P 0.1 , drive respiratorio e sforzo inspiratorio
Molti ventilatori meccanici ci dicono uno, tra i valori misurati con P 0.1 *: cosa è la P 0.1 ? che significato fisiologico ha? Che utilizzo clinico ne possiamo fare?Oggi cercheremo di arrivare ad una risposta a queste domande chiare tutt’altro che semplici .
Guidare la respirazione e lo sforzo inspiratorio.
Il drive respiratorio , parziale traduzione dell’inglese ” respiratorio drive ” (la traduzione italiana potrebbe essere “ guida respiratoria ”), è l’ intensità dell’attività dei centri respiratori situazioni nel tronco dell’encefalo, in altre parole l’intensità dello stimolo a respirare che nasce nel sistema nervoso centrale (1).
Il drive respiratorio è sostenuto dall’incremento della PaCO 2 , in presenza di grave ipossia (PaO 2 almeno inferiore a 50-60 mmHg), dall’ infiammazione e /o la congestione del parenchima polmonare , o da stimoli di origine cerebrale ( dolore, delirio, paura, agitazione ). Al contrario il drive respiratorio può essere diminuito da ipocapnia, farmaci, cerebrali.
Data l’ impossibilità di misurare direttamente il livello di attività dei neuroni dei centri respiratori , si quantifica il drive analizzando segnali fisiologici che direttamente da esso.
Un incremento del drive respiratorio si traduce in una più intensa contrazione dei muscoli inspiratori e quindi una maggiore depressione pleurica. Per questo motivo la riduzione inspiratoria della pressione esofagea è anche una misura del drive respiratorio . Questo è vero in assenza di lesioni neuro-muscolari della gabbia toracica che possono smorzare l’effetto del drive o sulla pressione pleurica.
L’utilizzo dello sforzo respiratorio per misurare il drive respiratorio richiede il monitoraggio della pressione esofagea . Ma esiste qualche modo per avere informazioni sullo sforzo inspiratorio (e quindi sul drive respiratorio ) avendo a disposizione solo la pressione delle vie aeree ?
La P 0.1
La P 0.1 nasce nel 1975 proprio per stimare il drive respiratorio dalla pressione delle vie aeree (2). Tra i “genitori” della P 0.1 c’è uno dei più importanti fisiologi respiratori del ‘900, Joseph Milic-Emili, che sul finire del secolo scorso era diventato una vera e propria star nel mondo della terapia intensiva respiratoria (3).
Durante l’ inspirazione spontanea , la pressione delle vie aeree inferiore ha variazione inspiratoria nettamente rispetto alla contemporanea riduzione della pressione esofagea , come puoi vedere nella figura 1 (la variazione inspiratoria è identificata dalla distanza tra le linee rosse tratteggiate).
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| Figura 1 |
Questo accade se l’aria entra nei polmoni durante l’atto inspiratorio. Ma se si esegue una inspirazione con le vie aeree occluse ( con una occlusione di fine espirazione nei pazienti ventilati o tappando naso e bocca nei soggetti non ventilati), la variazione di pressione nelle vie aeree diventa uguale alla contemporanea durata di pressione pleurica .
Nella figura 2 puoi vedere una prima ispirazione con le vie aeree aperte ed una seconda con le vie aeree occluse . La variazione della pressione delle vie aeree è indicata dalle linee trattegiate rosse.
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| Figura 2 |
La riduzione della pressione delle vie aeree quando sono occluse diventa uguale alla concomitante riduzione della pressione pleurica e pertanto consenti di usare il calo della pressione nelle vie aeree occluse come misura dello sforzo inspiratorio e quindi del drive respiratorio .
Quando si esegue una occlusione delle vie aeree , lo sforzo inspiratorio rimane uguale a quello dei respiri non occlusi fintantochè il paziente non percepisce l’occlusione , e solo a quel punto lo sforzo inspiratorio inizia ad aumentare.
Si può quindi usare la riduzione della pressione delle vie aeree fino al momento in cui non ci si accorge della occlusione per avere informazioni su drive respiratorio e sforzo inspiratorio dei respiri non occlusi.
Si è visto che la riduzione della pressione delle vie aeree occluse è lineare e costante per i primi 250 millisecondi (cioè 0.25 secondi) dall’inizio dell’inspirazione, mentre dopo questo tempo le variazioni di pressione diventano caotiche (figura 3). Si è quindi ipotizzato che il drive respiratorio nei primi 0.25 secondi di un respiro occluso sia similitudine a quello dei respiri non occlusi.
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| Figura 3 |
Prudenzialmente si è proposto un tempo di 0.1 secondi come limite sicuro entro il quale non viene percepito l’occlusione delle vie aeree e quindi la riduzione di pressione nelle vie aeree occluse nei primi 0.1 secondi di ispirazione è stata considerata come una stima dello sforzo inspiratorio ( e quindi del drive respiratorio ) ed è stata rilasciata P 0.1 o pressione di occlusione delle vie aeree .
Per dare conferma a questa ipotesi, è stata rilevata (in volontari sani) la P 0.1 a diversi livelli di PaC O 2 , facendo ottenere inspirare miscele di gas arricchite di C O 2 . In tutti i soggetti la P 0.1 aumentava all’aumentare della PaC O 2 , come ci si aspetta che avvenga al drive respiratorio (figura 4).
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| Figura 4 |
Sulla base di questi dati la P 0.1 è diventata una misura di drive respiratoria .
Approfondimento (facoltativo). ΔP occ : differenze ed analogie con la P 0.1
Un piccolo approfondimento per chi è riuscito a seguire fin qui tutto il ragionamento (chi ha avuto difficoltà può saltare subito al capitolo successivo ” La P 0.1 in pratica. “).
E’ stato recentemente proposto che tutta la differenza di pressione delle vie aeree durante una occlusione (non solo quella dei primi 0.1 secondi), definita come ΔP occ , sia una stima della riduzione inspiratoria della pressione pleurica (4): si occludono le vie aeree a fine espirazione e si rileva l’entità della depressione inspiratoria del respiro occluso (Figura 5, freccia nera a due punte).
Si può notare che la riduzione della pressione esofagea durante il respiro occluso è ben maggiore di quella del precedente non occluso (frecce a due punte rosse), mentre ΔP occ è molto simile alla concomitante depressione esofagea (come deve essere). È stato calcolato che esiste una relazione approsimativamente costante tra ΔP occ (che ripetiamo essere uguale alla riduzione della pressione esofagea nel respiro occluso ) e la variazione inspiratoria dellapressione esofagea nei respiri non occlusi : la riduzione della pressione esofagea durante l’inspirazione non occlusa è il 66% (cioè i 2/3) di ΔP occ .
Possiamo a questo punto capire come P 0.1 e ΔP occ stimino l’entità della depressione pleurica sfruttando entrambi l’ occlusione delle vie aeree. L’unica differenza tra P 0.1 e ΔP occ è il modo di risolvere il problema che il respiro occluso (che sfruttiamo per conoscere le variazioni di pressione pleurica) sia più profondo dei respiri non occlusi di cui vuole stimare sforzo inspiratorio e drive respiratorio.
La P 0.1 risolve il problema prendendo solo la parte iniziale dell’inspirio occlusa , poichè è solo con il procedere dell’ispirazione occlusa che questa diventa maggiore di quella non occlusa. Nella figura 5 ho disegnato linee tratteggiate azzurre sulla pendenza del tratto iniziale di riduzione della pressione inspiratoria del respiro occluso. Ho riportato linee ad esse parallele anche sui respiri non occlusi, sia pressione sulla vie aeree che sulla pressione esofagea: si può ben notare che la pendenza non cambia tra respiro occluso e non occlusi, a ulteriori del fatto che la P 0.1 del respiro occluso segue le variazioni stesse di pressione nei primi 0.1 secondi dei respiri non occlusi.
ΔP occ invece trova la soluzione ridimensionando lo sforzo inspiratorio occluso a 2/3 del valore misurato sulle vie aeree occluse , perchè l’occlusione induce un aumento del 50% della variazione della pressione esofagea. questa è l’entità dell’incremento di variazione di pressione esofagea indotto dall’occlusione .
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| Figura 5 |
La P 0.1 in pratica.
A cosa può servire la P 0.1 nella cura delle persone sottoposte a ventilazione meccanica?
La P 0.1 dalla sua nascita ad oggi è stata testata principalmente con due finalità: per lo svezzamento dalla ventilazione meccanica e per stimare il carico di inspiratorio dei muscoli respiratori durante la ventilazione meccanica.
La P 0.1 come predittore di svezzamento dalla ventilazione meccanica, dopo un iniziale entusiasmo, ha ben presto dimostrato di essere poco utile (5,6).
Al contrario P 0.1 ha contrario la dimostrazione di essere correlata al carico di lavoro inspiratorio durante la ventilazione meccanica ed alle sue variazioni legate alle variazioni di assistenza inspiratoria e PEEP (7-11).
In particolare ha mostrato una buona capacità di definire i pazienti che riposano i muscoli respiratori eccessivamente a durante la ventilazione assistita (quando la P 0.1 è inferiore a 1 cmH 2 O ) oppure quando hanno un eccessivo carico di lavoro (se la P 0.1 è superiore a 3-5 cmH 2 O ) (7).
Limiti della P 0.1
La P 0.1 può essere utile da integrare con le altre valutazioni che facciamo per impostare l’inspiratoria, ma non può essere seguita acriticamente perchè ha limiti importanti.
Innazitutto la P 0.1 misurata automaticamente dai ventilatori meccanici è molto approssimativa rispetto al valore effettivo (di circa ± 2 cmH 2 O ) (7,12). Questa approssimazione è tutt’altro che trascurabile visto che la diagnosi di attività inappropriata dei muscoli respiratori si gioca su differenze di pochissimi cmH 2 O .
Inoltre nei soggeti con dei muscoli respiratori per ottenere una P 0.1 bassa (≤ 1 cmH 2 O) anche in presenza di un insufficiente supporto inspiratorio . Faremmo la scelta sbagliata se in questa condizione riducessimo il supporto ispiratore perchè la P 0.1 è bassa.
Infine consideriamo che la soglia che identifica uno sforzo inspiratorio eccessivo (tra i 3 ed i 5 cmH 2 O ) è molto rispetto alla accuratezza della misurazione e non consente di definire con certezza questa condizione .
Conclusioni.
Alla fine del post possiamo riassumere i messaggi principali:
– lo sforzo inspiratorio è espressione del drive respiratorio e quindi può essere utilizzato come sua stima ;
-la P 0.1 , misurata sulla pressione delle vie aeree , stima l’entità della parte iniziale della riduzione inspiratoria della pressione esofagea , che è proporzionale alla pressione sviluppata dai muscoli respiratori . Per questo motivo la P 0.1 è un indicatore di sforzo inspiratorio e drive respiratorio ;
– valori di P 0.1 inferiori o uguali a 1 cmH 2 O possono suggerire che l’ attività dei muscoli respiratori sia molto ridotta e che quindi possa essere presa in considerazione una riduzione del supporto inspiratorio . Questo dato non deve essere preso in considerazione se si ritiene che il paziente abbia bisogno o fatica dei muscoli respiratori;
– una P 0.1 superiore a circa 3-4 cmH 2 O potrebbe essere segno di eccessivo lavoro dei muscoli respiratori , inducendo a valutare la possibilità di aumentare il supporto inspiratorio o ridurre farmacologicamente il drive respiratorio ;
– la P 0.1 è un dato non particolarmente accurato, e come tale necessita sempre di essere integrato con gli altri dati disponibili per valutare l’appropriatezza del carico di lavoro dei muscoli respiratori ( frequenza respiratoria, volume corrente, dispnea, utilizzo dei muscoli accessori della introduzione, forma del flusso inspiratorio , …).
E per finire, come sempre, un sorriso a tutti gli amici di ventilab .
Nota:
* Posso essere utile precisare, a vantaggio dei meno esperti, come si legge P 0.1 . Questa abitudine mi è rimasta da quando negli anni 90, ad un importante congresso, la moderatrice di una sessione sulla ventilazione meccanica presentò una relazione sulla P 0.1 leggendola PO (come la lettera dell’alfabeto)-uno, quasi fosse una cosa similitudine alla PO 2 …
Fonte : http://www.ventilab.it/2021/06/p-01-drive-respiratorio-e-sforzo.html
