Ventilazione artificiale
La ventilazione artificiale, nota anche come ventilazione meccanica, sostituisce o integra l’attività dei muscoli inspiratori fornendo l’energia necessaria ad assicurare un adeguato volume di gas ai polmoni.
2 tipi di ventilazione artificiale
Si divide in
- ventilazione assistita permanente
- ventilazione assistita temporanea.
La ventilazione assistita permanente viene generalmente realizzata mediante un sistema a ventilazione negativa, grazie ad una camera d’aria che circonda il torace, come il cosiddetto polmone d’acciaio, e che viene ritmicamente resa a pressione negativa per permettere l’aspirazione dell’aria nelle vie aeree e nei polmoni.
La ventilazione artificiale temporanea si fonda sull’impiego di sistemi a pressione positiva come un ventilatore oppure la ritmica compressione manuale di un serbatorio di aria arricchita in ossigeno come il pallone di Ambu o un cosiddetto va e vieni, collegati alle vie aeree del paziente.
Vista l’anatomia delle vie aeree, che condividono il primo tratto con l’apparato digerente, e le circostanze nelle quali la ventilazione assistita viene impiegata (il paziente presenta solitamente una diminuzione della vigilanza o del grado di coscienza), sono necessarie ulteriori misure per assicurare l’agevole passaggio dell’aria nelle vie aeree ed evitare l’insufflazione di gas nello stomaco ed il conseguente riflesso del vomito, che ha come temibile complicanza l’inalazione di materiale solido o liquido nelle vie aeree e una sindrome da distress respiratorio ab ingestis. Tale tipo di ventilazione viene definita invasiva.
Di norma, l’isolamento delle vie aeree ed il collegamento diretto alla sorgente di pressione positiva avviene mediante l’inserimento di una cannula nella laringe attraverso il naso o la bocca, oppure attraverso una tracheotomia. In altri casi è possibile ricorrere a semplici manovre sulle vie aeree oppure alla maschera laringea che è un sostituto del tubo endotracheale. Se il paziente non necessita di protezione delle vie aeree e non vi sono ostacoli al passaggio dell’aria è possibile la ventilazione artificiale non invasiva.
La ventilazione artificiale è spesso un intervento salva-vita
La ventilazione artificiale è spesso un intervento salva-vita, ma non è privo di complicanze anche gravi come lo pneumotorace, la lesione delle vie aeree o degli alveoli, e la polmonite infettiva.
Essendo il caposala della terapia intensiva, la ventilazione artificiale nel paziente critico e totalmente dipendente dal supporto ventilatorio pone notevoli problemi etici sull’opportunità di ricorrervi in pazienti molto anziani, con malattie terminali o talmente gravi da configurare una forma di accanimento terapeutico.
La ventilazione polmonare e la perfusione polmonare
La ventilazione polmonare è la quantità d’aria che raggiunge gli alveoli in un minuto.
La perfusione polmonare è il flusso ematico al minuto attraverso il circolo polmonare e corrisponde alla gittata cardiaca.
I due flussi, ventilazione e perfusione, sono regolati su base riflessa inconscia.
La ventilazione è una grandezza che è migliore alla base del polmone dove gli alveoli, poiché più schiacciati a causa della forza di gravità, si distendono di più di quelli che sono già un po’ aperti in alto.
Anche la perfusione è maggiore alla base, dove i capillari risultano un po’ più aperti di quelli che stanno in alto. L’indice che tiene conto della ventilazione alveolare e dell’irrorazione polmonare è detto rapporto ventilazione/perfusione ed è espresso dalla formula: V / Q.
Questa frazione ha un valore maggiore all’apice perché la ventilazione diminuisce meno rapidamente della perfusione.
Al termine di una espirazione normale, il polmone contiene una quantità di gas respiratorio che è detta capacità funzionale residua (CFR).
Essa è in realtà composta da due porzioni (CFR = VRE + VR): una che può essere espirata con un’espirazione massimale forzata, il volume di riserva espiratoria (VRE), l’altra che non può essere espirata in nessuna condizione, il volume residuo (VR).
Nel soggetto supino la distribuzione è diversa: il VR rimane uguale, si riduce la CFR Al termine di una inspirazione normale, il soggetto incamera nel polmone un volume d’aria detto volume corrente (VC).
Il soggetto però può ancora, con una inspirazione forzata, inspirare il volume di riserva inspiratoria (VRI). Pertanto, la quantità massima d’aria che il polmone può contenere è la capacità polmonare totale (CPT) e ammonta a 6 litri.
Le vie aeree di conduzione non hanno alveoli e pertanto rappresentano lo spazio morto (Vsm) anatomico, in quanto il gas in esse contenuto non può scambiarsi con il sangue venoso.
Sottraendo questo valore alla ventilazione polmonare si ottiene il volume alveolare (VA), ovvero la quota d’aria soggetta agli scambi con il sangue:
Vp= Fr x VC dove Fr è la frequenza respiratoria e VC la ventilazione corrente
VC = Vsm + VA
Sostituendo: Vp = Fr (Vsm + VA) = FrVsm + FrVA = Vsm + VA
Pertanto VA = Vp – Vsm
L’inspirazione è attiva e richiede dispendio energetico e contrazione muscolare; l’espirazione è passiva. Il ciclico succedersi della respirazione si attua grazie all’azione accoppiata di due strutture: la parete toracica e il polmone.
