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La ventilazione meccanica invasiva al suo livello più elementare fornisce supporto ai pazienti intubati durante la malattia critica. Insieme a questo si aggiunge la capacità di influenzare gli scambi di gas polmonari, di alleviare il distress respiratorio e di migliorare l’espansione polmonare.

La sindrome da distress respiratorio dell’adulto (ARDS) è stata descritta per la prima volta alla fine degli anni ’60 come una costellazione di insufficienza respiratoria, cianosi refrattaria all’ossigeno supplementare, diminuzione della compliance polmonare, edema polmonare non cardiogeno e infiltrati polmonari bilaterali.1 Ogni anno si verificano circa 150.000 nuovi casi di ARDS in pazienti sia medici che chirurgici e, in alcune serie, il tasso di mortalità continua ad essere del 30%.2 Dalla sua descrizione iniziale di Ashbaugh e colleghi,1 l’ARDS è ora riconosciuta non solo come un processo polmonare isolato, ma come il risultato di una risposta infiammatoria sistemica alla sepsi che porta allo sviluppo di un edema polmonare. La conferenza di consenso americano-europeo sull’ARDS si è riunita nel 1994 e ha definito l’ARDS come una costellazione che comprende i seguenti segni distintivi3:

1. Inizio acuto dei sintomi;

2. Rapporto di ossigeno arterioso alla frazione di ossigeno ispirata (PaO2/FIO2) <200 mmHg;

3. Infiltrati bilaterali sulla radiografia frontale del torace; e

4. Pressione di incuneamento dell’arteria polmonare ≤18 mmHg (o nessuna evidenza clinica di ipertensione atriale sinistra).

È stato inoltre riconosciuto che il processo della malattia può essere suddiviso in più componenti che alla fine terminano in un danno tissutale a livello alveolare. Come risultato dei mediatori infiammatori, i leucociti aderiscono alla membrana basale, si muovono attraverso di essa e poi degranulano, innescando la trombosi microvascolare e infine aumentando la resistenza vascolare polmonare, aumentando lo shunt, diminuendo la compliance e peggiorando il mismatch V/Q.

Alla fine degli anni ’90, lo studio ARDSnet4 ha mostrato una diminuzione della mortalità assoluta dell’8,8% quando un volume corrente e una pressione di plateau più bassi (6 mL/kg di peso corporeo) (Pplat ≤30 cmH2O) venivano utilizzati per la ventilazione meccanica, rispetto a un volume corrente e una pressione di plateau tradizionali (12 mL/kg di peso corporeo) (Pplat ≤50 cmH2O). Inoltre, gli investigatori dello studio hanno trovato una minore durata della permanenza nel ventilatore, livelli più bassi di interleuchina-6 (IL-6) nel sangue e meno insufficienza d’organo multisistemica.4

Gli obiettivi attuali visti nella letteratura si concentrano sulla limitazione del danno polmonare (prevenendo la sovradistensione del polmone rigido), limitando il collasso ciclico, riaprendo le unità alveolari e massimizzando l’erogazione di ossigeno. Due modalità di ventilazione meccanica sono molto utili per questi obiettivi: la ventilazione bilivello e la ventilazione a rilascio di pressione delle vie aeree (APRV). Queste rientrano nel concetto di ventilazione a “polmone aperto”, che si concentra su quanto segue5:

1. Controllo della pressione per limitare le pressioni delle vie aeree e prevenire la sovradistensione, nonché per prevenire l’apertura e la chiusura ciclica delle unità alveolari;

2. Manipolazione del rapporto inspiratorio:espiratorio con l’uso della ventilazione a rapporto inverso, che permette una pressione media delle vie aeree più alta e il reclutamento di alveoli collassati; e

3. La capacità del paziente di respirare spontaneamente, che si traduce in un maggiore comfort del paziente e la sincronia con il ventilatore.

La ventilazione bilanciata imposta un intervallo per la pressione positiva di fine espirazione (da PEEPHigh a PEEPLow). Anche i tempi inspiratori ed espiratori possono essere manipolati, permettendo una ventilazione a rapporto inverso in cui i tempi espiratori brevi permettono la ventilazione e i tempi inspiratori più lunghi favoriscono il reclutamento degli alveoli, facilitando così l’ossigenazione. La ventilazione bilivello e la APRV sono essenzialmente 2 livelli di pressione positiva continua delle vie aeree che permettono una miscela di respiri spontanei e comandati dal ventilatore. Questi 2 livelli di pressione sono le impostazioni PEEPHigh e PEEPLow. La tempistica del ciclo è indicata come tempo alto (TH) e tempo basso (TL). La differenza tra PEEPHigh e PEEPLow serve come forza motrice per la ventilazione e può essere regolata per fornire un volume corrente da 6 a 8 cc/kg secondo le linee guida ARDSnet (Fig. 1). Man mano che gli alveoli vengono reclutati e i polmoni diventano più flessibili, questo numero potrebbe dover essere regolato in modo da evitare volumi tidal eccessivi. Un volume corrente che mantiene un pH superiore a 7,25 è sufficiente nella maggior parte dei pazienti. L’impostazione PEEPLow è determinata, idealmente, identificando il punto di flesso su una curva pressione-volume, in modo da prevenire il collasso alveolare (Fig. 2).

Oltre alle misure di protezione polmonare del ventilatore, ci sono tecniche che coinvolgono il posizionamento del paziente in modo da ridurre il mismatch V/Q. Queste sono la terapia rotazionale (o cinetica) e il posizionamento prono. La terapia rotazionale consiste nel ruotare il paziente di almeno 42° su ogni lato per periodi di tempo variabili, il che può aiutare ad aprire i segmenti polmonari atelettrici. Alcuni degli effetti benefici del posizionamento rotazionale o prona possono essere conseguenti all’alleggerimento della compressione dal cuore. Albert e Hubmayr6 hanno scoperto che fino al 40% del polmone sinistro si trova sotto il cuore quando il paziente è in posizione supina, contro meno dell’1% in posizione prona. Alleviare la compressione dei visceri sui polmoni può diminuire la pressione inspiratoria necessaria per aprire gli alveoli collassati, diminuire la pressione di fine espirazione necessaria per mantenere gli alveoli aperti e ridurre l’apertura e la chiusura ciclica degli alveoli.