Volume Controlled Ventilation (parte 2)

Nel post precedente abbiamo parlato di ventilazione a volume controllato con flusso costante, spiegando quale sia la logica di funzionamento e analizzando la variabile indipendente e dipendente, al fine di introdurre l’equazione di moto dell’apparato respiratorio. Oggi si prosegue e cercheremo di capire cosa accade se il paziente riacquista drive respiratorio. Risulta necessario, prima di introdurre l’argomento, fare alcune considerazioni che giocano un ruolo chiave in ciò che definiremo ventilazioni assistite/controllate.

Quando l’attività del paziente non è presente, il segnale che guida il ciclaggio (passaggio dalla fase inspiratoria alla fase espiratoria e viceversa) del ventilatore è il tempo. Diventa, quindi, di fondamentale importanza impostare la durata del tempo inspiratorio. Alcuni ventilatori ne permettono l’impostazione diretta in secondi, semplificando molto le cose, altri invece adottano sistemi leggermente più complessi: il rapporto inspirazione-espirazione (I:E) o il tempo inspiratorio/tempo totale (Ti/Ttot). Con quest’ultimi due sistemi potrebbe sorgere qualche problemino, perciò è bene capire di cosa si tratta e come lavorano una volta impostati.

La FREQUENZA RESPIRATORIA (FR) impostata definisce la durata del ciclo respiratorio (inspirazione + espirazione).

DURATA CICLO RESPIRATORIO = 60 sec / FR impostata

Il I:E o il Ti/Ttot permettono di suddividere il ciclo respiratorio a nostro piacimento, ovvero di scegliere quanto tempo spendere per l’inspirazione e quanto per l’espirazione…Vediamo come:

I:E

Se prendiamo come esempio un I:E = 1:2 significa che il ciclo respiratorio è suddiviso in 3 parti uguali, una è spesa per l’inspirazione e due per l’espirazione.
Con FR = 20/min e I:E = 1:2 avremo un ciclo respiratorio di 3  secondi (60/20=3), di cui 1 secondo per l’inspirazione e 2 secondi per l’espirazione.

Ti/Ttot

Questo setting, usato su alcuni ventilatori in alternativa al rapporto I:E è di fatto la stessa cosa. Esprime la durata dell’inspirazione in percentuale del ciclo respiratorio. Se, per esempio, impostiamo un Ti/Ttot del 33%, significa che l’inspirazione durerà il 33% del Tempo totale (il Ttot corrisponde alla durata del ciclo respiratorio).

Con un Ti/Ttot del 33% e una  FR di 20 atti/min abbiamo un ciclo respiratorio (Ttot) di 3 secondi, il tempo inspiratorio durerà il 33% di questi 3 secondi e perciò avremo un Tempo inspiratorio (Ti) di 1 secondo e se il paziente è passivo un tempo espiratorio (te) di 2 secondi (figura 1).

img-1-elaborata
Figura 1

Cosa succede quando variamo la frequenza respiratoria ma manteniamo invariato il rapporto I:E o Ti/Ttot?

Prendiamo come esempio il setting e la storia di Manuel, un paziente che ventila in VCV:

  • VT= 400 ml.
  • FR=20.
  • I:E=1:1 (= Ti/Ttot 50%).

Queste impostazioni producono un ciclo respiratorio= 60/20=3 sec; Ti=1.5 sec  e un tempo espiratorio=1.5 sec.

Supponiamo a questo punto che il nostro medico di guardia ci chieda di ridurre la frequenza respiratoria a 12 atti/min.

Portando la frequenza impostata a 12 atti/min e lasciando inalterato il rapporto I:E=1:1 si genera una variazione della durata del ciclo respiratorio, che passerà da 3 a 5 secondi, con conseguente aumento sia del Ti che diventerà di 2.5 secondi che del Tesp 2.5 secondi.

Il primo problema che può sorgere quando utilizziamo questi sistemi di controllo del ciclaggio è appunto questo: al variare della frequenza respiratoria impostata subisco una variazione del tempo inspiratorio. Nel caso di Manuel una riduzione della FR ha portato ad un aumento del Ti, che a sua volta conduce alla riduzione della velocità di erogazione del VT impostato. Se 400 ml devono essere erogati in 1,5 sec il flusso sarà di 267 ml/sec, se invece devono essere erogati in 2,5 secondi il flusso sarà di 160 ml/sec (figura 2).

img2
Figura 2

Come si nota nella figura 2, il paziente è ancora passivo e l’aumento del Ti non ha causato problemi rilevanti: la pressione durante l’inspirazione è crescente e tutto il volume viene espirato prima che inizi il nuovo ciclo respiratorio.

Cosa succede se il paziente riacquista il drive respiratorio?

Quando parliamo di VCV pensiamo generalmente ad una modalità di ventilazione controllata in cui il paziente è sedato e curarizzato, tuttavia nel setting della maggior parte dei ventilatori è chiesto di impostare un trigger inspiratorio (se non ricordi cos’è il trigger clicca qui e guarda il post del 21/6/2016). Il motivo è dato dal fatto che tutte le modalità di ventilazione controllata, e quindi anche la VCV, possono trasformarsi in ventilazioni assistite/controllate (A/C) qualora il paziente attivi il trigger inspiratorio. La finalità di questa logica di ventilazione è di erogare inspirazioni di dimensione e durata prefissate, lasciando al paziente la scelta della frequenza respiratoria. Quando il paziente inizia a triggerare perdiamo il controllo della durata dell’espirazione, che terminerà quando il paziente deciderà di iniziare l’inspirazione successiva (attivando il trigger). Il tempo inspiratorio rimarrà invece controllato dal ventilatore in base ai tempi di ciclo respiratorio impostati (FR impostata e I:E). L’acronimo VCV non è più sufficiente e si deve ridefinirlo correttamente in A/C VC, al fine di descrivere al meglio la logica di ventilazione che stiamo erogando, ovvero una ventilazione assistita/controllata a volume controllato.

Nella figura 3 viene mostrato cosa accade a Manuel quando riacquista il drive respiratorio con una frequenza  che sale a 18 atti/min.

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Figura 3:

 

Il Ti rimane costante in base ai tempi di ciclo respiratori impostati (FR impostata e I:E), quindi, Per poter aumentare la frequenza respiratoria a 18 atti/min Manuel è costretto a sacrificare buona parte del tempo espiratorio.

Quali altre informazioni ci offre questo monitoraggio grafico?

Nel prossimo post daremo la nostra analisi del monitoraggio in questione… per oggi ti chiedo di fare un piccolo esercizio (è del tutto gratis e richiede solo un piccolo sforzo): analizza con attenzione le curve ed elenca tutte le alterazioni che rilevi.

Se te la senti lascia un commento… saremo contenti di rispondere.

UN SALUTO A TUTTI

Enrico Bulleri

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2 pensieri su “Volume Controlled Ventilation (parte 2)

  1. Ciao Enrico!
    accetto il tuo invito a commentare le curve. Fresco del prezioso bagaglio di nozioni ricevute a verona durante il corso sulla “VENTILAZIONE MECCANICA” ci provo.
    La mia attenzione si focalizza sulla fase inspiratoria, e, soprattutto sulla curva di pressione, infatti dopo l’ evidente segno di trigger, per troppo tempo la PAW si mantiene a livello di PEEP per poi incrementare, e direi, dall’ equazione di moto, che si tratti di un intensa attività muscolare del paziente.
    Come gia spiegato da te nel post, riducendo la FR, aumenta il tempo dedicato al ciclo respiratorio, di conseguenza aumenta il Ti il Te(mantenendo costante I:E e a pz passivo) , in poche parole il ventilatore ha “più tempo” per erogare il VT che si traduce in una riduzione del flusso, probabilmente troppo basso in rapporto alla richiesta del pz!! Una soluzione per risolveer l’ asincronia potrebbe essere quella di ridurre il Ti (o modificando il rapporto I:E o agendo sulla FR) in maniera tale da aumentare il flusso.

    Un abbraccio Enrico e Cristian!

    Mi piace

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