Ottenere una ventilazione efficace mediante la capnografia volumetrica

La PaCO2 è la pressione parziale della CO2 nel sangue arterioso e rappresenta l'equilibrio tra la produzione e l'eliminazione della CO2 (V'CO2). La ventilazione minuto (V'E) è il volume totale che entra o esce dai polmoni in un minuto e comprende la frazione di volume corrente (Vt) che entra nello spazio morto dei polmoni (ventilazione dello spazio morto) e viene espirato senza subire alcuna variazione. La ventilazione alveolare (Valv) corrisponde al volume che raggiunge effettivamente gli alveoli e partecipa attivamente allo scambio di gas.

PaCO2 è quindi direttamente correlato alla velocità di produzione ed eliminazione della CO2, mentre è inversamente correlato alla ventilazione alveolare.

PaCO2 α V'CO2/Valv
PaCO2 α V'CO2/(V'E ‑ V'D)

Da queste due equazioni è possibile vedere che se Valv diminuisce, PaCO2 aumenta (a meno che non vi sia un aumento della ventilazione minuto [V'E] che compensa la differenza).

Come si può ottenere una ventilazione efficace utilizzando la capnografia volumetrica?

Quando si utilizza su un paziente una strategia a Vt basso ipotizzando che il tasso metabolico del paziente non subisca variazioni (V'CO2 stabile), è possibile utilizzare la misurazione di Valv e la capnografia volumetrica al posto letto per calcolare l'aumento necessario della frequenza respiratoria per mantenere o raggiungere il livello di PaCO2 desiderato. Per mantenere lo stesso livello di Valv e quindi mantenere costante la PaCO2 quando si utilizza la ventilazione a Vt basso occorre dunque un aumento di V'E che compensi la differenza.

La funzione opzionale di capnografia volumetrica presente sui ventilatori Hamilton Medical ( Di serie sull'HAMILTON‑S1A) è uno strumento utile per ottenere una ventilazione efficace.

Determinare il valore di Valv che contribuiva a mantenere o raggiungere il livello di PaCO2 desiderato.

Questo paziente, per esempio, riceveva respiri a volume controllato con un Vt impostato di 500 m a una frequenza di 14 c/min, una concentrazione frazionale di ossigeno nel gas inspirato pari a 0,60 e una pressione positiva di fine espirazione (PEEP) pari a 8 cmH2O. I valori del gas arterioso misurati immediatamente prima dell'arrivo erano: PaCO2 pari a 40 mmHg, PaO2 pari a 65 mmHg e pH pari a 7,36. La PetCO2 era in quel momento pari a 39 mmHg. Il peso corporeo ideale calcolato del paziente era 70 kg, Ppicco era pari a 40 cmH2O, V'E era pari a 7 l/min e Valv era pari a 4,7 l/min, come mostrato nelle Figure 1 e 2 di seguito.

Sulla base di un target di 6 ml/kg di peso corporeo ideale, Vt è stato ridotto a 350 ml e la frequenza respiratoria impostata è stata aumentata da 14 c/min a 20 c/min per mantenere invariato V'E (7 l/min). La diminuzione del volume corrente è stata accompagnata da un calo della pressione di picco fino a 28 cmH2O e della pressione di plateau fino a 24 cmH2O. Dopo dieci minuti, i valori dei gas nel sangue arterioso evidenziavano una PaCO2 pari a 70 mmHg, una PaO2 pari a 68 mmHg e un pH pari a 7,17. Sebbene l'aumento della frequenza respiratoria fosse sufficiente a mantenere V'E costante (a 7 l/min), il valore di Valv è sceso di quasi il 30% (da 4,7 l/min a 3,4 l/min) a causa di un analogo aumento della ventilazione dello spazio morto. PaCO2 e PetCO2 sono aumentate di conseguenza (vedere la Figura 3 in alto).

Aumentare la frequenza respiratoria in modo da raggiungere il valore target di Valv che contribuiva a mantenere o raggiungere il livello di PaCO2 desiderato.

Per ottenere una ventilazione efficace e per eliminare la CO2 in modo da mantenere un pH normale, la frequenza respiratoria è stata aumentata a 28 c/min per far aumentare Valv riportandolo al livello precedente (4,7 l/min). Quando Valv è tornato a 4,7 l/min, il valore di PetCO2 è diminuito fino a 44 mmHg e quello di PaCO2 è sceso a 46 mmHg (vedere la Figura 4 in alto).

La tabella seguente mostra l'effetto delle variazioni di Vt e della frequenza respiratoria sui valori di V'CO2, V'E, Valv e PetCO2.

Citazione completa a fondo pagina (George, R. B. (2005). Chest medicine: Essentials of pulmonary and critical care medicine. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins.1)