Ventilazione Meccanica

Generalità

La ventilazione meccanica, o ventilazione artificiale, è il supporto alla respirazione che i medici riservano alle persone totalmente, o parzialmente, incapaci di respirare spontaneamente.
Ventilazione MeccanicaPer realizzare la ventilazione meccanica, serve uno strumento apposito, che prende il nome generico di ventilatore meccanico. Il ventilatore meccanico funziona mimando i muscoli respiratori diaframma e intercostali, durante gli atti respiratori.
Caposaldo della terapia intensiva, la ventilazione meccanica è clinicamente indicata in caso di: malattie polmonari severe acute (es: ARDS), apnea associata ad arresto respiratorio, asma severa e acuta, acidosi respiratoria acuta o cronica, ipotensione severa, ipossiemia moderata/grave, eccessivo lavoro respiratorio, malattie neurologiche come la distrofia muscolare ecc.
Esistono due tipologie di ventilazione meccanica: la ventilazione meccanica a pressione negativa, che rappresenta la tipologia più antica, e la ventilazione meccanica a pressione positiva, che rappresenta invece la tipologia più moderna e più in voga attualmente.
Il ricorso alla ventilazione meccanica, insieme alle terapie mediche più adeguate, può salvare la vita di un individuo .
La ventilazione meccanica non è esente da rischi.

Breve ripasso della respirazione spontanea

La respirazione spontanea è quel processo autonomo fondamentale per la vita dell'essere umano, che prevede l'introduzione di aria ricca di ossigeno nei polmoni e la successiva espulsione di anidride carbonica.
L'introduzione dell'aria ricca di ossigeno è nota come inspirazione; l'inspirazione avviene attraverso il naso o la bocca.
Una volta inspirata, l'aria percorre le cosiddette vie respiratorie (nell'ordine, faringe, laringe, trachea, bronchi e bronchioli) fino agli alveoli polmonari, ovvero la sede in cui l'organismo provvede a “catturare” l'ossigeno dall'aria, in cambio di anidride carbonica.
Avvenuta la cattura dell'ossigeno, ha luogo l'espulsione dell'aria contenente anidride carbonica, ormai non più necessaria, mediante un processo denominato espirazione.
All'interno di questo quadro, giocano un ruolo fondamentale i cosiddetti muscoli respiratori, che sono: il diaframma e i muscoli intercostali.
Durante l'inspirazione:

  • I muscoli intercostali si contraggono. La loro contrazione solleva le costole e favorisce l'espansione della gabbia toracica.
  • Il diaframma si contrae. La sua contrazione comprime verso il basso gli organi addominali, garantendo ai polmoni, contenuti nella gabbia toracica, un maggiore spazio d'espansione.

Durante l'espirazione:

  • I muscoli intercostali si rilassano. Il loro rilassamento richiama verso il basso le costole e riduce il volume della gabbia toracica.
  • Il diaframma si rilassa. Il suo rilassamento comporta il suo movimento verso l'alto, il movimento verso l'alto degli organi addominali e una riduzione del volume della gabbia toracica.

Cos'è la ventilazione meccanica?

La ventilazione meccanica, o ventilazione artificiale, è il supporto alla respirazione realizzato tramite un apposito dispositivo – il cosiddetto ventilatore meccanico – e riservato alle persone incapaci di respirare spontaneamente, per effetto di particolari condizioni critiche.
La ventilazione meccanica, pertanto, è un supporto medico salvavita o potenzialmente tale, capace di sopperire/sostituire la respirazione spontanea, laddove quest'ultima sia difficoltosa o impossibile.

IN QUALE REPARTO OSPEDALIERO HA LUOGO?

Il reparto ospedaliero, in cui si tiene generalmente la ventilazione meccanica, è la terapia intensiva.
La terapia intensiva, o unità di terapia intensiva, è quel reparto ospedaliero riservato al ricovero di pazienti in gravi condizioni di salute, che necessitano di trattamenti, monitoraggio e supporto continui, allo scopo di mantenere nella norma le loro funzioni vitali.

CHI SI OCCUPA DEI PAZIENTI SOTTOPOSTI A VENTILAZIONE MECCANICA?

La ventilazione meccanica è una metodica che coinvolge diversi operatori sanitari, tra cui:

  • Un medico con una specializzazione in anestesia – rianimazione – terapia intensiva (anestesista – rianimatore – intensivista) o in pneumologia (pneumologo). Si tratta di una figura professionale con una formazione specifica nella realizzazione della ventilazione meccanica.
  • Un infermiere professionale con una preparazione specifica in tecniche di anestesia, rianimazione e terapie intensiva. Supporta il medico nella valutazione del paziente e provvede alla messa in pratica delle terapie farmacologiche prescritte.
  • Team di infermieri generici preparati in ventilazione meccanica e nelle esigenze di chi vi è sottoposto. Il compito di questo team è prendersi cura del paziente.
  • Un terapista respiratorio. È una figura professionale con una formazione specifica nella diagnosi e nella cura delle malattie dell'apparato respiratorio e nella realizzazione della ventilazione meccanica.

Funzionamento

La ventilazione meccanica funziona sostituendo o integrando l'attività dei muscoli respiratori. I muscoli respiratori sono i muscoli che garantiscono i processi di inspirazione ed espirazione dell'aria, rispettivamente, nei e dai polmoni.

Indicazioni

La ventilazione meccanica è indicata a tutti coloro che presentano gravi difficoltà di respirazione spontanea.
Gravi difficoltà di respirazione spontanea possono dipendere da:

  • Una malattia polmonare severa e acuta. L'esempio più rappresentativo di una siffatta condizione è l'ARDS, acronimo di Sindrome da Distress Respiratorio Acuto;
  • Stato di apnea associato ad arresto respiratorio. Una tale circostanza può derivare da una grave intossicazione;
  • Asma severa e acuta;
  • Acidosi respiratoria acuta o cronica, conseguente per esempio a condizioni come BPCO (broncopneumopatia cronico ostruttiva), miastenia gravis, sindrome di Guillain-Barré, malattia del motoneurone ecc.;
  • Un eccessivo lavoro respiratorio, che ha indotto i fenomeni di tachipnea e distress respiratorio;
  • Ipossiemia arteriosa di grado moderato/severo. È di grado moderato/grave l'ipossiemia arteriosa i cui valori di pressione parziale dell'ossigeno (PO2) sono inferiori ai 60 mmHg;
  • Ipotensione severa. Esempi di condizioni che sono all'origine di ipotensione severa sono: sepsi (o setticemia), shock e insufficienza cardiaca congestizia;
  • Malattie neurologiche come la distrofia muscolare o la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).

Tipi

Esistono due tipologie di ventilazione meccanica: la ventilazione meccanica a pressione negativa e la ventilazione meccanica a pressione positiva.

VENTILAZIONE MECCANICA A PRESSIONE NEGATIVA

Ideata attorno agli anni '20 del 900, la ventilazione meccanica a pressione negativa rappresenta la più antica metodica di supporto alla respirazione spontanea.
Oggi sempre meno in voga, prevede l'utilizzo di un ventilatore meccanico a forma di grande cisterna, capace di contenere il corpo di un essere umano (testa e collo esclusi) e di creare una differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del torace del paziente, tale da indurre l'espansione della gabbia toracica e l'ingresso nei polmoni dell'aria esterna al torace.
La metodica in questione prende il nome di “pressione negativa”, in quanto il ventilatore meccanico favorisce l'ingresso di aria nei polmoni, attraverso la creazione, attorno al torace del paziente, di un ambiente a pressione negativa.
Il ventilatore meccanico a pressione negativa mima a tutti gli effetti le funzioni svolte dai muscoli respiratori: si sostituisce a loro nell'espandere la gabbia toracica (è il momento in cui avviene l'ingresso di aria nei polmoni) e nel riportarla in condizioni di normalità (è il momento in cui avviene l'espirazione dell'anidride carbonica).
Il ventilatore meccanico a pressione negativa è noto in ambito medico-scientifico con il termine di polmone d'acciaio.


Il polmone d'acciaio rappresentò, per anni, uno dei trattamenti principali della poliomielite nella sua fase acuta, quando il paziente è incapace di respirare in modo autonomo.

VENTILAZIONE MECCANICA A PRESSIONE POSITIVA

Progettata attorno agli anni '50 del 900, la ventilazione meccanica a pressione positiva rappresenta la moderna metodica di supporto alla respirazione spontanea.
Il ventilatore meccanico necessario alla sua realizzazione è un dispositivo elettronico regolabile, che pompa aria nelle vie respiratorie del paziente a intervalli regolari (12-25 pompate al minuto), mimando a tutti gli effetti gli atti respiratori di inspirazione.
Gli attuali ventilatori meccanici a pressione positiva sono strumenti così tecnologicamente avanzati, che sono in grado di:

  • Registrare la pressione interna alle vie respiratorie;
  • Calcolare, in base alla pressione presente all'interno delle vie respiratorie, l'esatto volume di aria da pompare;
  • Capire se il paziente presenta una minima capacità di respiro spontaneo (in questo frangente, fungerebbe da aiuto alla respirazione) o se, invece, il paziente è completamente incapace di respirare spontaneamente (in questa circostanza, agirebbe come vero e proprio sostituto della respirazione spontanea).
  • Avvertire se l'azione di pompaggio è inefficace.

Il pompaggio dell'aria nelle vie respiratorie può avvenire in due modi distinti: attraverso una maschera apposita, applicabile sul volto del malato, oppure attraverso un tubo da introdurre in trachea per bocca (tubo endotracheale) o mediante un'apertura sul collo (tubo per tracheotomia).
La scelta di ricorrere alla maschera o al tubo in trachea dipende dalle condizioni del paziente: se quest'ultimo possiede le vie respiratorie completamente libere, sussistono le circostanze per far uso della maschera (in quanto non c'è alcun impedimento al passaggio dell'aria); se invece il malato presenta una qualche ostruzione lungo le prime vie respiratorie, è necessario inserire un tubo in trachea, per avere la certezza di bypassare l'ostruzione.
Chiaramente, l'utilizzo della maschera rende la ventilazione meccanica a pressione positiva una metodica non invasiva, mentre l'applicazione di un tubo in trachea la rende una metodica invasiva.
Infine, l'ultima annotazione riguarda l'espirazione dell'anidride carbonica: l'espulsione dell'aria impoverita dell'ossigeno ha luogo al termine della fase di pompaggio, per effetto dell'elasticità di polmoni e muscoli respiratori.


La ventilazione meccanica a pressione positiva è così chiamata, perché funziona incrementando la pressione all'interno delle vie respiratorie, attraverso la maschera, il tubo endotracheale o il tubo per tracheotomia.


Tabella. Riepilogo di alcune caratteristiche della ventilazione meccanica a pressione negativa e a pressione positiva.

Tipo di ventilazione
Storia Vantaggi Svantaggi
A pressione negativa Ideata attorno agli anni '20 del 900. Si rivelò molto utile nel trattamento di pazienti con poliomielite.
  • Il paziente è confinato all'interno di uno strumento a forma di cisterna.
  • Il meccanismo di funzionamento del ventilatore meccanico fa sì che ci sia una riduzione dell'afflusso di sangue agli arti inferiori.
A pressione positiva Progettata attorno agli anni '50 del 900. Da allora è diventata la più utilizzata metodica di supporto alla ventilazione spontanea. Utile durante le operazioni di chirurgia maggiore, quando il paziente è sottoposto ad anestesia generale e necessita di un aiuto alla respirazione. Se il supporto alla respirazione spontanea deve durare a lungo, è necessario ricorrere alla tracheotomia e all'inserimento di un tubo in trachea attraverso il collo (tecnica molto invasiva).

Durata e monitoraggio

Il ricorso alla ventilazione meccanica ha termine al cospetto di una netta ripresa da parte del paziente e in presenza di chiari segnali di una capacità spontanea di respiro.
Per capire quando sospendere la ventilazione meccanica, i medici si avvalgono di test diagnostici specifici, che verificano la capacità di respirazione spontanea in un individuo.

MONITORAGGIO DEL PAZIENTE

Le persone sottoposte a ventilazione meccanica sono sottoposte a un monitoraggio continuo, da parte del personale medico che le ha in cura.
Un monitoraggio continuo permette di avere sotto controllo completo la situazione e accorgersi di eventuali cambiamenti (sia in meglio che in peggio) delle condizioni di salute dei malati.

Benefici

La ventilazione meccanica presenta diversi benefici e vantaggi.
Innanzitutto, fornisce al paziente l'ossigeno indispensabile al mantenimento in salute e al corretto funzionamento degli organi più importanti del corpo umano (cervello, cuore, fegato ecc.).
In secondo luogo, è una forma di supporto medico alla vita privo di ogni interazione con farmaci e altre sostanze, che possono essere d'aiuto al malato.
Infine, può realizzarsi per lunghi periodi di tempo, in attesa di un sensibile miglioramento delle condizioni del paziente e di un segnale che attesti la ritrovata capacità di respiro spontaneo.

NOTA IMPORTANTE

La ventilazione meccanica non è un trattamento che guarisce, come per esempio potrebbe esserlo un intervento chirurgico o una terapia farmacologica; è piuttosto un rimedio temporaneo più o meno lungo, che permette di mantenere stabili le condizioni di salute del malato, fino a che eventuali cure farmacologiche non avranno avuto effetto o fino alla realizzazione di un intervento chirurgico adatto alle esigenze del paziente.

Rischi e complicazioni

La ventilazione meccanica presenta alcuni rischi.
Infatti, la sua realizzazione può comportare:

  • Barotrauma con interessamento dei polmoni (barotrauma polmonare). Per effetto del barotrauma polmonare, il paziente può essere vittima di pneumotorace, pneumomediastino, pneumoperitoneo e/o enfisema subcutaneo.
    Il barotrauma polmonare è una delle complicanze più note della ventilazione meccanica a pressione positiva.
  • Infortuni di tipo acuto a carico dei polmoni. Si caratterizzano per un danno agli alveoli polmonari, danno dal quale possono dipendere: la formazione di edema polmonare, la perdita di surfactante, la perdita di sangue alveolare e il collasso alveolare.
  • Atrofia del muscolo diaframma. Il diaframma è un muscolo alla pari dei muscoli delle gambe o delle braccia: il suo mancato utilizzo (che è una conseguenza tipica dell'assenza di respirazione spontanea) comporta una perdita di tonicità e un indebolimento delle fibre muscolari.
  • Riduzione della motilità delle cilia presenti nelle vie respiratorie e conseguente tendenza allo sviluppo di infezioni polmonari (polmoniti). Le vie respiratorie si avvalgono di un sistema muco-ciliare, per catturare germi e batteri al loro interno e trasportarli verso la bocca, per la loro eliminazione.
    La ventilazione meccanica pregiudica la salute del suddetto sistema muco-ciliare e ne compromette l'efficacia funzionale.


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