcun precedente ARM.

L'applicazione di un ARM può anche portare a un fenomeno di sovradistensione durante un periodo di tempo ridotto (da 20 a 30 secondi), contrariamente all'applicazione diretta di una PEEP elevata che potrebbe portare a una sovradistensione che dura un periodo di tempo molto più lungo (forse diversi ore) e si aggrava ad ogni somministrazione di un volume corrente (e quindi diverse volte al minuto). L'esposizione polmonare cronica a fenomeni di sovradistensione può indurre una disintegrazione delle fibre di collagene alveolare (volotrauma), portando a infiammazione locale (biotrauma) e infiammazione sistemica rilasciando molecole pro-infiammatorie (citochine...) nel flusso sanguigno e portando all'apoptosi negli organi distanti (reni, apparato digerente per esempio).

L'ottimizzazione della ventilazione meccanica richiede la ricerca della PEEP ottimale: insufficiente, non può prevenire la formazione di atelettasie; troppo alto, porterebbe a sovradistensione alveolare. Nella pratica corrente, la PEEP è determinata arbitrariamente o seguendo una titolazione graduale, sia per passi incrementali che decrementali. Ad oggi, la letteratura scientifica non è univoca sull'uso degli ARM e sulla loro sicurezza. Pertanto, alcuni team preferiscono non utilizzare gli ARM e di solito applicano un livello PEEP verso l'alto.

I concetti sopra esposti sono validi sia nei pazienti con polmoni sani che nei pazienti con polmoni "malati", il cui archetipo e forma più grave è la sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS), che è una patologia frequente in terapia intensiva (dal 10 al 20% di pazienti ricoverati). La sua definizione si basa sui criteri di Berlino pubblicati nel 2012. La moralità varia tra il 30 e il 40% a seconda della gravità della compromissione respiratoria. La gestione dei pazienti affetti da ARDS richiede un'ottimizzazione dell'ossigenazione, che si basa innanzitutto sulla ventilazione meccanica, invasiva e non. Dallo studio dell'ARDS Network pubblicato nel 2000 sul New England Journal of Medicine, è stato globalmente accettato che i volumi correnti dovrebbero essere ridotti a non più di 6 ml/kg IBW. La gestione ventilatoria si basa sui concetti di "baby lung" e "open lung". Questi concetti spiegano che è obbligatorio considerare che il volume polmonare disponibile per la ventilazione meccanica è molto piccolo rispetto al volume polmonare sano (baby lung) e che la riduzione del volume corrente deve essere accompagnata da aggiustamenti per mantenere il polmone "aperto", combattere la formazione di atelettasia mediante l'uso di sufficienti PEEP e ARM.

Lontano da questa patologia polmonare, qualsiasi paziente ventilato meccanicamente, sia in terapia intensiva che in sala operatoria, deve beneficiare di una strategia protettiva. Qualsiasi regolazione inadeguata dei parametri di ventilazione può portare a lesioni polmonari indotte dalla ventilazione meccanica (VILI, Ventilator Induced Lung Injuries) ea lesioni simili a quelle osservate durante l'ARDS.

Proponiamo quindi di esplorare l'impatto sull'aerazione polmonare e sui parametri ventilatori di due diverse strategie di ottimizzazione della PEEP durante la ventilazione meccanica invasiva nei polmoni sani e nei pazienti in terapia intensiva con ARDS. Questo studio controllato randomizzato ci permetterebbe di validare le nostre ipotesi, in funzione della meccanica respiratoria e della malattia polmonare del paziente. Lo scopo finale di questo studio è determinare gli effetti di una strategia basata sull'applicazione di un ARM seguita da una titolazione PEEP decrementale, rispetto ad una strategia PEEP incrementale senza ARM, su parametri fisio-(pato)-logici polmonari e ventilatori in pazienti in terapia intensiva.