Tecniche Riabilitazione Respiratoria e Cardiovascolare 2024/2025 PDF

TECNICHE DI RIABILITAZIONE RESPIRATORIA E CARDIOVASCOLARE Dott.ssa Stefania Romualdi Anno Accademico 2024/2025 1 ...

TECNICHE DI RIABILITAZIONE RESPIRATORIA E CARDIOVASCOLARE Dott.ssa Stefania Romualdi Anno Accademico 2024/2025 1  Programma 1/2 Introduzione alla Fisioterapia Respiratoria e Cardiologica; Cenni di Anatomia e Fisiologia dell’Apparato Respiratorio; Valutazione del paziente con patologie respiratorie e cardiologiche; Principali tecniche di riabilitazione respiratoria: Disostruzione bronchiale Espirazione rilasciata Riespansione polmonare Tosse assistita Principali tecniche di riabilitazione cardiologica: Ricondizionamento all’esercizio fisico nel paziente cardiopatico Dott.ssa Stefania Romualdi 2  Programma 2/2 Discussione e strategie delle seguenti patologie: BPCO, Asma Bronchiale, Malattie Neuromuscolari, Trapianto polmonare, Paralisi del diaframma, Fibrosi Cistica, Polmoniti, Pleuriti e Versamento pleurico. Discussione e trattamento dei seguenti casi clinici di interesse respiratorio: Il paziente pre e post intervento chirurgico, il paziente mieloleso in fase acuta e post-acuta. Discussione e strategie di trattamento dei seguenti casi clinici di interesse cardiologico: Paziente dopo infarto del miocardio, Paziente dopo intervento di chirurgia coronarica, Paziente con scompenso cardiaco cronico. Indicazioni e Controindicazioni al trattamento riabilitativo cardiologico. Dott.ssa Stefania Romualdi 3 Prima lezione Introduzione alla Fisioterapia Respiratoria Organi dell’apparato respiratorio I muscoli respiratori Cenni di Fisiologia respiratoria Ventilazione Polmonare, Diffusione, Perfusione Volumi fisiologici della ventilazione Trasporto dei gas respiratori pH Ematico Emogasanalisi Dott.ssa Stefania Romualdi 4  Agenda: Fisioterapia Respiratoria Che cosa è? Perché e utile? Quali sono le indicazioni? Dove viene eseguita? Da chi viene eseguita? Dott.ssa Stefania Romualdi 5  Riabilitazione Polmonare: definizione «La Riabilitazione Polmonare è un intervento globale e multidisciplinare basato sull’evidenza, rivolto a pazienti affetti da malattie respiratorie croniche che sono sintomatici e spesso limitati nelle attività della vita quotidiana. Integrata nel trattamento multidisciplinare del paziente, la Riabilitazione Polmonare ha lo scopo di ridurre i sintomi ottimizzare lo stato funzionale, aumentare la partecipazione e ridurre il consumo di risorse sanitarie attraverso la stabilizzazione o il miglioramento della malattia.» British Thorax Society 2001. Pulmonary rehabilitation. Thorax 56, 927 – 834 BTS Statement - Pulmonary rehabilitation - British Thoracic Society Standards of Care Subcommittee on Pulmonary Rehabilitation Members of the BTS - M D L Morgan, L Wallace, R White. Dott.ssa Stefania Romualdi 6  Riabilitazione Respiratoria: definizione «Insieme di interventi che si basano sulla valutazione del paziente con impostazione di terapie personalizzate» «che includono (ma non solo) allenamento fisico, educazione, interventi di autogestione per ottenere modifiche utili nel comportamento, ideati per migliorare la condizione fisica e psicologica di persone affette da malattie respiratorie croniche e per promuovere l’aderenza a lungo termine a programmi per il benessere dei pazienti.» Intervento omnicomprensivo basato su una valutazione accurata del paziente, seguita da un programma terapeutico personalizzato che include: o allenamento all’esercizio fisico e tecniche specifiche e appropriate; o interventi educazionali; o cambiamenti comportamentali. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine: 2013 Oct 15;188(8): e13-64,doi: 10.1164/rccm.201309-1634ST. «An official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement: key concepts and advances in pulmonary rehabilitation» Martijn A Spruit, Sally J , Roberto Benzo, e Coll. ATS/ERS Task Force on Pulmonary Rehabilitation PMID: 24127811 DOI: 10.1164/rccm.201309-1634ST Dott.ssa Stefania Romualdi 7 Fisioterapia Respiratoria Perché è utile Questo studio fornisce l’ evidenza forte, che una seduta di 30 minuti di fisioterapia respiratoria prima dell’intervento chirurgico motiva e rende consapevoli i pazienti dell’importanza di iniziare gli esercizi respiratori immediatamente dopo l’intervento, con la conseguenza di dimezzare le complicanze polmonari post-chirurgiche dal 20% al 70%. “…a single 30 minute face-to-face preoperative physiotherapy education and training session provided within six weeks of surgery halved the incidence of postoperative complications(PPCs), including hospital acquired pneumonia, after major upper abdominal surgery compared with information provided by a booklet alone. “ Dott.ssa Stefania Romualdi 8  Indicazioni e Controindicazioni INDICAZIONI Patologie Ostruttive: CONTROINDICAZIONI BPCO Enfisema bronchiale Pneumotorace non Bronchiettasie drenato Asma bronchiale Asma in fase acuta Scompenso Cardiaco Patologie Restrittive Embolia in fase acuta Chirurgia Toracica Instabilità emodinamica Pneumotorace Emottisi Ipercifosi e Scoliosi grave Fratture costali Malattie Neuromuscolari Fratture vertebrali Insufficienza Respiratoria Sarcoidosi * cronica Dott.ssa Stefania Romualdi 9  Il Setting della Riabilitazione Respiratoria La Riabilitazione Respiratoria può avere diversi setting; I setting sono dipendenti dalle caratteristiche dei pazienti, dalla gravità della malattia e dallo stato delle condizioni patologiche prevalenti. Setting Intraospedaliero: Reparto di Rianimazione, Reparto di Chirurgia Toracica e Addominale, Pneumologia, UTIC e Cardiologia, Reparto di Nefrologia; Setting Ambulatoriale semplici o specializzati; Setting Domiciliare: il domicilio del paziente/caregiver, «Diverse modalità di erogazione delle prestazioni (in-out-patient, teleriabilitazione, riabilitazione domiciliare» RSA, Hospice; Marco Dottorini 1, Mara Paneroni 2 , Maria Elisa Mantovani 1 1 Servizio di Riabilitazione Respiratoria e Prevenzione Tisiopneumologica, USL Umbria 1, Perugia; 2 Divisione di Pneumologia Riabilitativa, Istituti Clinici Scientifici Maugeri, Pavia, IRCCS di Lumezzane (BS) Teleriabilitazione: che può avvenire in tutti i setting descritti. Dott.ssa Stefania Romualdi 10  Chi può praticare la FR? Fisioterapista Nei reparti di rianimazione e di pneumologia: - Fisioterapista specializzato; - Infermiere specializzato; - Terapista Occupazionale specializzato Dott.ssa Stefania Romualdi 11  COMPOSIZIONE DELL’ ARIA 21 % Ossigeno 78% Azoto 1% altri gas, tra cui anidride carbonica Dott.ssa Stefania Romualdi 12  MANTENIMENTO DELLA FUNZIONE RESPIRATORIA Dovuto alla: COMPONENTE MUSCOLARE: funzionalità della muscolatura inspiratoria ed espiratoria; COMPLIANCE POLMONARE: elasticità polmonare e mobilità della gabbia toracica; COMPONENTE STRUTTURALE: integrità polmonare e delle vie aeree; COMPONENTE NEUROLOGICA: integrità dei centri respiratori. Dott.ssa Stefania Romualdi 13 Dott.ssa Stefania Romualdi 14  MUSCOLI DELLA INSPIRAZIONE Muscoli Fondamentali Diaframma Nella respirazione a riposo. Intercostali esterni Muscoli Accessori Intercostali esterni Piccolo pettorale Quando il nostro organismo ha bisogno di un maggior apporto di Scaleni ossigeno o nel corso di alcune SCOM patologie. Elevatore della scapola Paravertebrali Dott.ssa Stefania Romualdi 15  L’INSPIRAZIONE «FORZATA» Durante l’attività fisica, quando il nostro organismo ha bisogno di un maggior apporto di ossigeno o nel corso di alcune patologie, vengono coinvolti i muscoli accessori della respirazione. INSPIRAZIONE FORZATA - principali muscoli coinvolti M. Grande e Piccolo Pettorale M. SCOM M. Trapezio M. Gran dorsale M. Gran dentato M. Elevatore della scapola Dott.ssa Stefania Romualdi 16 Dott.ssa Stefania Romualdi 17  Anatomia e Fisiologia dell’Apparato Respiratorio Dott.ssa Stefania Romualdi 18 Dott.ssa Stefania Romualdi 19 Dott.ssa Stefania Romualdi 20  MUSCOLI ESPIRATORI L’espirazione «normale» in cui si mobilizza il volume corrente avviene passivamente per ritorno elastico Espirazione Forzata Muscoli Addominali Muscoli Intercostali interni Muscolo Triangolare dello sterno (Trasverso del Torace) Dott.ssa Stefania Romualdi 21 FUNZIONI DELL’APPARATO RESPIRATORIO FUNZIONE METABOLICA o Immissione di O2 o Emissione di CO2 FUNZIONE IMMUNITARIA o Espulsione patogeni Dott.ssa Stefania Romualdi 22 FUNZIONI DELL’APPARATO RESPIRATORIO FUNZIONE SOCIALE o Fonazione FUNZIONE SENSORIALE o Olfatto Dott.ssa Stefania Romualdi 23 La Respirazione come strumento di collegamento tra Mente e Corpo Respiro Postura Emotività Respirazione e Postura Dott.ssa Stefania Romualdi 24  Cenni di anatomia e fisiologia dell’apparato respiratorio Organi dell’apparato respiratorio: Extratoracici Intratoracici Naso Trachea Bocca Bronchi, Bronchioli, Alveoli Faringe Polmoni Laringe Pleura Dott.ssa Stefania Romualdi 25 Apparato Respiratorio L’apparato respiratorio è costituito da: una serie di organi cavi: le vie aeree due organi pieni: i polmoni. Le vie aeree sono gli organi deputati al trasporto dell’aria: naso, faringe, laringe, trachea, bronchi. 2. Osso Ioide; 6. Bronchi intrapolmonari; I polmoni sono gli organi deputati agli scambi 8. Sacco pleurico (cavità pleurica; gassosi. 9. Pericardio; 10. Diaframma; 13. Gabbia Toracica; 14. Esofago. Dott.ssa Stefania Romualdi 26  Il Naso….. Nel naso avviene normalmente l’ingresso dell’aria, che in esso viene filtrata, umidificata e riscaldata. Nei pazienti tracheostomizzati è una via che sovente viene esclusa dal processo ventilatorio, a discapito della qualità dell’aria introdotta. Dott.ssa Stefania Romualdi 27  …….Il Naso…… Nei seni paranasali (mascellari, etmoidali, sfenoidali e frontali) avviene il meccanismo di filtro e riscaldamento dell’aria, oltre alla produzione di muco nasale che, inglobando gli agenti patogeni, costituisce la prima azione di protezione. Il muco può essere espulso all’esterno, oppure può refluire nella bocca o nel faringe attraverso il rinofaringe. Il muco può essere successivamente espulso dalla bocca oppure deglutito o inalato nelle vie aeree in caso di patologia. La respirazione nasale in via riflessa rinforza la contrazione dei muscoli inspiratori. Dott.ssa Stefania Romualdi 28..........il Naso In un programma di fisioterapia respiratoria è utile conoscere l’addestramento ad una corretta igiene delle vie nasali, spesso fonte d’infezione delle vie aeree inferiori. Si ottiene mediante lavaggi nasali con soluzione fisiologica, oppure con nebulizzazione di soluzione fisiologica o ipertonica mediante spray nasale o rinowash (nebulizzatore specifico per il naso). Modalità Per i neonati fino a due anni di vita si consiglia una siringa senza ago da 2,5 a 5 ml. Una volta riempita la siringa con la soluzione salina: 1) Si sdraia il neonato su un fianco o se si tratta di un bambino più grande si mette supino ma con la testa girata da un lato; un adulto si inclina lateralmente la testa. 2) Si inserisce il beccuccio della siringa nella narice più in alto e si inclina la siringa in modo che punti verso l’orecchio dello stesso lato. 3) Si inietta la soluzione con un movimento deciso e continuo. 4) La soluzione uscirà dall’altra narice, quella più in basso. 5) Si tranquillizza il bambino e si asciuga e si ripete la stessa procedura all’altra narice. Dott.ssa Stefania Romualdi 29  la BOCCA Attraverso la bocca avviene normalmente la fase espiratoria. L’aria inspirata dalla bocca è meno umida e filtrata. Dalla bocca può avvenire l’inalazione accidentale nelle vie aeree di cibo, muco e qualsiasi tipo di corpo estraneo. Una disfunzione del processo di deglutizione può comportare gravi problematiche respiratorie, prime fra tutte il soffocamento e la polmonite ab ingestis. Dott.ssa Stefania Romualdi 30  Faringe….. Il faringe è un canale muscolo membranoso che mette in comunicazione posteriormente il naso, la bocca, la via digerente e le vie aeree toraciche. La glottide e l’epiglottide separano superiormente la trachea dall’esofago. Sono anch’essi organi implicati nel processo di deglutizione, controllato a livello del bulbo dall’XI e XII paio di nervi cranici. Dott.ssa Stefania Romualdi 31  …….Faringe Una disfunzione a livello della glottide può compromettere l’effettuazione della tosse, il principale meccanismo di protezione delle vie aeree. La glottide serve a garantire il passaggio dell'aria attraverso la trachea, durante la respirazione. Poiché la respirazione è un atto fisiologico vitale, la natura ha fatto sì che, mentre il corpo umano incamera ed espelle l'aria, la glottide sia al massimo della sua ampiezza, per far in modo che l’aria passi all’interno del canale tracheale e non nell’esofago. Il paziente tracheostomizzato può perdere tale funzione, o quantomeno avere una funzionalità ridotta. Dott.ssa Stefania Romualdi 32  Laringe….. La “glottide” è il segmento superiore della laringe in corrispondenza delle corde vocali, posto al di sotto dell’epiglottide ed al di sopra della cartilagine cricoide. La glottide è l’apertura della laringe e corrisponde allo spazio naturale che può formarsi in mezzo alle corde vocali ed alle loro rispettive cartilagini aritenoidi. Durante la respirazione la glottide assume la forma di un triangolo, mentre durante la fonazione la glottide diviene una linea sottile interposta tra le corde vocali. Inferiormente alla glottide c’è la laringe, in cui, attraverso la vibrazione delle corde vocali nel flusso espiratorio, avviene la fonazione. Nel paziente tracheostomizzato questa funzione, anche se non necessariamente può essere compromessa. Dott.ssa Stefania Romualdi 33 Dott.ssa Stefania Romualdi 34 Dott.ssa Stefania Romualdi 35  La Trachea Inferiormente alla laringe, si trova la trachea organo cavo costituito da anelli cartilaginei aperti posteriormente, a diretto contatto con l’esofago, in corrispondenza del tratto vertebrale C6 – T4. È ricoperta da un epitelio umido, ricoperto da ciglia e muco, che mantengono pulite le vie aeree. Questi raccolgono polvere, pollini e altre sostanze poi spostano alla faringe per essere inghiottite. Ha un diametro medio di 2 cm ed una lunghezza di 11 cm. La trachea si dirama, a livello della carena, nel bronco destro e sinistro, i quali a loro volta entrano nel rispettivo polmone attraverso l’ilo polmonare, dividendosi i 23 generazioni dicotomiche di bronchi di calibro proporzionalmente ridotto, e raggiungendo tutti i segmenti polmonari. Dott.ssa Stefania Romualdi 36  I Bronchi…. I bronchi vengono divisi in intrapolmonari ed extrapolmonari a seconda di dove si trova l’elemento da analizzare. La funzione dei bronchi è principalmente di conduzione aerea e di umidificazione. A livello bronchiale si esplica una funzione difensiva sia ad opera dell’epitelio ciliato sia per l’intervento di fattori biologici più specializzati, quali secrezioni di immunoglobuline IgG, e IgA e fenomeno della fagocitosi. Sono altamente rappresentati i recettori irritativi che se stimolati da stimoli aspecifici o specifici, nei soggetti con iperattività bronchiale causano in via riflessa un broncospasmo. La mucosa bronchiale è ricca di ghiandole mucose. Dott.ssa Stefania Romualdi 37  Le generazioni dei Bronchi La trachea si biforca dando origine a due bronchi principali o primari: - Bronco destro di diametro maggiore con angolo di biforcazione più piccolo ed acuto e questo potrebbe spiegare perché la maggior parte delle polmoniti ab ingestis vanno a finire nel polmone di destra; - Bronco sinistro più lungo e di diametro minore. Il bronco principale destro dà origine a tre rami lobari, il sinistro a due rami lobari (bronchi secondari). Appena penetrati nei lobi polmonari, i bronchi secondari si suddividono in rami più piccoli, i cosiddetti bronchi terziari (o segmentali). Ognuno di questi si ramifica servendo con rami più piccoli sezioni ben distinte del tessuto polmonare, chiamate segmenti broncopolmonari. Ogni polmone è infatti diviso da 10 segmenti broncopolmonari, separati gli uni dagli altri da tessuto connettivo, dai bronchi terziari. Dott.ssa Stefania Romualdi 38  Le generazioni dei Bronchi Le ramificazioni bronchiali diventano sempre più piccole e di forma cilindrica, perché scompare la parte membranacea. Gli anelli cartilaginei incompleti si trasformano in placche cartilaginee, che diventano sempre più piccole e scompaiono a livello dei bronchi interlobulari. La tonaca muscolare assume al contrario un maggiore sviluppo. La tonaca muscosa è di tipo respiratorio, ma nei bronchioli respiratori l’epitelio diventa cubico e non cigliato. Dott.ssa Stefania Romualdi 39  CALIBRO DELLE VIE RESPIRATORIE Dott.ssa Stefania Romualdi 40  ….I Bronchi… Si parla di bronchi fino alla 10° generazione. Sono ricoperti da anelli cartilaginei ed hanno un calibro superiore ai 2 mm. Dalla 11° alla 23° generazione parliamo di bronchioli, non ricoperti da cartilagine, in cui è contenuta aria che partecipa agli scambi gassosi. Dai bronchioli respiratori, si passa gradualmente verso le strutture adibite agli scambi gassosi, dotti e sacchi alveolari e alveoli. L’albero bronchiale termina il suo sviluppo verso i 12 anni di età. Nei primi due anni le unità funzionali respiratorie si sviluppano per numero e successivamente per dimensione. Dott.ssa Stefania Romualdi 41 Ogni bronchiolo terminale prosegue con un condotto alveolare, ed un sacco o acino alveolare, il quale …i Bronchioli….. contiene gli alveoli, costituendo così una unità funzionale respiratoria. I bronchioli terminali sono raggruppati in lobuli. I condotti alveolari si differenziano dai bronchioli respiratori in quanto presentano una struttura ben definita adibita agli scambi gassosi; la loro parete è composta da alveoli separati soltanto da setti interalveolari. Nei setti interalveolari disposti ad anello si trova rappresentata la muscolatura liscia. Dopo una serie di tre biforcazioni i condotti alveolari si continuano con i sacchi alveolari e rappresentano la parte terminale delle strutture bronco-alveolari. Dott.ssa Stefania Romualdi 42  Gli Alveoli….. Gli alveoli sono piccole cavità estremamente elastiche, separati tra loro da setti alveolari, in grado di dilatarsi durante l’ingresso di aria. Ogni alveolo è avvolto da un reticolo di capillari arteriosi che trasportano sangue venoso e capillari venosi che trasportano sangue arterioso attraverso i quali avviene lo scambio gassoso. L’efficienza degli scambi gassosi a livello alveolare è definita rapporto ventilazione/perfusione (V/Q) che sta ad indicare quanto una regione alveolare è perfusa. Dott.ssa Stefania Romualdi 43  Alveoli….. Gli alveoli sono suddivisi in: Tipo 1: occupano il 90% della superficie alveolare; Tipo 2: più piccoli che producono il surfattante che è il componente fondamentale della tensostruttura alveolare. In determinate situazioni patologiche, la mancata produzione di surfattante può determinare il collasso delle parteti alveolari e dunque l’impossibilità di effettuare scambi gassosi. Il surfattante è un elemento fondamentale nel processo di clearance delle vie aeree. L’inspirazione profonda e resistita stimola la produzione del surfattante, mediante l’azione di distensione e compressione dei pneumociti tipo 2. Il surfattante contribuisce alla fase di scollamento e trasporto unidirezionale del muco verso le vie aeree progressivamente più grandi, unitamente alle molecole di ATP prodotte durante l’inspirazione resistita. Dott.ssa Stefania Romualdi 44 Dott.ssa Stefania Romualdi 45  I Polmoni….. I polmoni sono organi parenchimali che contengono le vie aeree. Aderiscono alla parete toracica mediante la pleura, membrana sierosa cava contenente liquido pleurico, che svolge una funzione di protezione, ammortizzazione e di scorrimento tra i tessuti polmonare e costale. Le superfici medio-basali dei polmoni delimitano uno spazio chiamato mediastino, che contiene il cuore. Dott.ssa Stefania Romualdi 46  Organi dell’apparato respiratorio 14/14 I polmoni sono suddivisi in lobi dalla presenza di incisure. Il polmone destro è suddiviso in lobo superiore, medio ed inferiore. Il polmone sinistro è suddiviso in lobo superiore ed inferiore. Dott.ssa Stefania Romualdi 47 Dott.ssa Stefania Romualdi 48  Il cuore si trova al centro della cavità toracica, in uno spazio anatomico virtuale chiamato mediastino, il quale racchiude in sé anche l'esofago, la trachea, i nervi frenici e cardiaci, il dotto toracico, il timo e i linfonodi toracici. Il mediastino è il compartimento virtuale della cavità toracica delimitato da: le pleure parietali che avvolgono i polmoni, lateralmente; lo sterno e le cartilagini costali del III, IV, V e VI paio di coste, anteriormente; il diaframma, inferiormente; la colonna vertebrale toracica, posteriormente; l'estremità terminale del primo paio di coste, superiormente. All'interno della cavità toracica, il cuore giace anteriormente ai due polmoni, quasi appoggiandosi a questi. https://www.my-personaltrainer.it/salute-benessere/dove-si-trova-il-cuore.html Dott.ssa Stefania Romualdi 49  La Pleura….. La cavità toracica è rivestita internamente dalla pleura, la quale si divide in due foglietti, il parietale e il viscerale che continuano uno nell’altro formando lo spazio pleurico. La pleura parietale costituisce lo strato più esterno e ricopre l’interno della cavità toracica mentre la pleura viscerale riveste la superficie estera dei polmoni, penetra nelle scissure e copre le superfici interlobari. I due strati pleurici sono lubrificati da un sottilissimo strato di fluido pleurico che si raccoglie nello spazio tra i due foglietti. Dott.ssa Stefania Romualdi 50 Dott.ssa Stefania Romualdi 51 Dott.ssa Stefania Romualdi 52 Dott.ssa Stefania Romualdi 53 Cenni di fisiologia respiratoria Pressione Pleurica Ppl dipende dalla: Compliance Resistenze Ppl: Volume x Elasticità Flusso x Resistenza Il Volume Inspiratorio è influenzato e dipende dalla Compliance e dalle Resistenze. Flussi inspiratori, lenti profondi, resistiti, pausa teleinspiratoria, Dott.ssa Stefania Romualdi 54  La Ventilazione Polmonare La ventilazione polmonare consiste nella respirazione spontanea ed è quel processo autonomo fondamentale per la vita, che prevede l'introduzione di aria ricca di ossigeno nei polmoni e la successiva espulsione di aria ricca di anidride carbonica. La normale ventilazione a riposo è un’attività trifasica, che consiste l’ingresso di aria verso l’interno, durante l’inspirazione, nell’espulsione di aria all’esterno, nell’espirazione, e in una fase di riposo, caratterizzata dall’assenza di flusso. Durante i cicli inspiratorio ed espiratorio, un determinato volume di aria si muove dentro e fuori dai polmoni. Tali flussi aerei avvengono grazie alla presenza di gradienti pressori presenti tra l’apertura delle vie aeree e quindi la bocca e gli alveoli. Sono necessari tre processi affinché l’ossigeno presente nell’ambiente esterno venga immesso nel sangue attraverso i polmoni: ventilazione, diffusione e perfusione. Dott.ssa Stefania Romualdi 55 Dott.ssa Stefania Romualdi 56  Meccanica respiratoria…… Prima dell’inizio della respirazione, la pressione alla bocca e quella alveolare sono equivalenti; senza gradiente di pressione non c’è movimento di aria e questa fase è nota come periodo di riposo della respirazione in cui l’aria non entra e non esce dal polmone. Dott.ssa Stefania Romualdi 57  Meccanica respiratoria Quando inizia l’inspirazione i muscoli respiratori si contraggono causando un movimento verso l’alto e verso l’esterno del torace creando l’effetto “a manico di pompa” e a “manico di secchio”, e il diaframma discende nell’addome. La fase dell’inspirazione è nota come fase attiva del ciclo respiratorio e richiede un certo lavoro respiratorio. Dott.ssa Stefania Romualdi 58 Dott.ssa Stefania Romualdi 59  ……..Meccanica respiratoria Le variazioni a carico delle diverse dimensioni toraciche creano una diminuzione della pressione alveolare (all’aumento di volume corrisponde minor pressione); il gradiente pressorio che si genera tra l’apertura delle vie aeree e gli alveoli produce il movimento di aria verso l’interno. La variazione di volume che si verifica tra il tempo zero o di riposo e la fase inspiratorio è chiamata Volume Corrente, VC (VT), pari a 500 ml di aria. Dott.ssa Stefania Romualdi 60  PARAMETRI RESPIRATORI FISIOLOGICI VC o VT → Volume Corrente VR → Volume Residuo FR → Frequenza Respiratoria CFR → Capacità Funzionale Residua V min → Volume respirato per un minuto CV → Capacità Vitale Spazio Morto Anatomico CPT → Capacità Polmonare Totale Bpm → Atti respiratori al minuto CI → Capacità Inspiratoria VRI → Volume di Riserva Inspiratorio CVF→ Capacità Vitale Forzata VRE → Volume di Riserva Espiratorio FiO2 → Frazione Inspiratoria di O2 Dott.ssa Stefania Romualdi 61  FiO2……. La FiO2 è la concentrazione di ossigeno nell’aria inspirata (Frazione Inspirata di Ossigeno). Assieme alla ventilazione polmonare e alla ventilazione alveolare determina la PaO2 (pressione parziale di ossigeno nel sangue arterioso). In aria ambiente l’ossigeno è presente in una percentuale pari al 21% ed in alcune circostanze patologiche non è in grado di venire incontro alle esigenze del paziente. Per tale motivo diviene imperativo aumentare in questi casi la percentuale dell’O2 inspirato erogando ossigenoterapia. La riduzione rapporto PaO2/FiO2 correla con la gravità della patologia respiratoria o >400: nella norma; o 400-300: alterato; o 300-150: molto alterato; o 7: valore basici. Il pH del sangue in condizioni normali è leggermente alcalino, con un pH che varia entro limiti piuttosto ristretti, tra 7.35 e 7.45. Numerosi fattori possono influenzare questo parametro, ma lo scarto è comunque piuttosto contenuto. Oscillazioni superiori a ± 0.4 punti si accompagnano ad una grave compromissione organica, e in assenza di trattamento possono rivelarsi letali. I meccanismi che presiedono alla regolazione del pH ematico coinvolgono: Polmoni; Reni; Sistema tampone. Dott.ssa Stefania Romualdi 83  ……il Ph Ematico….. Il ruolo dei polmoni Uno dei processi messi in atto per tenere sotto controllo il pH del sangue si fonda sul rilascio di anidride carbonica dai polmoni. L’anidride carbonica, che è lievemente acida, è un prodotto di scarto dell’elaborazione (metabolismo) dell’ossigeno e dei nutrienti (necessari a tutte le cellule) e, in quanto tale, è costantemente prodotta dalle cellule. Quindi passa dalle cellule al sangue. Il sangue la trasporta ai polmoni, dove viene eliminata con il respiro. Se l’anidride carbonica si accumula nel sangue, il pH del sangue diminuisce (aumenta l’acidità). Il cervello regola la quantità di anidride carbonica espirata controllando la velocità e la profondità della respirazione (ventilazione). La quantità di anidride carbonica espirata, e di conseguenza il pH del sangue, aumentano quando la respirazione diventa più rapida e profonda. Modulando la velocità e la profondità della respirazione, il cervello e i polmoni sono in grado di regolare il pH del sangue di minuto in minuto. Dott.ssa Stefania Romualdi 84  …il pH Ematico …. Il ruolo dei reni Anche i reni sono in grado di influire sul pH del sangue eliminando gli acidi o le basi in eccesso. I reni hanno la capacità di modificare la quantità di acidi o di basi eliminata, ma poiché compiono questi adattamenti più lentamente rispetto ai polmoni, sono necessari molti giorni prima di ottenere una compensazione. Le cellule dei nefroni possono infatti rispondere all'acidosi riassorbendo maggiori quantità di bicarbonati, secernendo maggiori quantità di idrogenioni, riassorbendo più tamponi (HCO3-) e promuovendo la genesi di ammoniaca (che ha la capacità di reagire con gli ioni H+ liberi formando lo ione ammonio: NH3 + H+ → NH4+. Dott.ssa Stefania Romualdi 85  …….il pH Ematico Sistemi tampone Un ulteriore meccanismo di controllo del pH del sangue è quello dei sistemi tampone chimici, che impediscono improvvise variazioni dell’acidità e dell’alcalinità. I sistemi tampone del pH sono combinazioni di acidi deboli e basi deboli presenti naturalmente nell’organismo. Tali acidi e basi deboli si presentano a coppie che in condizioni normali del pH sono in equilibrio. I sistemi tampone agiscono chimicamente per ridurre al minimo le variazioni di pH di una soluzione, modulando il rapporto tra acidi e basi. Il più importante sistema tampone del sangue è formato dall’acido carbonico (un acido debole che si forma dall’anidride carbonica disciolta nel sangue) e dagli ioni bicarbonato (la corrispondente base. Dott.ssa Stefania Romualdi 86  EMOGASANALISI L’ emogasanalisi è lo strumento più oggettivo in assoluto per valutare i parametri metabolici in riferimento alla funzionalità respiratoria. Attraverso la respirazione vengono mantenuti i valori fisiologici di: pH ematico Pressione parziale di O2 Pressione parziale della CO2 Saturazione della Hb (Emoglobina) Valori degli idrogenioni HCO3- Dott.ssa Stefania Romualdi 87  PARAMETRI DI RIFERIMENTO IN EMO GAS ANALISI Da un prelievo arterioso, generalmente l’arteria radiale, brachiale o femorale, si evidenziano i seguenti parametri: pH (indicatore di acidità/alcalinità) → 7,4 ± 0,2 PO2 (pressione parziale di O2) → 83 – 108 mmHg oppure 109 – (0,43 x età anni) PCO2 (pressione parziale della CO2) → 35 - 45 mmHg SpO2 (% di saturazione dell’emoglobina) → 95% - 100% FiO2 (Frazione Inspiratoria di O2) → corrisponde alla percentuale di O2 inspirato nella miscela di gas. In aria ambiente la FiO2 è del 21%. In condizioni di normalità il rapporto PaO2 / FiO2 (P/F) indica la qualità degli scambi, e deve essere superiore a 400. Dott.ssa Stefania Romualdi 88  PARAMETRI DI RIFERIMENTO IN EMO GAS ANALISI Sistema tampone acido carbonico H2CO3→ HCO3- H+; I bicarbonati sono HCO3- hanno come valore normale compreso tra 22 e 26. L’eccesso può indicare uno stato di alcalosi metabolica in atto, che è patologica, o un compenso di uno stato di acidosi respiratoria. LATTATI: il range di normalità è 0.5 - 2.2 mmol/L (millimoli per litro) (pari a 4.5 -19.8 mg/dl). Il lattato rappresenta il prodotto della glicolisi anaerobia e viene eliminato per il 50% dal fegato. Il suo accumulo (acidosi lattica) può derivare da: 1. Inadeguato apporto di ossigeno (Tipo A): eccessiva produzione di lattato da parte dei tessuti per via del maggior ricorso alla glicolisi anaerobia; 2. Alterato metabolismo (Tipo B): difficoltà da parte del metabolismo epatico a smaltirne grosse quantità. Dott.ssa Stefania Romualdi 89  EGA: Cosa valutare Come è la ventilazione alveolare?----→ Guarda la PCO2 Come è lo scambio gassoso? ---------→ Guarda il rapporto PaO2/FiO2 Come è l’equilibrio acido-base? -----→ Normale o alterato: controlla il Ph Dott.ssa Stefania Romualdi 90 I disturbi primari dell'equilibrio acido- base sono definiti come: ✓ Respiratori, se determinati da un aumento (acidosi) o da una diminuzione (alcalosi) della PCO2; ✓ Metabolici, se determinati da un aumento (alcalosi) o da una diminuzione (acidosi) dei HCO3-. I disturbi semplici sono contraddistinti da un solo disturbo primario, a cui si associa una risposta compensatoria (compenso atteso soddisfatto) che va nello stesso senso del parametro primitivamente alterato (Tabella 1). Dott.ssa Stefania Romualdi 91  EMOGASANALISI PARAMETRO SIGLA VALORI DIMINUZONE AUMENTO NORMALI Pressione Pa O2 80 – 100 IPOSSIEMIA IPEROSSIEMIA Parziale di O2 mmHg Acidità/ Ph 7,38 – 7,42 ACIDOSI ALCALOSI Basicità Pressione Pa CO2 35-45 mmHg IPOCAPNIA IPERCAPNIA Parziale di CO2 Saturazione di SAT 93 – 97% IPOSSIEMIA Ossigeno Bicarbonati HCO3- 22 – 26 ACIDOSI ALCALOSI Mmol/L METABOLICA METABOLICA Indice PaO2/FIO2 400 < 200 >350 nella Respirazione Insufficienza norma Alveolare respiratoria Dott.ssa Stefania Romualdi 92 Dott.ssa Stefania Romualdi 93 L’acidosi respiratoria (pH basso e aumento della paCO2) è comunemente causata da: Polmonite BPCO Depressione dei centri respiratori secondaria a intossicazione da oppiacei o benzodiazepine Ostruzione delle vie aeree (ad es. Paralisi N.X)Il paziente può presentarsi con una frequenza respiratoria bassa, disorientato o soporoso e può lamentare cefalea. L’acidosi metabolica (basso pH e bassa paCO2) è invece comunemente causata da: Diabete Insufficienza renale Intossicazione da alcol Una perdita anomala di bicarbonato (diarrea, vomito, chetoacidosi diabetica, metabolismo aumentato, digiuno prolungato). Il paziente si presenta soporoso fino allo stato di coma, iperventila al fine di compensare e può essere astenico. Dott.ssa Stefania Romualdi 94 L’alcalosi respiratoria (aumento del pH e riduzione della paCO2) è causata da: esercizio fisico severo, ipossia o anossia, iperventilazione dolore o stress, trauma cerebrale danni del centro del respiro (meningite, encefalite) Febbre, overdose da farmaci. Il paziente è tachipnoico, con lo stato di coscienza alterato e può presentare convulsioni. L’alcalosi metabolica (pH alto e paCO2 alta) è causata invece da: vomito protratto, ipocaliemia, cirrosi riassorbimento di bicarbonato (uso di diuretici, vomito, ritenzione di sodio) eccessiva ingestione di alcali (bicarbonato di sodio) Il paziente si presenta bradipnoico e con un respiro superficiale. Ha vertigini, ipertono muscolare, è irritabile e disorientato. Dott.ssa Stefania Romualdi 95  DISSOCIAZIONE EMOGLOBINA PaO2 100mmHg → SaO2 100% PaO2 80mmHg → SaO2 98% PaO2 60mmHg → SaO2 90% PaO2 40mmHg → SaO2 75% Dott.ssa Stefania Romualdi 96  Circolo Vizioso dell’Infezione delle Vie Aeree DEBOLEZZA MUSCOLARE INFEZIONE IPOVENTILAZIONE RISTAGNO ATELECTASIE Dott.ssa Stefania Romualdi 97