Fisiopatologia e trattamento delle patologie respiratorie
nella prima infanzia
VII Edizione
CAPRI
Pediatria
Capri 28 - 30 aprile 2014
Fulvio Esposito
Struttura Complessa di Pneumologia ed UTSIR
Area Funzionale Interdipartimentale “Cardio-Pneumologica”
Azienda Ospedaliera Pediatrica “Santobono-Pausilipon ” Napoli
FISIOPATOLOGIA
Fisiologia dell’apparato respiratorio
L’apparato respiratorio svolge un’ importante funzione
vitale (respirazione) che consta di due eventi fisiologici:
1. Penetrazione di aria negli alveoli (ventilazione)
2. Scambio gassoso a livello alveolo capillare con
conseguente ossigenazione del sangue arterioso ed
eliminazione di CO2 attraverso l’aria espirata.
Fisiopatologia
• Alterazioni della meccanica ventilatoria
(polipnea/dispnea, distress)
• Alterazioni dello scambio gassoso
(ipossiemia, ipercapnia, cianosi)
F. Esposito - SC Pneumologia ed UTSIR - AOP Santobono – Pausilipon - Napoli
Quadri clinici
• DISTRESS RESPIRATORIO
• INSUFFICIENZA RESPIRATORIA
Distress respiratorio
•
•
•
•
•
tachipnea/dispnea
retrazione toracica superiore
rientramenti intercostali
retrazione xifoidea
alitamento pinne nasali
Tachipnea (respiro frequente)
• FR > 60 atti/min (< 2 mesi)
• FR > 50 atti/min (2-12 mesi)
• FR > 40 atti/min (1-5 anni)
• FR > 30 atti/min (> 6 anni)
Dispnea (respiro faticoso)
• riduzione della superficie alveolare disponibile per gli
scambi gassosi (m. da membrane ialine, polmoniti
plurilobari, interstiziopatie)
• ostacolo al passaggio dell’aria lungo le vie respiratorie
(laringite, bronchiolite, asma, CE)
• insufficienza muscolare (malattia neuromuscolare)
Score di gravità del distress
(scala di Silverman ed Andersen)
PUNTEGGIO
0
1
2
Retrazione toracica sup.
nessuna
lieve
movimento
ondoso
Rientramenti intercostali
assenti
poco visibili
marcati
Retrazione xifoidea
assente
poco visibile
marcata
Alitamento pinne nasali
assente
minimo
marcato
Cause di distress
• Bronchiolite
• Croup e pseudocroup
• Asma
• Polmonite
• Malformazioni
Insufficienza respiratoria
• L’insufficienza respiratoria è l’incapacità dei polmoni a
soddisfare le esigenze metaboliche dell’organismo
• Si realizza quando la capacità del sistema respiratorio non
è più in grado di mantenere una normale omeostasi degli
scambi gassosi
• E’caratterizzata dalla presenza nel sangue arterioso di
una pressione parziale di ossigeno (PaO2) < 60 mmHg e/o
una pressione parziale di anidride carbonica (PaCO2) > 50
mmHg
Fisiopatologia della insufficienza
respiratoria
• Ipoventilazione alveolare che provoca ipossiemia,
marcata ipercapnia ed acidosi respiratoria
• Alterazioni del rapporto V/Q che causano ipossiemia e
moderata ipercapnia
• Difetti di perfusione che producono quadri di ipossiemia
con normocapnia
Tipi di Insufficienza Respiratoria
Classificazione
Definizione
Insufficienza Respiratoria
Tipo I
Non ventilatoria
Tipo II
Ventilatoria
Ipossiemica
Ipossiemica
Normo/Ipocapnica
Ipercapnica
Acidosi
ATS Documents. Statement on the care of the child with chronic lung disease of infancy and childhood. Am J Respir Crit Care Med 2003; 168:
356–396.
Insufficienza respiratoria di tipo I
(non ventilatoria)
• alterazioni del rapporto ventilazione/perfusione (V/Q) con
persistenza di una buona perfusione in aree del polmone poco
ventilate (accesso acuto d’asma, bronchiolite o nella malattia
delle membrane ialine)
• condizioni di riduzione della perfusione polmonare con
ventilazione conservata (embolia polmonare, cardiopatia
congenita cianotica, scompenso cardiaco)
• alterazione della diffusione per danno alveolo capillare
(patologie interstiziali)
• shunt intrapolmonari (fistole artero-venose, consolidamento
parenchimale in corso di polmonite, sindrome da distress
respiratorio) o extrapolmonari (DIA e DIV)
Insufficienza respiratoria di tipo II
(ventilatoria)
• E’ tipica delle patologie neuromuscolari e delle fasi
tardive dell’asma in cui si realizza un progressivo
esaurimento muscolare
• E’ dovuta ad ipoventilazione alveolare per cui ad
ogni dimezzamento della ventilazione la PaCO2
raddoppia (PaCO2 = VCO2 x K / VA)
Segni Clinici di Insufficienza Respiratoria
Segni clinici generali
Anomalie del respiro
Anomalie cardiovascolari
Anomalie cerebrali
Astenia
Cianosi
Pallore
Sudorazione
Disidratazione
Polipnea
Dispnea
Alitamento pinne nasali
Apnea
Ipopnea
Tachicardia
Bradicardia
Disturbi del ritmo
Ipertensione
Ipotensione
Cefalea
Episodi critici
Alterazione del sensorio
Coma
ATS Documents. Statement on the care of the child with chronic lung disease of infancy and childhood. Am J Respir Crit Care Med 2003; 168:
356–396.
Diagnostica strumentale
 Pulsossimetria
valutazione della SaO2 (saturimetro)
 Equilibrio Acido Base (EAB)
PaO2 (scambi gassosi)
PaCO2 (ventilazione alveolare)
Pulsossimetro (Saturimetro)
HbO2: assorbe luce dello spettro rosso
RHb: assorbe luce dello spettro infrarosso
La trasmissione di ciascuna onda luminosa è inversamente proporzionale alla
concentrazione di HbO2 e RHb
SO2 (%) = (HbO2/HbO2+RHb) x 100
•Solo la luce alternante dovuta alla pulsazione viene rilevata (pulsossimetro)
•Eliminazione del segnale da qualsiasi fonte non pulsatile (vene, tessuti, pigmenti)
•Non vengono misurati altri tipi di emoglobina (HbCO, metaemoglobina)
Emogasanalisi
normali)
Emogasanalisi:(valori
valori normali
• pH arterioso: 7,38-7,42
• pH venoso: 7,36-7,4
• pCO2 arteriosa: 38-42 mmHg
• pCO2 venosa: 44-48 mmHg
• HCO3 arteriosa: 21-25 mmol/L
• HCO3 venosa: 23-27 mmol/L
• pO2 arteriosa: 90-100 mmol/L
• pO2 venosa: 35-50 mmol/L
• SaO2: 95-98%
• EB: -2/+3 mEq/L
Quadri clinici: diagnostica differenziale
IRA
IRC
Si realizza in un periodo temporale
molto breve (ore/giorni)
Insorge lentamente (settimane/mesi)
Rappresenta una situazione di possibile
pericolo di vita(emergenza respiratoria)
Insorge con minore severità (per la
presenza di meccanismi di compenso)
Si presenta con:
a.Tachipnea
È progressivamente invalidante perché
porta ad anomalie:
a. Auxologiche (scarsa crescita)
b. Ipossiemia grave
b. Neurologiche (ritardo dello sviluppo
psico-motorio)
c. Cianosi
c. Cardiache (ipertensione polmonare
con cuore polmonare cronico)
Cause di IRA
Neonato
Lattante/Bambino
Tachipnea Transitoria del Neonato
Bronchiolite
Epiglottite
Asma bronchiale di grado moderato/severo
Stato asmatico
Difetti congeniti con shunt dx →sin
(PDA, altre cardiopatie congenite)
Inalazione di corpo estraneo
Annegamento
Avvelenamento
Ernia diaframmatica
Paralisi diaframmatica
Patologie acute a carico del SNC
Malattie neuro-muscolari
Fibrosi cistica
Grave forma di scoliosi o cifo-scoliosi
Cause di IRC
Polmonari
• Broncodisplasia
Non Polmonari
• SNC
a. Trauma cranico, b. Ingestione di farmaci
deprimenti il SNC, c. Emorragia intracranica, d.
Effetti avversi di procedure anestesiologiche, e.
Prematurità
• Fibrosi cistica
• Alterazione della funzione neuromuscolare
a. Danni al midollo spinale, b. Sindrome di
Guillan-Barrè, c. Avvelenamento da esteri
orgno-fosforici o carbonati, d. Myasthenia
gravis, e. Botulismo
• Bronchiectasie
• Miopatie primarie o secondarie
a. DMD, b. Disordini metabolici
• Fibrosi polmonare
• Alterazioni della parete toracica
a. Scoliosi, b. Cifosi, c. Cifo-scoliosi, d. Obesità,
• Interstiziopatie
e. Traumi, f. Interventi chirurgici
TRATTAMENTO
Trattamento delle patologie respiratorie
nella prima infanzia
• Eziologico e/o sintomatico (antibiotici, cortisonici,
broncodilatatori, ecc.)
• Di supporto (ossigenoterapia e ventilazione meccanica)
L’ossigenoterapia: Definizione
La somministrazione di ossigeno
praticata in corso di distress o di
Insufficienza Respiratoria al fine di
correggere il basso livello di O2 nel
sangue (ipossiemia)
Il perché di un’ossigenoterapia
1. Per migliorare l’ossigenazione dei tessuti e aumentare così la
quantità di ossigeno disponibile per gli organi vitali
2. Per migliorare l’ossigenazione nei bambini con volume
respiratorio limitato in corso di affezioni polmonari o per
ridotta compliance polmonare
3. Per ridurre lo sforzo respiratorio dei muscoli accessori in corso
di polidispnea
4. Per ridurre lo sforzo miocardico in corso di tachicardia
compensatoria.
Ossigenoterapia
Ogni trattamento per essere sicuro ed efficace deve
tener conto del:
a) Dosaggio (FiO2 e flusso)
b) Sistema di erogazione (tipo ed interfaccia)
c) Grado di umidificazione e di riscaldamento
FiO2
Ossigenoterapia: Sistemi di Erogazione
Sistemi a basso flusso (performance variabile)
Questi sistemi forniscono al paziente un flusso inspiratorio inferiore alla
sua richiesta, per cui necessitano di un’integrazione di volume da parte
dell’aria ambiente. La FiO2 varia molto in relazione alle modalità di
ventilazione e pertanto non è possibile somministrare O2 ad una
percentuale controllata
Sistemi ad alti flussi (performance fissa)
Questi sistemi riescono a soddisfare completamente le esigenze del
paziente. Il flusso erogato supera di circa 4 volte quello richiesto. In
questi casi quindi la FiO2 viene sempre garantita al valore prefissato.
Interfacce per sistemi a basso flusso
•
•
•
•
Cannule nasali
Maschera semplice
Maschera con reservoir a parziale rebreathing
Maschera non rebreathing con reservoir
Cannule nasali (occhialini)
Cannule nasali
Somministrazione mediante cannule nasali
•
È utilizzata quando necessitano piccole quantità di ossigeno
per mantenere una adeguata ossigenazione.
•
La concentrazione di ossigeno erogato può variare ma il limite
massimo nel bambino è di 4 litri/minuto onde limitare la
disidratazione della mucosa nasale.
•
È opportuno utilizzare un umidificatore.
Cannule nasali
Le cannule nasali consentono di erogare
FLUSSO
FiO2
1 L/min.
25 %
2 L/min.
29 %
3 L/min.
33 %
4 L/min.
37 %
Maschera facciale semplice
Maschera facciale semplice
• La maschera facciale semplice è l’interfaccia di più
frequente uso, l’ossigeno viene mescolato con l’ariaambiente che penetra nella maschera da aperture
laterali.
• È richiesto un flusso minimo di O2 di almeno 5 6L/min. per proteggere il piccolo paziente dal rischio
di rebreathing della CO2 espirata.
Maschera facciale semplice
La maschera facciale semplice consente di erogare
FLUSSO
FiO2
5-6 L/min.
40 %
6-7 L/min.
50 %
7-8 L/min.
60 %
8-9 L/min.
70 %
9-10 L/min.
80 %
Maschera con reservoir
Somministrazione
maschera con reservoir:
mediante
•
E’ un sistema a basso flusso
caratterizzato da una maschera
dotata di un pallone di riserva
(serbatoio)
che
consente
di
risparmiare l’ossigeno durante la
fase espiratoria.
•
Ne esistono di due tipi:
1.
Maschera con reservoir a parziale
rebreathing
2.
Maschera con
rebreathing
reservoir
non
Sistemi a Basso Flusso (riepilogo)
Interfaccia
Cannule nasali
(occhialini)
Flusso
FiO2
< 6 L/min.(adulto)
<4 L/min.(bambino)
0.24 – 0.44
Maschera facciale
semplice
5 – 8 L/min.
0.40 – 0.60
Maschere con reservoir
a parziale rebreathing
6 – 10 L/min.
0.60 – 0.90
Maschere con reservoir
non rebreathing
6 – 10 L/min.
0.60 – 0.95
Interfacce per sistemi ad alti flussi
• Cappetta
• Maschera di Venturi
• Nebulizzatori di O2 (NHFC)
Cappetta di Hoods
Maschera di Venturi
Maschera di Venturi
•
Il dispositivo può fornire concentrazioni di O2 dal 24 al 50%.
•
Ogni dispositivo colorato produce una diversa FiO2 (diametri
diversi) ed i vari colori non sono universali (differenti a
seconda della ditta).
•
Il flusso deve essere di almeno 6-8 L/min
Nebulizzatori di O2
Questi apparecchi sono capaci di:
- umidificare e riscaldare adeguatamente il gas
- ottimizzare il sistema di trasporto muco-ciliare con riduzione del
rischio di infezioni
A questa famiglia di nebulizzatori appartengono i recenti
apparecchi ad alti flussi con cannule nasali (HFNC)
HIGH FLOW NASAL CANNULA THERAPY
Meccanismi d’azione
•
Lavaggio dello spazio morto naso-faringeo
•
Riduzione delle resistenze inspiratorie
•
Riduzione del lavoro metabolico
•
Pressione di fine distensione (effetto CPAP)
Kevin Dysart, Thomas L. Miller, Marla R. Wolfson, Thomas H. Shaffer.
Research in high flow therapy: Mechanisms of action.
Respiratory Medicine (2009) 103, 1400e1405
Ossigenoterapia ad
ad alti
flussi: indicazioni
Ossigenoterapia
alti flussi:
indicazioni
Applicabilità: dal prematuro all’adulto
Variabilità dei flussi: da 1 a 40- 45L/min
Pretermine/Neonato: RDS ed Hypoxic Respiratory Failure
Età Pediatrica: nelle le condizioni che precedono una CPAP
o un’intubazione  Bronchiolite o Polmonite
Kevin Dysart, Thomas L. Miller, Marla R. Wolfson, Thomas H. Shaffer. Research in high flow
therapy: Mechanisms of action. Respiratory Medicine (2009) 103, 1400e1405
Ossigenoterapia
Riportare i livelli di ossigenazione nel sangue a valori
normali o vicini alla normalità impiegando la più
bassa FiO2 possibile
Sovente con una FiO2 tra 28 e 40% si riesce a riportare la tensione di ossigeno
nel sangue a valori di normalità
. . . ma . . .
a. qualora con elevate concentrazioni di ossigeno (FiO2 > 40%) non si riuscisse
a riportare la tensione arteriosa di questo gas a livelli di normalità trova
indicazione il trasferimento del piccolo in UTSIR (Helmet e NIV)
b. qualora erogando concentrazioni di ossigeno > 50% non si riuscisse ad
arrivare a una PaO2 di 60 mmHg va considerata la necessità di intubazione
per VM
ATS Documents. Statement on the care of the child with chronic lung disease of infancy and childhood. Am J Respir Crit Care Med 2003; 168:
356–396.
Norzila MZ, Azizi BHO, NorrashidahAWet al. Home oxygen therapy for children with chronic lung disease. Med J Malaysia 2001; 56: 151–157.
Guyatt GH, McKin DA, Austin P et al. Appropriateness of domiciliary oxygen delivery. Chest 2000; 118: 1303–1308.
Casco (helmet)
Il casco è un recente dispositivo utilizzabile in reparti di terapia intensiva respiratoria mediante il quale il paziente può essere ventilato a pressione positiva e
sottoposto ad ossigenoterapia ad alti flussi
Il casco viene fissato con bretelle ascellari o con cintura
addominale e nel bambino si utilizza il sistema a pannolino
Presenta un sistema di protezione anti soffocamento ad
apertura automatica (in caso di caduta dei flussi e della
pressione all’interno) ed un oblò ermetico di accesso con
chiusura a vite.
In Pediatria esistono due diverse misure di casco: una per
infante di peso compreso tra 5 e 10 Kg ed un’altra per peso
compreso tra 10 e 15 Kg.
Ventilazione non invasiva (NIV)
• La ventilazione non invasiva è una metodica che fornisce un
supporto respiratorio senza l’inserimento di protesi tracheale
e quindi può essere utilizzata anche in reparti di terapia semiintensiva
• Il supporto ventilatorio viene garantito utilizzando maschere
nasali o oronasali collegate ad apparecchi generatori di pressione
positiva ma in pazienti con completa autonomia respiratoria
• Esistono due modalità di ventilazione a pressione positiva: la
CPAP e la BiPAP o BiLevel
Devices utilizzati in corso di NIV
Maschera nasale
Maschera facciale
Pressione positiva continua (CPAP)
• La CPAP si basa sull’erogazione di una pressione
positiva costante per l’intero ciclo respiratorio.
• Una CPAP nasale realizza un aumento della pressione
intraluminale delle vie aeree superiori fino a superare la
pressione transmurale critica di collabimento e così le
vie aeree superiori rimangono dilatate ed il rilassamento
dei muscoli dilatatori di tali vie insieme al rilassamento
del diaframma produce una benefica riduzione dell’attività
muscolare inspiratoria
Pressione positiva a due differenti livelli
(BiPAP)
• E’ una tecnica di Ventilazione a Pressione Positiva
Bifasica
• Per ogni ciclo respiratorio viene erogata una Pressione
Positiva Espiratoria (EPAP o PEEP) più bassa ed una
Pressione Positiva Inspiratoria (IPAP o PIP) più alta
• Nei bambini si utilizza una differenza di pressione tra
IPAP ed EPAP di circa 10cm H2O
BiPAP: modalità di ventilazione
Non Invasive Mechanical Ventilation
Ventilation Pressure Targeted
Bi - level PAP
PSV
Bi – level PAP: Bi - level Positive Airway Pressure
PSV: Pressure Support Ventilation
PCV: Pressure Control Ventilation
[email protected]
PCV
PSV: Pressure Support Ventilation
• L'atto respiratorio è definito assistito perchè triggerato e
ciclato dal paziente ma limitato a pressione dal ventilatore
• Tale atto si avvicina molto ad un atto spontaneo ed il
lavoro respiratorio viene perfettamente ridistribuito tra
paziente e macchina
PCV: Pressure Control Ventilation
• L’atto respiratorio si definisce controllato perché oltre
ad essere limitato a pressione dal ventilatore è anche
triggerato e ciclato dall’apparecchio
• In questo caso il ventilatore effettua da solo tutto il
lavoro respiratorio.
Modalità di settaggio
CPAP
 Nel bambini si utilizzano generalmente pressioni di 4-8 cm H2O e se si utilizza un
casco sono necessari flussi elevati >30l/min per evitare il rebreathing della CO2
BiPAP
 PIP 6-15 cmH2O
 PEEP 3-8 cmH2O
F. Esposito - SC Pneumologia ed UTSIR - AOP Santobono – Pausilipon - Napoli
VII Edizione
CAPRI
Pediatria
Capri 28-30 aprile 2014
GRAZIE