L’insufficienza respiratoria è uno dei motivi più comuni per l’ammissione all’unità di terapia intensiva (ICU) e una comune comorbilità nei pazienti ricoverati per cure acute. Inoltre, è la principale causa di morte per polmonite e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) negli Stati Uniti. Questo articolo esamina brevemente i componenti fisiologici della respirazione, differenzia i principali tipi di insufficienza respiratoria e discute il trattamento medico e l’assistenza infermieristica per i pazienti con insufficienza respiratoria.

Il polmone è altamente elastico. L’inflazione polmonare deriva dalla pressione parziale dei gas inalati e dal gradiente di pressione di diffusione di questi gas attraverso la membrana alveolare-capillare. I polmoni svolgono un ruolo passivo nella respirazione, ma la ventilazione richiede uno sforzo muscolare. Quando il diaframma si contrae, la cavità toracica si allarga, causando il gonfiarsi dei polmoni. Durante l’ispirazione forzata quando viene ispirato un grande volume d’aria, i muscoli intercostali esterni agiscono come una seconda serie di muscoli inspiratori.

I muscoli accessori del collo e del torace sono l’ultimo gruppo di muscoli inspiratori, utilizzati solo per la respirazione profonda e pesante, come durante un intenso esercizio fisico o insufficienza respiratoria. Durante l’espirazione, il diaframma si rilassa, diminuendo le dimensioni della cavità toracica e causando la deflazione dei polmoni. Con la respirazione normale, l’espirazione è puramente passiva. Ma con l’esercizio fisico o l’espirazione forzata, i muscoli espiratori (compresa la parete addominale e i muscoli intercostali interni) diventano attivi. Questi muscoli importanti sono necessari per la tosse.

La respirazione—il processo di scambio di ossigeno (O2) e anidride carbonica (CO2) – comporta la ventilazione, l’ossigenazione e il trasporto di gas; la relazione ventilazione/perfusione (V/Q); e il controllo della respirazione. La respirazione è regolata da sistemi di controllo chimici e neurali, tra cui il tronco cerebrale, i chemorecettori periferici e centrali e i meccanorecettori nel muscolo scheletrico e nelle articolazioni. (Vedi Controllo della respirazione.)

Un processo dinamico, la ventilazione è influenzata dalla frequenza respiratoria (RR) e dal volume di marea—la quantità di aria inalata ed espirata ad ogni respiro. La ventilazione polmonare si riferisce al volume totale di aria inspirata o scaduta al minuto.

Non tutta l’aria ispirata partecipa allo scambio di gas. La ventilazione alveolare—il volume di aria che entra negli alveoli partecipando allo scambio di gas-è la variabile più importante nello scambio di gas. L’aria che distribuisce alle vie aeree conduttrici è considerata spazio morto o aria sprecata perché non è coinvolta nello scambio di gas. (Vedi Ossigenazione e trasporto del gas.)

In definitiva, la ventilazione efficace è misurata dalla pressione parziale di CO2 nel sangue arterioso (Paco2). Tutta la CO2 scaduta proviene da gas alveolare. Durante la respirazione normale, la frequenza respiratoria o la profondità si regolano per mantenere un Paco2 costante tra 35 e 45 mm Hg. L’iperventilazione si manifesta come Paco2 basso; ipoventilazione, come Paco2 alto. Durante l’esercizio fisico o alcuni stati di malattia, aumentare la profondità respiratoria è molto più efficace di aumentare la RR nel migliorare la ventilazione alveolare.

Rinculo polmonare e compliance

I polmoni, le vie aeree e gli alberi vascolari sono incorporati nel tessuto elastico. Per gonfiare, il polmone deve allungarsi per superare questi componenti elastici. Il rinculo elastico—la capacità del polmone di tornare alla sua forma originale dopo lo stiramento dall’inalazione-si riferisce inversamente alla conformità. La compliance polmonare riflette indirettamente la rigidità polmonare o la resistenza all’allungamento. Un polmone rigido, come nella fibrosi polmonare, è meno conforme di un polmone normale.

Con una ridotta conformità, è necessario più lavoro per produrre un normale volume di marea. Con una conformità estremamente elevata, come nell’enfisema dove c’è perdita di tessuto alveolare ed elastico, i polmoni si gonfiano estremamente facilmente. Qualcuno con enfisema deve spendere un sacco di sforzo per ottenere l’aria dai polmoni perché non si ritraggono di nuovo alla loro posizione normale durante l’espirazione. Sia nella fibrosi polmonare che nell’enfisema, una ventilazione polmonare inadeguata porta a insufficienza respiratoria ipercapnica.

Insufficienza respiratoria

L’insufficienza respiratoria si verifica quando una delle funzioni di scambio gassoso-ossigenazione o eliminazione di CO2—fallisce. Una vasta gamma di condizioni può portare a insufficienza respiratoria acuta, tra cui overdose di droga, infezione respiratoria e esacerbazione di malattie respiratorie croniche o cardiache.

L’insufficienza respiratoria può essere acuta o cronica. In caso di insufficienza acuta, si verificano derangements pericolosi per la vita nei gas del sangue arterioso (ABGs) e nello stato acido-base e i pazienti possono aver bisogno di intubazione immediata. L’insufficienza respiratoria può anche essere classificata come ipossiemica o ipercapnica.

Gli indicatori clinici di insufficienza respiratoria acuta includono:

• pressione parziale dell’ossigeno arterioso (Pao2) inferiore a 60 mm Hg o saturazione arteriosa dell’ossigeno misurata mediante pulsossimetria (Spo2) inferiore al 91% sull’aria ambiente
• Paco2 superiore a 50 mm Hg e pH inferiore a 7.35
• Riduzione di Pao2 o aumento di Paco2 di 10 mm Hg rispetto al basale nei pazienti con malattia polmonare cronica (che tendono ad avere valori basali di Paco2 e Pao2 più bassi rispetto ad altri pazienti).

Al contrario, l’insufficienza respiratoria cronica è una condizione a lungo termine che si sviluppa nel tempo, come con la BPCO. Le manifestazioni di insufficienza respiratoria cronica sono meno drammatiche e meno evidenti di quelle di insufficienza acuta.

Tre tipi principali di insufficienza respiratoria

Il tipo più comune di insufficienza respiratoria è il tipo 1, o insufficienza respiratoria ipossiemica (mancato scambio di ossigeno), indicata da un valore di Pao2 inferiore a 60 mm Hg con un valore di Paco2 normale o basso. Nei pazienti in terapia intensiva, le cause più comuni di insufficienza respiratoria di tipo 1 sono la mancata corrispondenza V/Q e gli shunt. L’esacerbazione della BPCO è un classico esempio di disallineamento V / Q. Lo smistamento, che si verifica in quasi tutte le malattie polmonari acute, comporta il collasso alveolare o alveoli pieni di liquido. Esempi di insufficienza respiratoria di tipo 1 includono edema polmonare (sia cardiogeno che non cardiogeno), polmonite, influenza ed emorragia polmonare. (Vedi Ventilazione e perfusione: una relazione critica.)

Il tipo 2, o ipercapnico, insufficienza respiratoria, è definito come il mancato scambio o rimozione di CO2, indicato da Paco2 superiore a 50 mm Hg. I pazienti con insufficienza respiratoria di tipo 2 che respirano aria in camera hanno comunemente ipossiemia. Il pH del sangue dipende dal livello di bicarbonato, che è influenzato dalla durata dell’ipercapnia. Qualsiasi malattia che colpisce la ventilazione alveolare può causare insufficienza respiratoria di tipo 2. Le cause più comuni includono gravi disturbi delle vie aeree (come la BPCO), overdose di droga, anomalie della parete toracica e malattie neuromuscolari.

L’insufficienza respiratoria di tipo 3 (chiamata anche insufficienza respiratoria perioperatoria) è un sottotipo di tipo 1 e risulta da atelettasia polmonare o alveolare. L’anestesia generale può causare il collasso degli alveoli polmonari dipendenti. I pazienti più a rischio di insufficienza respiratoria di tipo 3 sono quelli con condizioni polmonari croniche, eccessive secrezioni delle vie aeree, obesità, immobilità e uso di tabacco, così come quelli che hanno avuto un intervento chirurgico che coinvolge la parte superiore dell’addome. L’insufficienza respiratoria di tipo 3 può verificarsi anche in pazienti con shock, da ipoperfusione dei muscoli respiratori. Normalmente, meno del 5% della gittata cardiaca totale scorre ai muscoli respiratori. Ma nell’edema polmonare, nell’acidosi lattica e nell’anemia (condizioni che comunemente si presentano durante lo shock), fino al 40% della gittata cardiaca può fluire ai muscoli respiratori.

Segni e sintomi di insufficienza respiratoria

I pazienti con insufficienza respiratoria imminente sviluppano tipicamente mancanza di respiro e cambiamenti di stato mentale, che possono presentarsi come ansia, tachipnea e diminuzione della Spo2 nonostante l’aumento della quantità di ossigeno supplementare.

L’insufficienza respiratoria acuta può causare tachicardia e tachipnea. Altri segni e sintomi includono cianosi periorbitale o circumorale, diaforesi, uso muscolare accessorio, suoni polmonari diminuiti, incapacità di parlare in frasi complete, un senso imminente di sventura e uno stato mentale alterato. Il paziente può assumere la posizione del treppiede nel tentativo di espandere ulteriormente il torace durante la fase inspiratoria della respirazione. Nell’insufficienza respiratoria cronica, l’unico indicatore clinico coerente è la mancanza di respiro prolungata.

Tenere presente che la pulsossimetria misura la percentuale di emoglobina satura di ossigeno, ma non fornisce informazioni sulla somministrazione di ossigeno ai tessuti o sulla funzione ventilatoria del paziente. Quindi assicurati di considerare l’intera presentazione clinica del paziente. Rispetto a SpO2, uno studio ABG fornisce informazioni più accurate sull’equilibrio acido-base e sulla saturazione di ossigeno nel sangue. La capnografia è un altro strumento utilizzato per monitorare i pazienti che ricevono l’anestesia e nelle unità di assistenza critica per valutare lo stato respiratorio di un paziente. Controlla direttamente la concentrazione inalata ed espirata di CO2 e controlla indirettamente Paco2.

Trattamento e gestione

Nell’insufficienza respiratoria acuta, il team sanitario tratta la causa sottostante supportando allo stesso tempo lo stato respiratorio del paziente con ossigeno supplementare, ventilazione meccanica e monitoraggio della saturazione dell’ossigeno. Il trattamento della causa sottostante, come polmonite, BPCO o insufficienza cardiaca, può richiedere la somministrazione diligente di antibiotici, diuretici, steroidi, trattamenti nebulizzatori e O2 supplementare a seconda dei casi.

Per l’insufficienza respiratoria cronica, nonostante l’ampia gamma di patologie croniche o allo stadio terminale presenti (come BPCO, insufficienza cardiaca o lupus eritematoso sistemico con coinvolgimento polmonare), il cardine del trattamento è l’O2 supplementare continuo, insieme al trattamento della causa sottostante.

Assistenza infermieristica

L’assistenza infermieristica può avere un enorme impatto nel migliorare l’efficienza della respirazione e della ventilazione del paziente e aumentare le possibilità di recupero. Per rilevare precocemente i cambiamenti nello stato respiratorio, valutare regolarmente lo stato di ossigenazione dei tessuti del paziente. Valutare i risultati ABG e gli indici di perfusione end-organo. Tieni presente che il cervello è estremamente sensibile alla fornitura di O2; la diminuzione di O2 può portare a uno stato mentale alterato. Inoltre, sappi che l’angina segnala una perfusione coronarica inadeguata. Inoltre, stare all’erta per le condizioni che possono compromettere la consegna di O2, come temperatura elevata, anemia, gittata cardiaca compromessa, acidosi e sepsi.

Come indicato, adottare misure per migliorare la corrispondenza V / Q, che è fondamentale per migliorare l’efficienza respiratoria. Per migliorare la corrispondenza V / Q, ruotare il paziente su base regolare e tempestiva per ruotare e massimizzare le zone polmonari. Poiché il flusso sanguigno e la ventilazione sono distribuiti preferenzialmente alle zone polmonari dipendenti, V/Q è massimizzato sul lato su cui si trova il paziente.

L’uso regolare ed efficace della spirometria incentivante aiuta a massimizzare la diffusione e la superficie alveolare e può aiutare a prevenire l’atelettasia. La rotazione regolare delle zone polmonari V / Q mediante rotazione e riposizionamento del paziente migliora la diffusione promuovendo una superficie alveolare sana e ben perfusa. Queste azioni, così come l’aspirazione, aiutano a mobilitare l’espettorato o le secrezioni.

Supporto nutrizionale

I pazienti con insufficienza respiratoria hanno esigenze nutrizionali e considerazioni uniche. Quelli con insufficienza respiratoria acuta da malattia polmonare primaria possono essere malnutriti inizialmente o possono diventare malnutriti da richieste metaboliche aumentate o assunzione nutrizionale inadeguata. La malnutrizione può compromettere la funzione dei muscoli respiratori, ridurre l’azionamento ventilatorio e diminuire i meccanismi di difesa polmonare. I medici dovrebbero prendere in considerazione il supporto nutrizionale e individualizzare tale supporto per garantire un adeguato apporto calorico e proteico per soddisfare le esigenze respiratorie del paziente.

Educazione del paziente e della famiglia

Fornire un’educazione appropriata al paziente e alla famiglia per promuovere l’aderenza al trattamento e aiutare a prevenire la necessità di riammissione. Spiegare lo scopo delle misure infermieristiche, come la rotazione e la spirometria incentivante, nonché i farmaci. Alla dimissione, insegnare ai pazienti sui fattori di rischio pertinenti per la loro specifica condizione respiratoria, quando tornare al fornitore di assistenza sanitaria per la cura di follow-up e le misure a casa che possono adottare per promuovere e massimizzare la funzione respiratoria.

Riferimenti selezionati
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Kress JP, Hall JB: Approccio al paziente con malattia critica. In Longo DL, Fauci AS, Kasper DL, et al., eds. Principi di medicina interna di Harrison. 18a ed. New York, NY: McGraw-Hill Professional; 2012.

Schraufnagel D. Respirare in America: malattie, progresso e speranza. American Thoracic Society; 2010.

Michelle Fournier è direttore della consulenza clinica con Nuance/J. A. Thomas& Associates ad Atlanta, Georgia.