PROGRAMMA DEL CORSO ipossica ipossico-ipercapnica Lo scambio dei gas L’Insufficienza respiratoria L’equilibrio acido base e l’emogasanalisi normale EGA:tecnica di esecuzione EGA:principi teorici e interpretazione di tracciati L’ossigenoterapia ipossica ipossico-ipercapnica

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA Condizione nella quale il sistema respiratorio non riesce a garantire un efficace scambio dei gas determinando un inadeguata ossigenazione del sangue e/o un inadeguata rimozione della anidride carbonica

PERCORSO DEI GAS O2 O2 CO2 VENOSO - SANGUE- ARTERIOSO CELLULA

SANGUE VENOSO SANGUE ARTERIOSO PO2 24-40 PCO2 38-49 PH 7.32-7.42 SpO2 40-70 HCO3- 22-29 PO2 75-100 PCO2 35-45 PH 7.38-7.42 SpO2 95-99 HCO3- 22-29

ALVEOLO IDEALE VA/Q=1 VA Q

QUAL’E’ L’EGA ARTERIOSA?

SHUNT EXTRA POLMONARE POLMONE

ATMOSFERA O2 CO2 POLMONE S A N G U E VENOSO ARTERIOSO CELLULA

SI REALIZZA UNO SHUNT OGNI VOLTA CHE PARTE DEL SANGUE VENOSO PASSA AL SISTEMA ARTERIOSO SENZA VENIRE OSSIGENATO, PUO’ ESSERE: 1)extrapolmonare 2)intrapolmonare

SHUNT INTRAPARENCHIMALE

PRESSIONE PARZIALE DELL ‘O2 ATMOSFERICO FIO2 x PRESSIONE BAROMETRICA 21% x 760 =159.1 mm/Hg ATMOSFERA

PO2 159 mm/Hg VAPORE ACQUEO CO2 PA O2 100/mm/Hg

ALVEOLO IDEALE VA/Q=1

Variazione regionale VA/Q

GRADIENTE A-a O2 8-10 mm/Hg A-a O2= 150-pCO2 x1,25-paO2 PA02 -P.ARTERIOSA 02 PAO2= 100 mm/Hg PaO2 = 90-92 mm/hg 8-10 mm/Hg A-a O2= 150-pCO2 x1,25-paO2

GRADIENTE ALVEOLO ARTERIOSO DELL’O2 P.alveolare O2 -P.arteriosa O2 valore normale = 8-10 mm/HG nell’anziano = 15- 30 mm/Hg

VARIAZIONI DELLA PO2 CON L’ETA’

EGA NORMALE DI PERSONA 80 ANNI 39

EGA NORMALE 2

GRADIENTE Alveolo-arterioso O2 A-a O2= 150-pCO2 x1,25-paO2

GRADIENTE ALVEOLO ARTERIOSO DELL’O2 A) NORMALE Parenchima sano B) ELEVATO Patologia parenchimale paO2

IPOSSIA RELATIVA

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA DIAGNOSI PaO2< 60 mm/Hg e/o PCO2>45 mm/Hg A LIVELLO DEL MARE La diagnosi richiede la valutazione dell’EGA arteriosa

CONTENUTO DI O2 DEL SANGUE NORMALE 1.34 x (Hb g/dl) x SaO2 + 0,0031 x PO2 paO2

CURVA DI DISSOCIAZIONE HB 90% SPO2 50%

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSICA LIEVE 91%

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSICA MARCATA 84%

INDICAZIONI ALL’O2 TP IN ACUTO Ogni quadro con PaO2 <60 mm/Hg e SaO2 <90%.

CONTENUTO DI O2 DEL SANGUE NORMALE CaO2=1.34 x (Hb g/dl) x SaO2 + 0,0031 x PO2 CaO2 x CO CO= portata cardiaca l/min OSSIGENO DISTRIBUITO AI TESSUTI

MECCANISMI CAUSA DI INSUFFICIENZA RESPIRATORIA Shunt extrapolmonare Ostacolo alla diffusione Alterato rapporto ventilazione perfusione(V/Q) Shunt intraparenchimale Ipoventilazione alveolare

DIFFUSIONE DELL’O2 Direttamente proporzionale alla superficie di scambio Inversamente proporzionale allo spessore della membrana

MECCANISMI CAUSA DI INSUFFICIENZA RESPIRATORIA Shunt extrapolmonare Ostacolo alla diffusione Alterato rapporto ventilazione perfusione(V/Q) Shunt intraparenchimale Ipoventilazione alveolare

BPCO-ENFISEMA ALTERAZIONI Va/Q OTTIMA RISPOSTA ALL’O2 !

CAUSE DI ALTERAZIONI DELLO SCAMBIO DEI GAS NELLA BPCO Il grado di alterazione VA/Q non si correla alla gravità dell’ostruzione bronchiale Nella malattia avanzata le alterazioni sono più diffuse In riacutizzazione netto peggioramento VA/Q Comparsa di shunt intrapolmonare

SHUNT INTRAPARENCHIMALE Collasso alveolare(Atelettasia ) Riempimento alveolare Polmonite Edema polmonare ARDS

FiO2 POLMONITE

EPA O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2

O2??

MECCANISMI CAUSA DI INSUFFICIENZA RESPIRATORIA E RISPOSTA ALL’O2 Alterato rapporto (VA/Q) Ostacolo alla diffusione Shunt intraparenchimale Shunt intraparenchimale Ipoventilazione alveolare

PACO2=Pa CO2 E’ inversamente proporzionale alla ventilazione alveolare(VA= volume corrente-volume spazio morto) PACO2= K VCO VA VA=Vt-Vd

VENTILAZIONE POLMONARE TOTALE VE = Vt x f VENTILAZIONE ALVEOLARE VA= VE-VD

VENTILAZIONE POLMONARE TOTALE VE = Vt x f VENTILAZIONE ALVEOLARE VA= VE-VD

VA=Vt-Vd VA = Vt -Vd

RESPIRAZIONE NEI BPCO SFORZO- RIACUTIZZAZIONE CO2 !! Respirazione a volumi più alti Aumento della frequenza respiratoria Riduzione del tempo inspiratorio Aumento durata espirazione Riduzione del volume corrente SFORZO- RIACUTIZZAZIONE FATICA MUSCOLI RESPIRATORI CO2 !!

NELLA BPCO SPESSO LE ALTERAZIONI VA/Q SI SOMMANO ALL’IPOVENTILAZIONE

CAUSE DI IPOVENTILAZIONE CON POLMONI NORMALI Depressione dei centri respiratori (farmaci; malattie snc) Malattie del midollo spinale (lesioni cervicali;SLA) Malattie dei nervi dei muscoli respiratori (G-Barrè) Giunzione neuromuscolare(miastenia gravis) Muscoli respiratorri (distrofia muscolare) Alterazioni gabbia toracica (cifoscoliosi) S di Pickwick EGA: PaO2 60; PCO2 75

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSIEMICA NORMO-IPOCAPNICA IPOSSIEMICA IPERCAPNICA (globale)

ventilazione pCO2 pH HCO3- HCO3- LA FUNZIONE RESPIRATORIA NELLA REGOLAZIONE OMEOSTATICA DEL pH NEL SANGUE ventilazione HCO3- pCO2 HCO3- pH

HCO3- PH = P CO2 A concentrazione di bicarbonati costante un aumento della CO2riduce il PH.

HCO3- PH = P CO2

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSICO IPERCAPNICA COMPENSATA

CAUSE DI IRA IPERCAPNICA EPA(in fase iperacuta) EPA in pz BPCO BPCO ed enfisema(riacutizzazioni) Stato di male asmatico Farmaci Patologioe neuromuscolari Polineuropatie Ipoventilazione alveolare primitiva Edema laringeo

EPA FATICA MUSCOLARE CON AUMENTO CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSICO IPERCAPNICA SCOMPENSATA (ACIDOSI RESPIRATORIA)

Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445. Assessment of Acidosis. Figure 1. Assessment of Acidosis. Reference values for the alveolar–arterial (A–a) oxygen tension difference are less than 10 mm Hg in young persons and less than 20 mm Hg in the elderly. ΔAG denotes delta anion gap, PaCO2 partial pressure of arterial carbon dioxide (mm Hg), PaO2 partial pressure of arterial oxygen (mm Hg), and RTA renal tubular acidosis. To convert the values for PaCO2, PaO2, and the alveolar–arterial difference to kilopascals, multiply by 0.1333. Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445.

INSUFFICIENZA RESPIRATORIA IPOSSICO IPERCAPNICA SCOMPENSATA (ACIDOSI RESPIRATORIA)

Kraut JA, Madias NE. N Engl J Med 2014;371:2309-2319. Causes of Lactic Acidosis. Kraut JA, Madias NE. N Engl J Med 2014;371:2309-2319.

ACIDOSI METABOLICA HCO3- PH = P CO2

HCO3- PH = P CO2

Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445. Primary Acid–Base Disturbances with a Secondary (“Compensatory”) Response. Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445.

APPROCCIO AL PAZIENTE CON IPOSSIEMIA ARTERIOSA

BPCO RIACUTIZZATA alterazioni Va/Q paO2 correggibile con O2 POLMONITE (shunt parziale) paO2 correggibile con alti flussi EDEMA POLMONARE(shunt diffuso) scarso effetto dellO2 CPAP FATICA MUSCOLARE(ipoventilazione) paO2 paCO2 bilevel

EGA-VALUTAZIONE IMMEDIATA Il sangue è arterioso? Come è la PO2( normale,ipossia relativa) E’ presente insufficienza respiratoria?(PaO2<60) La bassa PO2 è correggibile con ossigeno? E’ solo ipossica o anche ipercapnica?(PCO2>45) E’ acuta o cronica? Il Ph è nei limiti C’è una componente metabolica?

Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445. Assessment of Alkalosis. Figure 2. Assessment of Alkalosis. Reference values for the alveolar–arterial (A–a) oxygen tension difference are less than 10 mm Hg in young persons and less than 20 mm Hg in the elderly. PaCO2 denotes partial pressure of arterial carbon dioxide (mm Hg), and PaO2 partial pressure of arterial oxygen (mm Hg). To convert the values for PaCO2, PaO2, and the alveolar–arterial difference to kilopascals, multiply by 0.1333. Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445.

Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445. The Anion Gap in Relation to Common Medical Conditions with Metabolic Acidosis. Berend K et al. N Engl J Med 2014;371:1434-1445.

ATMOSFERA O2 CO2 POLMONE S A N G U E ARTERIOSO VENOSO CELLULA

EFFICACIA DELL’ O2 NEI DIVERSI MECCANISMI CAUSA DI INSUFFICIENZA RESPIRATORIA Ipoventilazione alveolare Alterato rapporto ventilazione perfusione Ostacolo alla diffusione Shunt intraparenchimale Shunt extrapolmonare