La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Clinica di Malattie dell’Apparato Respiratorio Direttore Prof. L. M. Fabbri C.d.L Tecniche di Fisiopatologia Cardiocircolatoria e Perfusione Cardiovascolare La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS)

DEFINIZIONE La prima descrizione risale al 1967 riferita a 12 pazienti con dispnea acuta, cianosi refrattaria alla O2 terapia, ridotta compliance polmonare e infiltrati diffusi alla radiografia del torace (Ashbaugh DG et al. Lancet 1967; 2: 319-323) Inizialmente chiamata “adult respiratory distress syndrome” viene ora definita “acute respiratory distress syndrome” poiché si può verificare anche nei bambini.

Nel 1988 la definizione, originariamente priva di riferimenti eziologici e fisiopatologici, fu modificata e basata su 4 elementi: fase (acuta o cronica) punteggio clinico-radiologico eziologia disfunzione d’organo extrapolmonare

Nel 1988 la definizione, originariamente priva di riferimenti eziologici e fisiopatologici, fu modificata e basata su 4 elementi: fase (acuta o cronica) punteggio clinico-radiologico eziologia disfunzione d’organo extrapolmonare Tuttavia il punteggio clinico-radiologico non può essere usato per predire il risultato durate le prime 24-72 ore (solo dopo 3-4 giorni un punteggio >2.5 può essere indicativo di ARDS con necessità di prolungata ventilazione meccanica).

Nel 1988 la definizione, originariamente priva di riferimenti eziologici e fisiopatologici, fu modificata e basata su 4 elementi: fase (acuta o cronica) punteggio clinico-radiologico eziologia disfunzione d’organo extrapolmonare Tuttavia il punteggio clinico-radiologico non può essere usato per predire il risultato durate le prime 24-72 ore. Nel 1994, nuova definizione: esordio acuto infiltrati bilaterali all’Rx torace PAWP < 18 mmHg o assenza di evidenza clinica di LAH rapporto PaO2/FiO2 < 200

QUADRO CLINICO La fase acuta o essudativa è caratterizzata dal rapido instaurarsi di insufficienza respiratoria in un paziente con fattori di rischio per ARDS. Si ha di norma ipossiemia, anche marcata, refrattaria alla somministrazione di ossigeno supplementare. Radiologicamente sono presenti infiltrati irregolari, asimmetrici, bilaterali con possibile ma non frequente versamento pleurico.

QUADRO CLINICO La fase di guarigione è caratterizzata da una graduale risoluzione dell’ipossiemia e da un miglioramento della compliance. Normalmente, gli addensamenti radiografici si risolvono completamente. In alcuni casi, tuttavia, la malattia progredisce verso l’alveolite fibrosante con persistente ipossiemia, aumento dello spazio morto alveolare e ulteriore riduzione della compliance. Si può avere ipertensione polmonare. All’Rx torace si hanno opacità lineari.

QUADRO ANATOMO-PATOLOGICO In fase acuta si ha perdita di cellule epiteliali alveolari e sono presenti membrane ialine e neutrofili intraalveolari. Successivamente, si forma tessuto di granulazione negli spazi aerei distali con infiltrato infiammatorio cronico e deposizione di matrice extracellulare nel compartimento alveolare. Nella fase fibrosante si ha riepitelizzazione alveolare con pneumociti di II tipo e successiva trasformazione a pneumociti di I tipo.

QUADRO ANATOMO-PATOLOGICO In fase acuta si ha perdita di cellule epiteliali alveolari e sono presenti membrane ialine e neutrofili intraalveolari. Successivamente, si forma tessuto di granulazione negli spazi aerei distali con infiltrato infiammatorio cronico e deposizione di matrice extracellulare nel compartimento alveolare. Nella fase fibrosante si ha riepitelizzazione alveolare con pneumociti di II tipo e successiva trasformazione a pneumociti di I tipo.

PATOGENESI La fase acuta dell’ARDS è caratterizzata da un afflusso di fluido edematoso ricco di proteine negli spazi alveolari per aumentata permeabilità della barriera alveolo-capillare. Il grado di danno epiteliale alveolare è un importante predittore dell’esito e ha numerose conseguenze: contribuisce alla inondazione alveolare e ostacola la rimozione dell’edema, riduce la produzione e il turnover del surfactante, può predisporre allo shock settico nei pazienti con polmonite batterica, favorisce l’evoluzione in fibrosi.

PATOGENESI Un ruolo importante è giocato dai PMN neutrofili. L’accumulo di neutrofili è precoce e marcato, sia negli alveoli che nel BAL. Tuttavia, ARDS si può verificare anche in pazienti neutropenici e la somministrazione di GM-CSF non migliora la severità del quadro. La reazione infiammatoria nell’ARDS è iniziata e mantenuta da una rete complessa di citochine (IL-8, IL-1, IL-10, MIF) e altri mediatori prodotti localmente da vari tipi cellulari. Altre reazioni coinvolgono il sistema coagulativo e il surfactante.

Ventilator-Induced Lung Injury (VILI) Vi è evidenza sperimentale che in alcuni casi la ventilazione meccanica ad alti volumi e pressioni può aumentare il danno polmonare ed aumentare l’edema (VILI). L’apertura e chiusura ciclica di alveoli atelettasici e l’iperdistensione alveolare in pazienti ventilati ai volumi correnti tradizionali (10-15 ml/kg) possono iniziare una cascata di eventi pro-infiammatori che contribuiscono all’instaurarsi del deficit multiorgano.

EVOLUZIONE Dopo la fase acuta, alcuni pazienti hanno un progressivo miglioramento e una risoluzione del quadro. Altri invece hanno una progressione verso la fibrosi che può iniziare precocemente (5-7 giorni dalla diagnosi). Gli spazi alveolari si riempiono di cellule mesenchimali e loro prodotti e vasi neoformati. L’evoluzione fibrosante è associata ad una prognosi peggiore e la precoce presenza di procollagene III nel BAL è associata con quadri più severi e con un aumentato rischio di morte.

RISOLUZIONE Dopo la fase acuta, alcuni pazienti hanno un progressivo miglioramento e una risoluzione del quadro. Altri invece hanno una progressione verso la fibrosi che può iniziare precocemente (5-7 giorni dalla diagnosi). Gli spazi alveolari si riempiono di cellule mesenchimali e loro prodotti e vasi neoformati. L’evoluzione fibrosante è associata ad una prognosi peggiore e la precoce presenza di procollagene III nel BAL è associata con quadri più severi e con un aumentato rischio di morte.

RISOLUZIONE L’edema è risolto da trasporto attivo di Na+ e Cl- seguiti passivamente da H2O attraverso le acquaporine sulle cellule di I tipo. Le proteine insolubili sono rimosse per diffusione, endocitosi dalle cellule epiteliali e fagocitosi dai macrofagi. La riepitelizzazione avviene per azione dei pneumociti di II tipo, che proliferano sulla MB denudata, stimolati da fattori di crescita. I neutrofili vengono rimossi per apoptosi.

RISOLUZIONE L’edema è risolto da trasporto attivo di Na+ e Cl- seguiti passivamente da H2O attraverso le acquaporine sulle cellule di I tipo. Le proteine insolubili sono rimosse per diffusione, endocitosi dalle cellule epiteliali e fagocitosi dai macrofagi. La riepitelizzazione avviene per azione dei pneumociti di II tipo, che proliferano sulla MB denudata, stimolati da fattori di crescita come il KGF. I neutrofili vengono rimossi per apoptosi.

RISOLUZIONE L’edema è risolto da trasporto attivo di Na+ e Cl- seguiti passivamente da H2O attraverso le acquaporine sulle cellule di I tipo. Le proteine insolubili sono rimosse per diffusione, endocitosi dalle cellule epiteliali e fagocitosi dai macrofagi. La riepitelizzazione avviene per azione dei pneumociti di II tipo, che proliferano sulla MB denudata, stimolati da fattori di crescita come il KGF. I neutrofili vengono rimossi per apoptosi.

TERAPIA Occorre ricercare attentamente e trattare le cause scatenanti, con particolare riferimento alle infezioni. Prevenzione delle tromboembolie e sanguinamenti gastrointestinali e assicurare adeguata nutrizione per via enterale. Mantenere il volume intravascolare ai livelli minori che consentono un’adeguata perfusione sistemica. Nessun presidio farmacologico orientato in senso fisiopatologico si è dimostrato efficace nel ridurre la mortalità.

TERAPIA Il cardine della terapia è la ventilazione meccanica. Un volume corrente corrispondente a 12-15 ml/kg di peso corporeo è raccomandato nell’ARDS. Tuttavia, è possibile che esso provochi l’instaurarsi di VILI. L’impiego di volumi correnti inferiori (6 ml/kg) protegge dalla reazione infiammatoria e riduce la mortalità di oltre il 20%.

TERAPIA Per proteggere i polmoni durante la ventilazione meccanica è stata introdotta la ventilazione oscillatoria ad alta frequenza (HFOV). HFOV oscilla il polmone attorno ad una pressione media nelle vie aeree (mPaw) costante e maggiore a quella applicata durante la ventilazione convenzionale. Ciò consente di mantenere il recruitment alveolare, evitando basse PEEP e alte pressioni di picco, e aumentare l’ossigenazione.

TERAPIA In questo modo si riescono a mantenere mPaw elevate, che consentono di mantenere aperte le vie aeree che tendono a chiudersi per effetto della gravità ed assicurare un miglior rapporto ventilazione/perfusione. Questo tipo di ventilazione ha mostrato una associazione con una migliore sopravvivenza dopo 3 mesi di trattamento.