ISSN 1080-3521
EDUCATIONAL SYNOPSES IN ANESTHESIOLOGY
and
CRITICAL CARE MEDICINE - Italia -
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Copyright (C) 1996 Educational Synopses in Anesthesiology and Critical Care Medicine. All rights reserved. Questo rivista on-line può essere copiata e distribuita liberamente curando che venga distribuita integralmente, e che siano riportati fedelmente tutti gli autori ed il comitato editoriale. Informazioni sulla rivista sono riportate alla fine | |
E' questo il primo numero di una rivista che verrà diffusa attraverso la rete INTERNET. Sebbene un'inziativa del genere non sia una novità assoluta , tuttavia lo spirito che la sostiene è quello di raccogliere le potenzialità scientifiche spesso represse da una burocrazia, che imperversa sulle riviste cartacee. ESIA Italia nasce per essere un pronto e veloce mezzo di diffusione. E' evidente che per raggiungere una dignità scientifica sarà necessario selezionare i lavori pubblicati, ma la Redazione di ESIA Italia cercherà per quanto possibile di incoraggiare la pubblicazione di idee e casi clinici assumendosi l'onere della prepazione di statistiche e quant'altro fosse richiesto dall'autore. Il tutto gratuitamente, atteso il profondo credo che la redazione ha nel termine "Educational" , che compare nell'acronimo ESIA. Ringrazio profondamente i colleghi, di cui segue una breve presentazione, per la goliardica adesione a questa iniziativa.
Vincenzo LANZA
Il comitato Editoriale di ESIA-ITALIA:
Antonio Braschi
Primario del I Servizio d' Anestesia del Policlinico S.Matteo - Università di PAVIA
Studioso della fisiologia respiratoria
in Rianimazione ha pubblicato lavori fondamentali sulle tecniche
di ventilazione ed i trattamenti terapeutici nei pazienti con
distress respiratorio. E' curatore ed organizzatore dello SMART
prestigioso appuntamento scientifico annuale su tematiche di Anestesia
e Rianimazione.
Riccardo Campodonico
Responsabile dell'unita di Terapia Intensiva, Departimento di Chirurgia Cardiaca - Ospedale Universitario , Parma
Studioso di emodinamica e di tecniche della misura della gettata cardiaca e dell'estrazione di O2 in pazienti con insufficienza cardiaca.
Andrea De Gasperi
Sezione di Anestesia nei trapianti Epatici -Ospedale Niguarda - Milano
Approdato all'anestesia nei trapianti epatici dopo un'esperienza di anestesia cardiavascolare s'interessa di problemi circolatori e di farmacocinetica nell'anestesia e Terapia Intensiva dei trapianti epatici.
Antonio Gullo
Professore di Terapia Intensiva - Direttore del Dipartimento di Anestesia dell'Università di Trieste
Interesse nel settore dell'emergenza
e della terapia Intensiva.E' il curatore scientifico nonché
l'organizzatore del Congresso Internazionale APICE
Carlo Locatelli
Responsabile del Centro Nazionale di Informazione Tossicologica di Pavia"Salvatore Maugeri Clinica del Lavoro e della Riabilitazione"
Esperto tossicologo ,s'interessa delle possibile applicazioni della telematica durante incidenti tossicologici rilevanti.
Sebastiano Mercadante
Aiuto dell'Ospedale Buccheri La Ferla Fatebenefratelli-Palermo - Responsabile medico della Società di Assistenza al malato Oncologico terminale (SAMOT)
Punto di riferimento internazionale per le strategie antalgiche nei pazienti oncologici.
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Riccardo Campodonico
Divisione e Cattedra di Cardiochirurgia
-Azienda Ospedaliera di Parma Via Gramsci 14, 43100 Parma E.Mail.
ricrob@mbox.vol.it
Fin dal momento della sua introduzione in commercio, il catetere flottante polmonare ha riscosso un enorme successo; esso ha reso possibili, di fatto, miglioramenti importanti delle conoscenze sulla fisiopatologia di numerose condizioni cliniche nei pazienti critici. Malgrado la concorrenza di metodiche diagnostiche meno invasive il suo utilizzo continua a crescere ogni anno in Europa del 5-10%.
La pressione d'incuneamento ("wedge", PCWP), rilevata al momento del gonfiaggio del palloncino in maniera occlusiva, ha rappresentato e rappresenta uno degli indici di monitoraggio maggiormente apprezzati dagli utilizzatori. Per quanto il suo rilievo sia tecnicamente semplice (anche se è necessario che vengano soddisfatte alcune condizioni precise), la sua interpretazione non sempre appare agevole. Talvolta essa può essere addirittura fuorviante per le numerose "trappole" in cui il dato numerico può condurre.
Appare importante, quindi, per il medico,
conoscere bene i limiti interpretativi del dato rilevato e le
condizioni particolari che possono stravolgerlo. Il possibile
vantaggio sarà quello di imparare ad utilizzare le potenzialità
del catetere nel momento giusto, nel paziente giusto e nella giusta
maniera.
Since to the moment of his introduction in commerce, the pulmonary catheter has received an enormous success; it has made possible important ameliorations of the knowledges on the physiopathology of numerous clinical conditions in the critical patients. Despite the concourse of diagnostics less invasive, his use continues to grow each year in Europe of the 5-10%.
The "wedge," (PCWP), represents one of the indexes of monitoring mostly appreciated from the intensivists. Even if his relief is technically simple (but it is necessary that they come satisfied any precise conditions), his interpretation not always appears easy. Some time it could provoke errors because of the numerous "traps" in which the number could "drive".
It's important, therefore, for the physician,
to know the limits of the datum. The advantage will be that of
learn to use the potentialities of the catheter in the correct
moment, in the correct patient and in the correct manner.
" Il catetere flottante polmonare ha cambiato radicalmente l'approccio verso la definizione di un profilo cardiovascolare al letto del paziente e ha fornito una precisa identità e nuove soluzioni alla pratica medica nell'area critica. Tuttavia esso è un pò come un uomo politico: mentre dà l'impressione di fare un ottimo lavoro, non puoi mai essere sicuro di poter avere fiducia nelle cose che ti stà dicendo." (1)
| Lunghezza: | 110 cm |
| Materiale: | Polivinilcloruro (PVC) |
| Misura: | 7 French (doppio lume) 7.5 French (triplo lume) |
| Palloncino: | 1.5 ml di capacità |
| Termistore: | Montato a 4 cm dalla punta |
| Porte: | Una alla punta ed un'altra a 30 cm dalla punta; una terza porta è disponibile in alcuni cateteri vicino alla porta prossimale |
| Accessori: | Fibre ottiche per la misura di SvO2; contatti per pacing |
Il catetere polmonare deve la sua origine al principio che regola il movimento delle barche a vela. La possibilità di utilizzare il palloncino di cui esso è dotato per guidarne la punta lungo la direzione del flusso sanguigno (dalla vena cava , alle sezioni destre del cuore ed infine all'arteria polmonare) senza necessità di visione radiologica diretta, ma col solo monitoraggio delle pressioni e delle forme d'onda pressorie delle sezioni atraversate, ha permesso, di fatto, l'esecuzione di un cateterismo destro al letto del paziente.
Indipendentemente da quale sia la via
d'accesso, una volta che la punta del catetere fuoriesce dall'introduttore,
il palloncino viene gonfiato con 1.5 ml di aria ed il catetere
sospinto lentamente, monitorizzando il valore e la forma delle
pressioni relative alle sezioni incontrate.
Utile ricordare che:
La pressione
nella vena cava superiore ha un pattern venoso; è identificata
come Pressione Venosa Centrale (PVC) ed è equivalente
alla pressione atriale destra.
Quando la punta del catetere attraversa la tricuspide ed entra nel ventricolo destro, compare una pressione sistolica. La pressione diastolica rimane invariata.
Quando il catetere raggiunge l'arteria polmonare, la pressione diastolica aumenta improvvisamente e compare un'incisura dicrota sulla forma d'onda.
Una volta che la punta
del catetere è fatta avanzare lungo l'arteria polmonare
la componente sistolica della forma d'onda normalmente svanisce;
questa pressione finale è detta : pressione d'incuneamento
o "wedge" (PCWP).
| Pressione | (mmHg) |
| Atrio destro | 0 - 4 |
| Ventricolo destro | 15 - 30 / 0 - 4 |
| Arteria polmonare | 15 - 30 / 6 - 12 |
| Arteria polmonare Media | 10 - 18 |
| Wedge | 6 - 12 |
Utile ricordare che:
Le pressioni possono fluttuare consensualmente alle variazioni
della pressione intratoracica; esse andrebbero rilevate al termine
dell'espirazione quando la pressione pleurica è prossima
a quella atmosferica.
Una pressione dovrebbe cambiare di almeno 4 mmHg o più prima di essere considerata di rilevanza clinica.(2)
La PCWP non dovrebbe mai essere maggiore della diastolica polmonare. Quando ciò avviene, il palloncino è probabilmente troppo gonfio (3) e dovrebbe essere subito sgonfiato per prevenire il rischio di rottura dell'arteria.
La pressione diastolica polmonare (PAD) può essere falsamente elevata quando la frequenza cardiaca supera 120 battiti / minuto a causa dello scarso tempo a disposizione della pressione per ritornare alla linea base. (4)
PVC e PCWP non sono da
intendere, di per sé, come misure affidabili di volume;
cambiamenti di pressione, tuttavia, possono essere correlati con
cambiamenti di volume.(5)
La tendenza più diffusa
è quella di assegnare alla "wedge" proprietà
diagnostiche e taumaturgiche speciali, mentre di fatto essa :(6),(7),(8)
è una misura
della pressione atriale sinistra
non è una misura del preload del ventricolo sinistro
non è una misura della pressione idrostatica capillare
può riflettere la pressione degli alveoli che la circondano
non
è una misura della pressione transmurale
L'occlusione di una branca prossimale
dell'arteria polmonare, una volta gonfiato il palloncino, permette
il raggiungimento temporaneo di un stato di assenza di flusso.
Quando il flusso è interrotto il vaso interessato diventa
un condotto per la misura della pressione atriale sinistra e le
resistenze della vascolatura polmonare hanno un'influenza secondaria
sulla misura della pressione stessa.(9)
In assenza di disfunzione mitralica
la pressione atriale sinistra si correla con la pressione telediastolica
del ventricolo sottostante (LVEDP); per tale ragione la
"wedge", se ben misurata ed in assenza di patologia
mitralica, può essere considerata un indice della pressione
telediastolica ventricolare sinistra ed eventualmente del rapporto
tra volume circolante e funzionalità ventricolare.
Fanno eccezione alcune condizioni particolari:
Insufficienza valvolare aortica: LVEDP può essere più
alta di PCWP poichè la mitrale si chiude precocemente mentre
continua un flusso retrogrado dall'aorta al ventricolo.
Ventricolo sinistro poco distensibile: una contrazione atriale a cui si opponga un ventricolo poco distensibile determina un rapido innalzamento nella pressione telediastolica ventricolare che provoca una chiusura precoce della mitrale. Il risultato è una PCWP più bassa di LVEDP.
Insufficienza respiratoria cronica:
La PCWP può essere maggiore di LVEDP in pazienti con malattie
polmonari a causa di una supposta vasocostrizione del settore
venulare nelle regioni ipossiche del polmone (10).
Tra le cause più frequenti di perdita di distensibilità
ventricolare rilevate nel paziente in terapia intensiva vanno
ricordate:
Un appropriato posizionamento della punta del catetere è
cruciale per stimare accuratamente la pressione d'occlusione (e
l'output cardiaco). In termini pratici la correttezza della posizione
è probabilmente determinata al meglio verificando la quantità
di aria necessaria per raggiungere un'occlusione. La quantità
di gas introdotto nel palloncino dovrebbe essere il più
vicino possibile alla capacità massima del palloncino stesso
(1.5 ml) quando si determina il passaggio da un rilievo di pressione
polmonare a quello d'incuneamento. Quando a determinare tale passaggio
è una distensione del palloncino ottenuta con meno di 1.25-1.5
ml la posizione della punta del catetere è probabilmente
troppo distale (11).
Questa evenienza è svantaggiosa perché:
Può determinare la rottura del vaso polmonare una volta
che il palloncino sia gonfiato con il volume consueto.
Può determinare letture di pressione d'incuneamento dipendenti da un'area troppo ristretta di tessuto polmonare e quindi più suscettibile di alterazioni determinate da patologie locali.
Se la punta del catetere rimane troppo a lungo in sede può predisporre ad occlusione del vaso, trombosi e persino infarto polmonare.
Può favorire artefatti nella
determinazione della gettata cardiaca e nella campionatura di
sangue venoso misto.
Per ottenere una misura accurata di "wedge" non si può
prescindere dal fatto che ci debba essere una colonna di fluido
ininterrotta tra la punta del catetere e l'atrio sinistro.
Se, tuttavia, la pressione degli alveoli che circondano la punta è maggiore di quella capillare il risultato finale sarà che la punta del catetere misurerà la pressione alveolare invece di quella atriale sinistra.
Sulla base di questo concetto, il polmone
è stato convenzionalmente diviso in tre zone in
accordo con la relazione tra la pressione alveolare e quella della
circolazione polmonare (6),(7),(8):
| Zona 1: PA > Pa > Pc | Zona 2: Pa > PA > Pc | Zona 3: Pa > Pc > PA |
PA =
pressione alveolare; Pc = pressione capillare polmonare;
Pa = pressione media in arteria polmonare
Le tre zone sono disposte
in ordine crescente partendo dall'apice polmonare fino alla sua
base; soltanto la zona 3 è la regione in cui la pressione
capillare è maggiore di quella alveolare e quindi la più
idonea a posizionare la punta del catetere. Non esiste una tecnica
particolare per indirizzare la punta del catetere in zona 3 al
letto del paziente e senza l'ausilio della fluoroscopia, ma in
genere la maggior parte dei cateteri si posizionano spontaneamente
in zona 3 poichè in essa, anche per motivi di gravità,
il flusso sanguigno è maggiore che nelle altre due soprastanti.
Si sospetterà un posizionamento della punta del catetere
non inzona 3 quando (6):
Vi siano spiccate variazioni respiratorie nel tracciato pressorio.
La wedge sia più alta del 50
% (o più) rispetto alla quantità di PEEP applicata.
L'influenza della pressione toracica sulla pressione d'incuneamento
si basa sulla distinzione tra la pressione intraluminale (all'interno
della parete vasi) e la pressione transmurale (all'esterno della
parete dei vasi). Mentre la pressione intraluminale rappresenta
il valore convenzionalmente assegnato alla pressione vascolare
polmonare, la pressione transmurale è quella che maggiormente
influenza il preload e la formazione di edema.
La pressione alveolare può essere trasmessa ai vasi polmonari e può cambiare la pressione intraluminale senza modificare la pressione transmurale.
Nel torace, la pressione rilevata nel lume di un vaso corrisponde alla pressione transmurale soltanto alla fine dell'espirazione, quando la pressione degli alveoli sovrastanti è simile a quella atmosferica.
A ciò fa eccezione il caso in cui venga applicata una pressione positiva di fine-espirazione (PEEP) o quello in cui sia il paziente a generare una PEEP intrinseca (auto-PEEP); in entrambe i casi la "wedge" misurata a fine espirazione potrà sovrastimare la pressione d'incuneamento reale. L'influenza della PEEP sulla "wedge" è variabile e dipende dalla compliance polmonare.
Quando la PEEP determina un aumento
inconsueto della pressione d'incuneamento è lecito sospettare
che:
La PEEP non provochi cambiamenti nella pressione transmurale capillare
La PEEP stia comprimendo i capillari polmonari e la PCWP misurata altro non sia che la pressione alveolare e non quella atriale sinistra.
La PEEP stia diminuendo la compliance
del ventricolo sinsitro con aumento di PCWP a parità di
volume telediastolico.
Le condizioni 2 e 3 possono essere compatibili con ipovolemia
e giustificare un tentativo di adeguamento della massa circolante
con colloidi e/o cristalloidi, a seconda di casi.
Conclusioni (amare!)
La semplicità concettuale della PCWP maschera, in realtà,
la complessità dei fattori che possono giocare un ruolo
attivo nel determinare la correttezza del valore numerico ottenuto
con la misurazione; il rapporto fra tale valore e la pressione
capillare polmonare e/o quella atriale sinistra, infatti, risulta
dipendente da una serie di variabili.
1. In primo luogo, la punta del catetere, come già detto,
deve essere in posizione corretta. Un certo numero di criteri
devono essere soddisfatti per confermare che ciò sia vero:
la pressione d'incuneamento deve essere più bassa o eguale
alla diastolica polmonare; si deve poter osservare un'onda pressoria
con le caratteristiche dell'atriale sinistra; l'emogasanalisi
del campione prelevato mentre il palloncino è occludente,
deve dimostrare un'alta saturazione di O2 ed una PCO2 inferiore
al sangue arterioso.
2. In secondo luogo, il sistema di rivelazione della pressione
deve essere privo di possibili cause d'errore. Ci vuole una fluidica
adeguata, assenza di bolle d'aria lungo la linea, corretta posizione
del trasduttore al punto zero, assenza di oscillazioni della linea,
corretta interpretazione degli artefatti respiratori.
Comunque sia, la possibilità di errore sussiste (12); e
anche se tutti i precedenti requisiti sono soddisfatti, permane
un certo numero di situazioni in cui la PCWP può non riflettere
la pressione telediastolica ventricolare sinistra.
A) Diminuzione acuta della compliance ventricolare sinistra
1. Ischemia miocardica acuta
2. Ipotermia
3. Tachicardia (> 120 battiti/min)
4. Dilatazione acuta del ventricolo destro (cor pulmonale acuto)
5. Aumento della pressione pericardica secondaria a : iperinflazione, tamponamento
B) Diminuzione cronica della compliance
ventricolare sinistra
1. Malattia infiltrativa
del miocardio
2. Fibrosi pericardica costrittiva
3. Ipertrofia miocardica
C) Aumento acuto della compliance diastolica ventricolare sinistra
1. Risoluzione acuta di cor pulmonale
2. Risoluzione acuta dell'ischemia miocardica prima dello "stordimento" (< 5 minuti di ischemia totale)
3. Infusione di farmaci vasodilatatori
D) Aumento cronico della compliance diastolica ventricolare
sinistra
1. Cardiomiopatie dilatative
Oltre a quanto più sopra esposto, vi possono essere situazioni
in cui, malgrado la correttezza del rilievo di PCWP e la sua corrispondenza
con la pressione telediastolica ventricolare sinistra, tuttavia
le relazioni tra PCWP ed il volume telediastolico o il preload
non sono predittive.
1) Iperinflazione polmonare
1. Punta del catetere in
zona I (pressione alveolare > di pressione venosa polmonare)
2. Sovradistensione del palloncino nel lume dell'arteria polmonare
3. Ventilazione a pressione positiva
4. Pressione tele espiratoria positiva:
PEEP, CPAP, auto-PEEP (iperinflazione dinamica) ed " air
trapping"
2) Ostruzione vascolare primaria
1. Malattia mitralica (stenosi e insufficienza)
2. Mixoma atriale sinistro o trombo
3. Patologia venosa polmonare (malattia
polmonare veno-occlusiva, fibrosi, tumore)
3) Altre anormalità vascolari e polmonari
1. Shunt intracardiaco
2. Insufficienza aortica
3. Tachicardia
4. Pneumonectomia
Se la determinazione della PCWP appare relativamente semplice, non altrettatanto si può dire dell'interpretazione e dell'uso clinico di tale dato.
E' apparso evidente, infatti, che i
medici non sempre sono in grado di utilizzare in maniera ottimale
le informazioni ottenute dal catetere polmonare, che essi non
hanno sempre adeguate conoscenze per farlo (13) (14), e che l'uso
del catetere polmonare non trova univoche giustificazioni.
Uno studio serio sulle indicazioni all'uso del catetere polmonare,
anche se sarebbe fortemente auspicabile, richiederebbe, tuttavia,
una strutturazione altamente complessa e sarebbe difficile da
realizzare.
Allo stato delle conoscenze attuali,
quindi, si può affermare che le indicazioni più
o meno scientificamente provate sull'uso del catetere di Swan-Ganz,
in associazione o non con altre metodiche diagnostiche, possono
essere ridotte alle seguenti evenienze: (15),(16),(17),(18),(19),(20),(21)
Necessità di dati per:
1. Distinguere un edema polmonare primitivo (non cardiogeno)
da un edema polmonare secondario (cardiogeno)
2. Diagnosticare un tamponamento cardiaco acuto
Necessità di dati per:
1. Il trattamento con farmaci vasoattivi nello shock cardiogeno
associato o non ad insufficienza mitralica acuta
2. Il trattamento dell'insufficienza contrattile che richieda
contropulsazione aortica (IABP)
3. Il trattamento con fluidi o farmaci vasoattivi negli stati
di acuta compromissione della funzione polmonare (ARDS)
4. Determinare la causa e monitorare la risposta alla terapia
ventilatoria negli stati di compromissione acuta della funzione
polmonare
5. Determinare l'output cardiaco ed il DO2 sistemico
6. Modulare la terapia vasodilatatrice nel trattamento dell'ipertensione
polmonare associata a cor pulmonale acuto
7. Monitorare in continuo la saturazione del sangue venoso misto,
come stima dell'adeguatezza del rapporto tra DO2 e richeste di
O2, nei pazienti instabili emodinamicamente
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Enrico Fiaccadori
Terapia Intensiva Medica - Istituto
di Clinica Medica e Nefrologia - Universita' degli Studi di Parma
- Via Gramsci 14, 43100 Parma tel. 0521/991367 fax 0521/292627
Riassunto
La malnutrizione rappresenta un fattore prognostico negativo in corso di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO). Oltre ad effetti strutturali e funzionali sul sistema respiratorio (ridotta produzione di surfattante, deficit delle difese immunitarie, alterazioni del controllo della ventilazione, etc.), l'associazione tra malnutrizione e BPCO determina infatti piu' elevata incidenza di complicanze, prolungamento dei tempi di degenza ed aumento della mortalità.
In questa rassegna verranno considerati gli aspetti epidemiologici e nosografici della malnutrizione nel paziente broncopneumopatico cronico, oltre ai possibili meccanismi patogenetici di essa. Il ruolo della malnutrizione come fattore patogenetico di insufficienza ventilatoria nei pazienti con BPCO verra' analizzato alla luce dei dati sperimentali e clinici riguardanti le alterazioni strutturali e biochimiche indotte dalla malnutrizione stessa a livello dei muscoli respiratori. Infine, verranno valutati in dettaglio gli effetti della replezione nutrizionale sullo stato nutrizionale e la funzione dei muscoli respiratori in corso di BPCO, analizzando i criteri di scelta e le vie di somministrazione per la nutrizione artificiale, oltre agli aspetti quantitativi e qualitativi di essa.
Abstract
Malnutrition is a common finding among patients with chronic lung disease, and it is associated with a negative impact on both morbidity and mortality. The present paper is aimed at rewieving epidemiological and pathogenetic features of malnutrition in course of chronic obstructive pulmonary disease (COPD), as well as the possible role of malnutrition in the pathogenesis of respiratory muscle weakness and ventilatory failure. To this purpose, the effects of malnutrition on respiratory muscle structure and biochemical composition are evaluated on the basis of both experimental and clinical data. Clinical relevance of pathophysiologic concepts is discussed, along with the effects of nutritional repletion on both nutritional status and respiratory muscle function in COPD patients. Finally, practical as well as quantitative and qualitative aspects of artificial nutrition in course of respiratory failure due to COPD are illustrated.
Introduzione
La presenza di alterazioni dello stato nutrizionale rappresenta un importante fattore prognostico negativo in corso di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO)(1-3). Oltre ad effetti strutturali e funzionali sul sistema respiratorio (ridotta produzione di surfattante, deficit delle difese immunitarie, alterazioni del controllo della ventilazione, etc.), l'associazione tra malnutrizione e BPCO determina infatti piu' elevata incidenza di complicanze, prolungamento dei tempi di degenza ed aumento della mortalità (4-8).
Poiche' tali aspetti epidemiologici e fisiopatologici sono stati ampiamente descritti in precedenti reviews, in questa rassegna verranno analizzati solo alcuni temi di piu' recente approfondimento. Verranno considerati in particolare gli aspetti nosografici ed i meccanismi patogenetici della malnutrizione in corso di BPCO, e verranno inoltre analizzati gli studi riguardanti gli effetti della malnutrizione e del supporto nutrizionale sui muscoli respiratori in tale condizione clinica.
Aspetti nosografici
Nell'inquadramento generale della sindrome da malnutrizione sono entrati nell'uso comune i termini di marasma e kwashiorkor (o malnutrizione ipoalbuminemica), utilizzati in origine per indicare, rispettivamente, un deficit prevalente di energia o di proteine nei soggetti del Terzo Mondo (9). Pur con i limiti derivanti dall'applicazione di tale terminologia alle casistiche di pazienti ospedalizzati nei paesi occidentali, e schematizzando nei limiti di una valutazione "bedside" dello stato nutrizionale basata su indici facilmente ottenibili, e' possibile individuare nei pazienti con BPCO almeno tre tipi di malnutrizione:
a) un quadro di deplezione nutrizionale di tipo marasmatico (calo ponderale con prevalente deplezione della massa magra e delle riserve adipose) che caratterizza i pazienti BPCO in fase di stabilita' clinica, al di fuori di episodi di riacutizzazione, e con lunga storia clinica di malattia. Il quadro clinico comprende:
- calo ponderale: valori di rapporto peso attuale/peso ideale inferiori all'80-90% con valori di rapporto peso attuale/peso abituale inferiori all'85-95% e/o ad un calo ponderale recente significativo (> del 10% in 6 mesi);
- deplezione dei depositi adiposi e della massa magra, espresse rispettivamente da riduzione dei valori delle pliche cutanee corporee e della circonferenza muscolare del braccio al disotto dell'80-85% dei valori ideali;
- livelli di albuminemia, transferrinemia, prealbuminemia, linfociti circolanti e tests di immunita' ritardata (skin tests, Multitest IMC) ai limiti inferiori della norma.
b) un quadro di deplezione nutrizionale di tipo ipolbuminemico, che piu' spesso si associa a riacutizzazioni su base infettiva. Il quadro clinico dal punto di vista nutrizionale sara' caratterizzato da ipoalbuminemia, ipotransferrinemia, riduzione del numero dei linfociti circolanti, compromissione dell'immunita' ritardata. Anche nei pazienti con BPCO, come del resto si verifica in altre casistiche, la deplezione di proteine viscerali costitutisce un aspetto caratteristico degli episodi di riacutizzazione (10), o delle fasi della malattia immediatamente successive ad essa, allorche' sono presenti gravi alterazioni della funzione respiratoria e dell'emogasanalisi (11).
c) un quadro di deplezione nutrizionale di tipo misto (marasmatico-ipoalbuminemico) che caratterizza la sindrome da malnutrizione del paziente pneumopatico cronicamente malnutrito. Di solito si tratta di pazienti che presentano riacutizzazioni su base infettiva dell'insufficienza respiratoria frequenti, tali da comportare la sovrapposizione di complesse modificazioni delle proteine viscerali e degli indici immunitari a preesistenti alterazioni dei parametri antropometrici.
Aspetti epidemiologici
Gli studi a carattere epidemiologico sulla malnutrizione in corso di BPCO sono numerosi (Tab.1) (3, 10-18), anche se appaiono difficilmente confrontabili a causa dei differenti criteri di diagnosi utilizzati, e per il fatto che solo in alcuni casi (10-11, 17), la valutazione nutrizionale era realmente multiparametrica.
Il dato piu' evidente e' rappresentato dalla notevole dispersione dei dati di prevalenza; con valori compresi tra il 10% ed il 70% (Tab.1). Vari fattori di ordine metodologico possono influenzare notevolmente i risultati, ed una attenta analisi di essi puo' fornire utili indicazioni anche per l'approccio pratico ai problemi nutrizionali del broncopneumopatico cronico.
La valutazione dello stato nutrizionale si basa solitamente su parametri antropometrici, oltre che su indici biochimici e immunologici; tale valutazione puo' essere completata, piu' spesso per finalita' di ricerca, dallo studio della composizione corporea, attuabile sia attraverso metodiche dirette (ad esempio, l'analisi di frammenti di tessuto prelevati per via bioptica), sia con metodi indiretti (ad esempio l'utilizzazione di traccianti marcati o dell'impedenziometria corporea). Gli aspetti tecnici delle varie metodiche esulano dallo scopo di questa rassegna, e per essi si rimanda a testi di nutrizione clinica (9). L'utilizzazione di un indice nutrizionale presuppone in ogni caso la conoscenza dei vantaggi e svantaggi di esso, dei limiti derivanti dalla sua applicazione ad una particolare casistica, oltre che dei fattori interferenti sulla sensibilita' e specificita'. Sotto questo punto di vista, il valore del peso corporeo espresso in percentuale dei valori ideali ottenuti da tabelle di riferimento - il piu' frequente criterio di diagnosi di malnutrizione nei pazienti con BPCO - puo' prestarsi ad errate interpretazioni; esso infatti puo' far si che la presenza e la gravita' della malnutrizione vengano ad essere sottostimate nei pazienti con modificazioni dei compartimenti idrici corporei tali da mascherare del tutto o in parte il calo ponderale stesso. Cio' si verifica ad esempio nei pazienti con BPCO riacutizzata, nei quali puo' essere frequente il riscontro di una ritenzione idrosalina su base emodinamica, e nei quali l' espansione dei compartimenti extra- ed intracellulare puo' verificarsi anche in assenza di una sindrome edemigena di rilievo (19-20). A conferma indiretta di cio' sta l'osservazione di una grave deplezione della massa magra e dei depositi adiposi (plicometria) in una elevata percentuale dei casi (40%) di BPCO con insufficienza respiratoria nonostante valori di peso apparentemente "normali" (> 90% del peso ideale)(10). A sua volta, la plicometria, basata sul principio di una distribuzione omogenea del grasso corporeo a livello sottocutaneo, puo' comportare una relativa sovrastima della massa magra nei pazienti BPCO, e conseguente sottostima della frequenza di malnutrizione (21); cio' e' stato del resto dimostrato anche in soggetti anziani, nei quali si verificherebbe una centralizzazione ed internalizzazione del grasso corporeo (22). Anche l'utilizzazione acritica delle proteine viscerali come indici nutrizionali nelle fasi di riacutizzazione dell'insufficienza respiratoria legate a processi infettivi, puo' portare a sovrastimare l'effettiva presenza della malnutrizione in corso di BPCO, visto il comportamento da indici negativi della fase acuta di tali parametri biochimici in caso di infezione (9). In definitiva, la valutazione nutrizionale di soggetti con patologie a carattere cronico e con storia clinica comprendente frequenti riacutizzazioni, necessita di una caratterizzazione quanto piu' precisa possibile della fase in cui il paziente viene studiato, soprattutto allo scopo di ottenere dati epidemiologici confrontabili. Nel caso specifico della BPCO, ad esempio, la frequenza con la quale vengono osservate alterazioni nutrizionali puo' essere notevolmente differente a seconda che si considerino pazienti ambulatoriali rispetto ad ospedalizzati, oppure pazienti riacutizzati rispetto a pazienti in fase stabile. Infine, poiche' e' ben conosciuto il ruolo dell'ospedalizzazione (malnutrizione "ospedaliera", spesso di origine iatrogena) nel determinare compromissione dello stato nutrizionale, e' importante tenere in considerazione anche i tempi della valutazione nutrizionale (all'atto dell'ospedalizzazione, oppure a notevole distanza di tempo dall'ingresso in ospedale).
Patogenesi
Al fine di spiegare l'elevata incidenza di malnutrizione in corso di BPCO sono stati ipotizzati diversi meccanismi (alterazioni della funzione gastrointestinale, ridotto apporto dietetico, ipermetabolismo, alterazioni emodinamiche, fattori psicologici, etc.)(6-8). Tali fattori possono essere suddivisi in due gruppi, a seconda che vadano ad incidere sull'l'input o sull'output energetico:
a) Input energetico. Numerosi fattori possono concorrere a determinare anoressia nelle pneumopatie croniche (farmaci, iperinflazione con distensione adddominale, scompenso cardiaco, dispnea postprandiale da desaturazione arteriosa etc), ma solo di rado l'apporto calorico in tali pazienti e' ridotto, almeno in termini assoluti. Fanno eccezione i pazienti in fasi molto avanzate della pneumopatia cronica, e che presentano grave compromissione della funzione respiratoria oltre ad importanti alterazioni emogasanalitiche (11). I valori di apporto calorico riferiti al fabbisogno basale sono di solito elevati nei pazienti con BPCO, senza importanti differenze tra soggetti malnutriti e normonutriti (Tab.2)(11-12, 16, 23-28); e' possibile tuttavia che tali livelli di introito calorico possano non essere adeguati se e' presente una condizione di aumentato dispendio energetico a riposo.
b) output energetico. Il dispendio energetico globale di un paziente (Total Energy Expenditure o TEE) comprende varie componenti, tra cui l'REE (Resting Energy Expenditure), la termogenesi indotta dall'attivita', la termogenesi indotta dai nutrienti, e la termogenesi legata ai fattori di stress (infezioni, interventi chirurgici, etc.). Abitualmente l'REE, il maggior determinante del TEE (60-70% circa), viene misurato mediante calorimetria indiretta, oppure viene calcolato a partire da formule standard, come ad esempio quella di Harris-Benedict. Nella maggior parte degli studi sui pazienti con BPCO (Tab.3), l'REE misurato risulta aumentato, indipendentemente dallo stato nutrizionale o dagli indici di riferimento utilizzati (2, 23, 26-32). Un aspetto di rilievo di questi studi e' rappresentato dall'importante differenza fisiopatologica tra malnutrizione associata a pneumopatia e malnutrizione isolata. Il ridotto apporto di nutrienti (semidigiuno) per periodi prolungati, in assenza di pneumopatie o di fattori di stress, determina riduzione dell'attivita' metabolica (e quindi dell'REE); in tali condizioni si osserva anche una riduzione del VO2 piu' che proporzionale al calo ponderale a conferma dell'ipotesi di una possibile attivazione di meccanismi di adattamento alla malnutrizione stessa (33). Al contrario, nei pazienti pneumopatici malnutriti e' stata dimostrata una condizione di ipermetabolismo anche in fase di stabilita' clinica. Tra i fattori in causa, il piu' importante e' probabilmente l'aumentato costo del lavoro respiratorio (il rapporto VO2 respiratorio/VO2 sistemico puo' raggiungere valori pari al 20-25% nell'insufficienza respiratoria, rispetto a valori normali dell'1-2%)(34-36); nei pazienti con BPCO in particolare, esso sarebbe secondario a complesse interazioni tra inefficienza meccanica dei muscoli respiratori, modificazioni del ventilatory drive (37), e "weakness" muscolare a patogenesi complessa (38). Il contributo dei farmaci non puo' essere del tutto escluso; il salbutamolo ad esempio, e' in grado di aumentare la termogenesi mediata dal simpatico nei soggetti normali (39), cosi' come l'REE nei pazienti con fibrosi cistica (40). In corso di BPCO la presenza di ipermetabolismo e' stata comunque confermata anche nel caso in cui le misurazioni calorimetriche vengano eseguite in assenza di farmaci (41).
La componente dell'output energetico legata al dispendio energetico dovuto all'attivita' fisica, appare invece di difficile quantificazione nel paziente pneumopatico cronico. Anche se spesso si tratta di soggetti con limitata attivita' fisica, l'impatto sul costo del lavoro respiratorio - gia' elevato a riposo - di pur modesti aumenti del fabbisogno ventilatorio associati a limitata attivita' fisica (ad es. pasti, vita di relazione etc.) potrebbe essere assai rilevante.
Non del tutto definito risulta infine il ruolo di un'altra possibile componente dell'output energetico, la termogenesi indotta dai nutrienti (TIN), riferibile alla quota di energia obbligatoriamente spesa dal soggetto durante l'assimilazione dei nutrienti. In quasi tutti gli studi, con poche eccezioni (32), la TIN risulta essere considerevolmente aumentata in corso di BPCO, con i valori piu' elevati osservati nei soggetti malnutriti (29); la via di somministrazione dei nutrienti non sarebbe particolarmente importante sotto questo punto di vista. Un quantitativo calorico pari al 50% dell'REE somministrato nell'arco di 60-90' comporta un importante stress metabolico e ventilatorio in tali pazienti, potendo determinare aumenti del VO2 pari al 23%, del VCO2 del 39% (27). Di conseguenza, gli effetti metabolici della TIN, potrebbero rappresentare una causa importante di desaturazione arteriosa e dispnea durante i pasti nei pazienti con BPCO, soprattutto in presenza di ridotta riserva respiratoria. Mentre nei pazienti critici sottoposti a ventilazione meccanica in terapia intensiva le modificazioni fisiopatologiche osservate in seguito all'introduzione di nutrienti sarebbero secondarie piu' agli aspetti quantitativi (apporto calorico in termini assoluti) che a quelli qualitativi (ripartizione tra quote lipidica, glucidica e proteica dei nutrienti)(42-44), al contrario, nei pazienti con BPCO e' stato dimostrato come una dieta ad elevato contenuto in carboidrati, puo' comportare livelli notevolmente piu' elevati di VCO2, VO2 e ventilazione minuto, sia rispetto ad una dieta ad elevato contenuto lipidico, a parita' di apporto calorico, sia rispetto a quanto si verifica nei soggetti normali (45).
Un ultimo componente del TEE nei pazienti con BPCO puo' essere rappresentato dai fattori di stress, rappresentati essenzialmente da episodi infettivi in grado di comportare riacutizzazioni dell'insufficienza respiratoria cronica. Tali episodi possono concorrere a determinare uno stato di ipercatabolismo, favorendo la deplezione dei muscoli scheletrici, componente essenziale della massa magra. Sotto questo aspetto, particolare importanza assumono gli effetti negativi sui muscoli respiratori, frequentemente sovrapposti in maniera complessa a quelli della malnutrizione. Nelle fasi di riacutizzazione su base infettiva il meccanismo piu' probabile di deplezione delle proteine dei muscoli respiratori sarebbe legato all'aumento del catabolismo secondario alla liberazione di mediatori dell'infiammazione (46-49); nei pazienti con BPCO in fase stabile, il meccanismo predominante di deplezione muscolare sembra essere rappresentato dalla riduzione della sintesi piu' che dall'aumento della degradazione proteica (50-51). L'inadeguato apporto calorico riveste probabilmente un ruolo di primo piano, dato che negli stessi pazienti l'alimentazione artificiale con elevato apporto calorico e' in grado di positivizzare rapidamente il bilancio azotato (29, 51), e di ridurre l'escrezione urinaria di 3-metilistidina (51).
In definitiva, sulla base delle differenti componenti in grado di influenzare il bilancio energetico ed il metabolismo proteico nel paziente pneumopatico cronico, e' ipotizzabile che la malnutrizione venga a stabilirsi attraverso due meccanismi fondamentali, che, nelle differenti fasi cliniche di una lunga storia di malattia, possono anche non escludersi a vicenda:
- ipermetabolismo cronico: legato principalmente al problema dell'inefficienza del lavoro respiratorio, ed aggravato da una incrementata termogenesi da alimenti e dalla presenza di fattori di stress (riacutizzazioni su base infettiva).
- normometabolismo in condizioni basali o addirittura ipometabolismo (27), con fasi prolungate di ipermetabolismo ed ipercatabolismo concomitanti alle riacutizzazioni dell'insufficienza respiratoria. In tali condizioni potrebbe non verificarsi il pieno recupero delle condizioni nutrizionali di partenza per la presenza di fattori, come la TIN, che ostacolano o rendono inefficace la replezione nutrizionale. Tale ipotesi potrebbe rendere ragione del fatto che alcuni pazienti BPCO malnutriti e clinicamente stabili, pur consumando quantita' adeguate di calorie, e pur non essendo ipermetabolici, a lungo termine possono manifestare tendenza al calo ponderale. E' possibile infatti che il progressivo peggioramento della malnutrizione si verifichi prevalentemente durante i periodi di instabilita' clinica, come in occasione di riacutizzazioni della pneumopatia di base o di infezioni intercorrenti; nei pazienti con fibrosi cistica, ad esempio, e' stata dimostrata l'esistenza di correlazione tra peggioramento dellle condizioni cliniche ed aumento del dispendio energetico, misurato mediante calorimetria indiretta (52). Tali episodi potrebbero determinare combinazioni varie di anoressia, ridotto apporto spontaneo di nutrienti, ipercatabolismo e digiuno iatrogeno, tali da determinare perdita di peso significativa nell'arco di brevi periodi di tempo. Ogni tentativo di riguadagnare peso successivamente verrebbe frustrato dall'effetto termogenico dell'aumento dell'apporto calorico, e dagli effetti di quest'ultimo su VO2 e VCO2.
Nel corso di tali fasi della pneumopatia, come effetto della malnutrizione, potrebbe inoltre verificarsi un ulteriore peggioramento della funzione dei muscoli respiratori, con riduzione dell'efficienza del lavoro respiratorio ed attivazione di circoli viziosi di aggravamento dell'insufficienza respiratoria. Tale possibilita' risulta evidente analizzando in maniera piu' approfondita i complessi effetti della malnutrizione sui muscoli respiratori.
Effetti della malnutrizione sui muscoli respiratori
Benchè nei pazienti con BPCO i fattori meccanici rivestano un ruolo chiave nel determinare alterazioni della performance dei muscoli respiratori, anche alcuni fattori definibili come "metabolici" (in primo luogo la malnutrizione stessa, ma anche farmaci, alterazioni dell'equilibrio elettrolitico, ipercapnia, ipossiemia, etc.) possono contribuire alla patogenesi dell'insufficienza respiratoria, determinando una condizione di "weakness" (53-55). Sotto questo punto di vista, la malnutrizione rivestirebbe un ruolo centrale, potendo influenzare negativamente la funzione dei muscoli respiratori sia in maniera diretta, determinando perdita di elementi contrattili, sia indirettamente, attraverso alterazioni indotte nella composizione delle fibrocellule muscolari stesse (56).
La perdita di massa magra in corso di malnutrizione è di regola generalizzata, anche se possono sussistere differenze tra i diversi distretti muscolari coinvolti, sulla base della diversa attività contrattile e capacità metabolica (57); sotto questo punto di vista i muscoli respiratori non sono risparmiati, e la malnutrizione determina importanti alterazioni nelle loro caratteristiche strutturali e funzionali (56, 58-59).
Gli effetti della malnutrizione sui muscoli respiratori sono stati valutati in modelli sperimentali di ridotto apporto calorico-proteico variabili da 4 giorni ad 8 settimane (60-62). Le alterazioni strutturali sono cararatterizzate da riduzione della massa e dello spessore del diaframma proporzionale sia al calo ponderale che alla perdita di massa muscolare dei muscoli scheletrici periferici; mentre non sono documentati effetti sulla lunghezza ottimale delle fibre muscolari diaframmatiche a riposo. La riduzione della massa muscolare diaframmatica e' il risultato dell'atrofizzazione delle fibre muscolari (riduzione delle dimensioni più che del numero di fibre), con prevalente interessamento delle fibre a contrazione rapida (fibre di tipo II) rispetto a quelle a contrazione lenta (fibre di tipo I), e trascurabili variazioni nelle proporzioni tra i tipi di fibre. Le alterazioni funzionali appaiono essere caratterizzate da riduzione della forza muscolare in termini assoluti, mentre la forza contrattile riferita alla massa muscolare (tensione per unità di massa muscolare) o all'area di sezione trasversale, sarebbe conservata (mantenimento dell'efficienza meccanica nel materiale miofibrillare residuo)(60-62). Per quanto riguarda le alterazioni biochimiche, non sono disponibili studi sperimentali che descrivano modificazioni di composizione dei muscoli respiratori in corso di malnutrizione sperimentale.
Le alterazioni strutturali e funzionali dei muscoli respiratori conseguenti alla malnutrizione sono state analizzate anche in condizioni cliniche. La massa muscolare dei muscoli respiratori e' significativamente ridotta in corso di malnutrizione, indipendentemente dalla presenza di pneumopatie, con significative correlazioni tra variazioni della massa muscolare diaframmatica ed entita' del calo ponderale (64-65). Sono peraltro emerse differenze tra i dati ottenuti nei modelli sperimentali di malnutrizione ed i risultati ottenuti in condizioni cliniche. Nella malnutrizione non associata a pneumopatie, la massa muscolare diaframmatica e' ridotta in misura proporzione al calo ponderale, mentre la forza dei muscoli respiratori diminuisce in misura maggiore rispetto alla perdita di massa magra: negli stessi pazienti anche la resistenza alla fatica è significativamente ridotta, ed in misura del tutto sproporzionata rispetto al calo ponderale (66-67). Appare quindi difficile attribuire la debolezza muscolare solo a perdita di massa contrattile, ma e' giustificato ipotizzare la presenza di concomitanti alterazioni della composizione delle fibrocellule muscolari superstiti. In soggetti malnutriti con funzione polmonare normale sono state infatti descritte complesse modificazioni della composizione biochimica dei muscoli scheletrici periferici, quali riduzione del contenuto di ATP, ADP, e del pool dei composti adeninici, della fosfocreatina e del glicogeno, incremento del contenuto di sodio e cloro, ridotto contenuto di potassio, aumento dell'acqua totale ed extracellulare, aumento del contenuto di calcio (68-73).
Importanti alterazioni del metabolismo energetico, del contenuto elettrolitico e della distribuzione dei compartimenti idrici muscolari sono state documentate a livello dei muscoli scheletrici anche nei pazienti con patologia respiratoria grave, (BPCO e insufficienza respiratoria ipercapnico-ipossiemica): in tali pazienti, i livelli di ATP e fosfocreatina risultano infatti ridotti sia nei muscoli periferici (74-75) che respiratori (76), così come il contenuto intracellulare di potassio e magnesio (20, 77), mentre l'acqua muscolare totale ed extracellulare, il contenuto e la concentrazione intracellulare di sodio sarebbero aumentati (20); infine, sia nei muscoli periferici (78-79) che respiratori (79), e' stata documentata la presenza di una rilevante deplezione di fosforo.
La patogenesi di tali alterazioni non è del tutto definita, ma almeno in parte esse potrebbero essere attribuite alla malnutrizione, come suggeriscono studi recenti di confronto fra gruppi di pazienti BPCO con insufficienza respiratoria grave e differente compromissione dello stato nutrizionale (80). Nei pazienti con BPCO, indipendentemente dallo stato nutrizionale e dal tipo di muscolo considerato (periferico o respiratorio), il contenuto di ATP, fosfocreatina, potassio, magnesio e fosforo e' significativamente ridotto rispetto ai valori documentati in soggetti sovrapponobili per sesso ed età; la presenza di malnutrizione si associa tuttavia alle più gravi alterazioni della composizione muscolare. (contenuto muscolare di ATP, potassio e magnesio piu' gravemente compromesso rispetto ai pazienti con relativa conservazione dello stato nutrizionale). Un aspetto tuttora controverso deriva dal fatto che le alterazioni della composizione muscolare dimostrate nei pazienti con patologia polmonare e malnutrizione, in alcuni casi possono essere presenti anche in pazienti con importante compromissione respiratoria, ma in buone condizioni nutrizionali. Ciò suggerisce che in condizioni cliniche, oltre alla malnutrizione, vi sarebbero anche altri fattori, legati al differente decorso clinico di ciascun paziente (ad es. durata della malattia, farmaci utilizzati, ecc), in grado di contribuire alle alterazioni della composizione muscolare. Ad esempio, il patrimonio cationico muscolare risulta più gravemente compromesso nei pazienti con BPCO sottoposti a prolungate terapie con aminoglicosidi (77), antibiotici noti per l'effetto magnesio disperdente a livello renale; in un altro studio, la prevalenza di ipofosfatemia associata a perdita renale di fosforo è risultata piu' elevata nei pazienti BPCO in trattamento con uno o più farmaci comunemente usati in tali forme ostruttive (derivati xantinici, corticosteroidi, broncodilatatori B2-stimolanti etc.), dei quali e' noto l'effetto fosforo-disperdente a livello renale (78). Negli stessi pazienti vi sarebbe, inoltre, significativa correlazione tra deplezione di fosforo nei muscoli periferici e presenza di alterazioni del riassorbimento renale dei fosfati. Tali dati sono stati in seguito confermati anche nel caso dei muscoli respiratori in casistiche sovrapponibili (79).
Le alterazioni indotte dalla malnutrizione sulla struttura della fibrocellula muscolare potrebbero contribuire in misura rilevante alla patogenesi delle alterazioni funzionali dei muscoli respiratori osservate nei pazienti pneumopatici; in particolare la riduzione della forza contrattile dei muscoli respiratori più che proporzionale rispetto alla perdita di massa contrattile, potrebbe essere dovuta alla coesistenza di alterazioni del metabolismo elettrolitico muscolare (ipofosfatemia e deplezione di fosforo; ipopotassiemia e deplezione di potassio; ipomagnesiemia e deplezione di magnesio), l'instaurazione delle quali sarebbe favorita dalla malnutrizione stessa. Tali squilibri sono in grado di influenzare negativamente la produzione e l'utilizzazione di energia nella cellula muscolare (80); numerose osservazioni cliniche segnalano inoltre come la presenza di tali alterazioni possa associarsi a significative modificazioni della performance dei muscoli respiratori (82-85).
Alimentazione artificiale in corso di insufficienza respiratoria da BPCO
L'alimentazione artificiale nel paziente con insufficienza respiratoria da BPCO ha lo scopo di fornire apporti di energia e proteine sufficienti a limitare il catabolismo e la deplezione di massa magra, con particolare riguardo ai muscoli respiratori, evitando al tempo stesso problemi derivanti da incongruita' nella quantita' e qualita' dei nutrienti somministrati. Da un punto di vista pratico, la problematica dell'alimentazione artificiale in tale condizione clinica puo' essere ricondotta ad alcuni punti essenziali:
1) Scelta dei pazienti. Per quanto riguarda le indicazioni all'alimentazione artificiale, anche nel caso della BPCO appare razionale basarsi sugli indirizzi generali derivati dalle linee guida di recente pubblicazione, e che individuano come candidati solo i pazienti malnutriti e/o a rischio di malnutrizione (86-87).
2) Via di somministrazione dei nutrienti. In base all'esperienza accumulata negli ultimi anni nei pazienti critici di ambiente medico e chirurgico (88), l'indicazione all'utilizzazione preferenziale del tratto gastroenterico e' da estendere anche ai pazienti con BPCO, nei quali l'alimentazione enterale puo' consentire importanti vantaggi in termini di riduzione dei rischi legati al catetere venoso centrale, dei volumi da somministrare e della termogenesi da nutrienti.
3) Aspetti quantitativi e qualitativi. L'insufficienza respiratoria con prevalente deficit di tipo ventilatorio che caratterizza la BPCO, comporta una eliminazione di CO2 inadeguata in rapporto alla produzione metabolica. E' logico quindi ipotizzare che qualunque tipo di stress metabolico, inclusa la somministrazione di nutrienti, possa aggravare la ritenzione di CO2. L'ipercapnia in corso di alimentazione artificiale consegue all'aumentata produzione di CO2 attraverso due meccanismi: da una parte la combustione del glucosio determina maggiore produzione di CO2 rispetto a quantita' isocaloriche di lipidi, dall'altra l'eccesso di calorie glucidiche incrementa la lipogenesi, con aumento marcato del quoziente respiratorio. Mentre nei soggetti con funzione respiratoria normale l'ipercapnia viene evitata attraverso l'aumento della ventilazione, i pazienti con ridotta riserva ventilatoria, come ad esempio quelli con BPCO, potrebbero non essere in grado di aumentare la ventilazione in maniera adeguata. Anche se numerose sono le indicazioni in letteratura sulla possibilita' di un aggravamento dell'ipercapnia in corso di corso di alimentazione artificiale, soprattutto nei pazienti con insufficienza respiratoria in ventilazione meccanica (89-92), non sono attualmente disponibili dati definitivi sull'argomento derivanti da studi controllati. Appare comunque improbabile che lo svezzamento dalla ventilazione meccanica possa essere compromesso solamente da un apporto elevato di carboidrati rispetto alla quota lipidica, se l'apporto calorico totale e' quantitativamente corretto. Nei pazienti con BPCO in fase di stabilita', la riduzione della quota carboidratica, con parallelo aumento di quella lipidica, consente il raggiungimento di livelli di produzione di CO2, consumo di O2 e ventilazione/minuto inferiori rispetto ai valori osservati per una dieta ad elevato contenuto lipidico, a parita' di apporto calorico (93); i dati non forniscono tuttavia indicazioni sufficienti all'utilizzazione di diete ad elevato contenuto lipidico (> 50% della quota calorica). Un aspetto di notevole impatto clinico, solo di recente approfondito, riguarda la confusione esistente tra eccesso di quota carboidratica in proporzione ai lipidi, in un regime nutrizionale peraltro adeguato dal punto di vista dell'apporto calorico, ed eccesso di calorie totali, spesso sotto forma di calorie esclusivamente glucidiche. Il problema dell'overfeeding nel paziente in alimentazione artificiale e' infatti comune, sulla base di una diffusa tendenza a sovrastimare il fabbisogno calorico. L'analisi attenta degli studi che hanno dimostrato un aumento della produzione di CO2 e del fabbisogno ventilatorio dopo supporto nutrizionale prevalentemente glucidico evidenzia in realta' grossolani eccessi nell'apporto calorico totale (fino a 2-2.5 x REE)(89-92). Recenti osservazioni in pazienti sottoposti a ventilazione meccanica confermano come le modificazioni fisiopatologiche osservate in seguito all'introduzione di nutrienti sarebbero secondarie piu' agli aspetti quantitativi (eccessivo apporto calorico in termini assoluti) che a quelli qualitativi (ripartizione tra quote lipidica e glucidica con prevalenza di quest'ultima)(94-96). In pratica, mentre nei pazienti con BPCO non malnutriti che necessitano di alimentazione artificiale appaiono corretti apporti di nutrienti pari a 1.2 x REE (Resting Energy Expenditure calcolato dall'equazione di Harris-Benedict o anche da formule predittive specifiche per la BPCO)(97), e 1-1.2 g/Kg di proteine, nella BPCO con malnutrizione possono essere utilizzati, con la dovuta cautela e sotto stretto monitoraggio, apporti calorici fino a 1.5-1.7 REE, con 1.2-1.5 g di proteine. Tali apporti di nutrienti determinano positivizzazione del bilancio azotato, oltre ad effetti funzionali respiratori favorevoli (29, 51). Le calorie non proteiche possono essere ripartite (glucidi:lipidi) in proporzioni di 70:30, e da questo punto di vista, per quanto riguarda l'alimentazione enterale, risultano adeguate le soluzioni polimeriche standard in commercio. La necessita' di restrizione idrica legata all'eventuale presenza di insufficienza cardiaca congestizia da cuore polmonare cronico, potra' indirizzare la scelta verso diete polimeriche ad elevata densita' calorica. Particolare attenzione dovra' essere rivolta infine alla possibile presenza di alterazioni del metabolismo elettrolitico (deplezione cationica e di fosforo), da correggere con supplementazioni specifiche. Le indicazioni non sono differenti nel caso in cui si renda necessaria l'alimentazione artificiale per via parenterale. In questo caso un aspetto importante puo' derivare dall'utilizzazione delle emulsioni lipidiche (EL) a base di trigliceridi a catena lunga (LCT), che nei pazienti con insufficienza respiratoria puo' associarsi ad alterazioni della funzione polmonare di scambio dei gas e ad aumento delle pressioni e resistenze polmonari (98-100). Tre ordini di fattori appaiono influire sulla possibilita' di effetti cardiopolmonari negativi da EL (101):
- composizione in acidi grassi (gli LCT, in quanto precursori degli eicosanoidi ad azione vasoattiva, modificherebbero la disponibilita' di prostaglandine e trombossani ad azione vasoattiva polmonare, con conseguente ipossiemia da disomogeneita' del rapporto ventilazione/perfusione);
- velocita' di somministrazione (maggiore incidenza di effetti cardiopolmonari indesiderati per velocita' di infusione > 3 mg/Kg/min, che corrispondono a 500 ml di EL al 20% somministrata in 8 ore, scarsi effetti per velocita' di infusione inferiori);
- patologia polmonare di base (maggiore sensibilita' all'interferenza sui meccanismi di controllo del tono vasomotorio polmonare nei pazienti con grave vasocostrizione ipossica).
A parita' di calorie lipidiche somministrate, la sostituzione di una parte degli LCT con trigliceridi di acidi grassi a catena media (MCT), ottenuta utilizzando EL attualmente disponibili sotto forma di miscele fisiche di MCT ed LCT, potrebbe consentire il raggiungimento di un duplice scopo, e cioe' di ridurre la quantita' di LCT somministrati, infondendo allo stesso tempo lipidi che non sono precursori degli eicosanoidi vasoattivi sul circolo polmonare. Tale approccio, che si e' dimostrato vantaggioso in casistiche cardiochirurgiche di pazienti con ipertensione polmonare da valvulopatia mitralica (102-104), potrebbe rivelarsi utile anche in corso di BPCO. Da un punto di vista pratico, nei pazienti con BPCO appare consigliabile somministrare le EL in infusione continua nelle 24 ore, possibilmente isotto forma di miscele "All-in-one", senza superare quantitativi equivalenti a 250-300 ml di EL al 20%.
Effetti del supporto nutrizionale sui muscoli respiratori
Non esistono attualmente studi sugli effetti della rialimentazione sulla composizione dei muscoli respiratori; al contrario, le conseguenze sulla funzione dei muscoli respiratori di varie forme di supporto nutrizionale (supplementazione di una dieta spontanea, nutrizione enterale, nutrizione parenterale), sono state oggetto di numerose osservazioni cliniche (Tab.4)(23, 26, 28-29, 105-112). I risultati non sono univoci, per vari motivi:
- scarsa numerosita' e disomogeneita' delle casistiche;
- differenze nelle quantita' e nella durata degli apporti;
- differenti criteri per la diagnosi di malnutrizione;
- riduzione dell'apporto spontaneo in parallelo alla somministrazione di supplementi nutrizionali;
- problemi metodologici di valutazione della funzione dei muscoli respiratori;
- difficolta' di dimostrare un effetto finale sulla morbilita' e mortalita'.
Prendendo in considerazione solamente gli studi controllati piu' recenti, nei quali l'apporto di nutrienti e' sovrapponibile quantitativamente a quello che in studi precedenti era associato a positivizzazione del bilancio azotato (29, 51) (calorie uguali a 1.7 x REE, con 1.5 g./Kg di proteine), l'effetto a breve termine del supporto nutrizionale risulta esercitare effetti sostanzialmente positivi sia sulla funzione dei muscoli respiratori, che sullo stato nutrizionale. Tali dati necessitano ovviamente di piu' ampie conferme, anche alla luce del notevole impegno logistico e finanziario di tale approccio nutrizionale al paziente con BPCO.
Conclusioni
La malnutrizione associata a patologie respiratorie croniche puo' determinare effetti negativi di notevole rilevanza sul sistema respiratorio, sul decorso clinico e sulla prognosi dei pazienti con BPCO. Il trattamento, e soprattutto la prevenzione, degli squilibri nutrizionali assumono quindi un ruolo di primo piano nell'ambito di una moderna strategia di approccio terapeutico al paziente broncopneumopatico cronico
Tab.1:
PREVALENZA DELLA DEPLEZIONE NUTRIZIONALE IN CORSO DI BPCO
| Autore | Popolazione | Valutazione
nutrizionale | Prevalenza |
| Hunter AMB et al., 1981
Am Rev Respir Dis 124:376 | 38 BPCO ospedalizzati, stabili | PC + IA | 50% PC < 80% P.id.
73% PT < 80% P.T.id. |
| Driver AG et al., 1982
Chest 82:568 | 18 BPCO ospedalizzati, stabili
9 BPCO ospedalizzati, riacutizz. | PA + IB | 11% PC < 80% P.id., 6-22% riduz. PB
56% PC < 80% P.id., 44-100% riduz. PB |
| Pingleton SK et al., 1983
Chest 85:A343 | 80 BPCO ospedalizzati, riacutizz. | PA + IB | 50% PC < 80% P.id |
| Openbrier DR et al., 1983
Chest 83:17 | 77 BPCO "enfisematosi"
30 BPCO "bronchitici cronici" | PC | 43% BPCO "enfisematosi" PC < 90% P.id.
3% BPCO "bronchitici cronici" PC < 90% P.id. |
| Braun SR et al., 1984
Chest 86:558 | 60 BPCO ambulatoriali, stabili | PC + IA | 48% calo ponderale > 5% in 12 mesi |
| Fiaccadori E et al., 1988
Am J Clin Nutr 48:680 | 24 BPCO ospedalizzati, stabili
31 BPCO ospedalizzati, in VM 35 BPCO ambulatoriali, stabili | PC + IA + IB | 33-68% PC < 90% P.id.
riduzione IB negli ospedalizzati, (maggiore nei pz in vent. mecc.) |
| Wilson D et al., 1989
Am Rev Respir Dis 139:1435 | 779 BPCO stabili | PC | 25% PC < 90% P.id. (50% se FEV1<35%) |
| Schols AMJW et al., 1993
Am Rev Respir Dis 147:1151 | 255 BPCO ospedalizzati, stabili
PaO2 66 mmHg + 2 SD PaCO2 41 mmHg + 6 SD | PC + BIA | 25% nei pazienti con 35 >FEV1< 50%;
40-50% nei pazienti con FEV1< 35% e/o PaO2 < 55 mmHg |
Laaban JP et al., 1993 Chest 103:1362 | 50 BPCO riacutizzati (27 in VM) | "nutritional index" multiparametrico (PC + IA + IB) | 60% (74% nei pazienti in ventilazione mecc. |
| Le Bricon T et al., 1994
Clin Nutr 13:98 | 30 BPCO riacutizzati (11 in VM)
PaO2 46 mmHg + 11 SD PaCO2 61 mmHg + 15 SD | IA + IB
aminoacidi plasm e urinari | riduzione IB
riduzione AA gluconeogenetici plasm (piu' gravi alterazioni nutrizionali nei non survivors) |
Abbreviazioni: PC = peso corporeo; IA
= indici nutrizionali antropometrici; IB = indici nutrizionali
biochimici e immunologici; P.id. = peso ideale; BIA = bioimpedenza;
VM = ventilazione meccanica
Tab.2
BILANCIO ENERGETICO IN CORSO DI BPCO : APPORTO CALORICO
| AUTORE | POPOLAZIONE | APPORTO CALORICO |
| Hunter AMB et al., 1981
Am Rev Respir Dis 124:376 | 36 BPCO ospedalizzati, stabili | nel 50% dei pazienti
maggiore dell'RDA |
| Braun SR et al., 1984
Chest 86:558 | 60 BPCO ambulatoriali | 156% REE (H-B) |
| Wilson DO et al., 1986
Am Rev Respir Dis 134:672 | 6 BPCO malnutriti | 140% REE (110-176%) |
| Lewis MI et al., 1987
Am Rev Respir Dis 135:1062 | 21 BPCO malnutriti | 150-160% REE (H - B) |
| Fiaccadori E et al., 1988
Am J Clin Nutr 48:680 | 24 BPCO ospedalizzati, stabili
35 BPCO ambulatoriali, stabili 31 BPCO ospedalizzati, in VM | 120 % REE - (H-B)
116 % REE - (H-B) 88 % REE - (H-B) |
| Otte KE et al., 1989
J Parent Ent Nutr 13:152 | 13 BPCO ospedalizzati
malnutriti | 204% REE - (H-B) |
| Schols AMWJ et l., 1991
Am Rev Respir Dis 143:1248 | 41 BPCO "weight-stable"
39 BPCO "weight losing" | 146% REE (H-B)
141% REE (H-B) |
| Ryan CF et al., 1993
Chest 103:1038 | 10 BPCO malnutriti | 135% REE (misurato) |
abbreviazioni: REE (H-B) = Resting Energy Expenditure calcolato dall'equazione di Harris- Benedict; RDA = Recommended Dietary Allowances;
Tab. 3
BILANCIO ENERGETICO IN CORSO DI BPCO : SPESA ENERGETICA
| AUTORE | POPOLAZIONE | REE* (% BMR) |
| Braun SR et al. 1984
Chest 86:558 | 49 BPCO ambulatoriali
stato nutrizionale normale | 150% |
| Angelillo VA et al. 1985
Ann Int Med | 14 BPCO ambulatoriali
stato nutrizionale nornale | 130% |
| Wilson DO et al. 1986
Am Rev Respir Dis 14:672 | 6 BPCO ambulatoriali
stato nutrizionale normale | 140% |
| Goldstein SA et al., 1988
Am Rev Respir Dis 138: 636 | 10 BPCO ospedalizzati
malnutriti | 113% + 5 SD
(90% malnutriti non BPCO) |
| Moore JA et al., 1988
Chest 94:1260 | 67 BPCO ospedalizzati
malnutriti e non | 125% |
| Wilson DO et al., 1990
J Parent Ent Nutr 14:7 | 8 BPCO normonutriti
7 BPCO malnutriti | 99% + 3 SD
115%+ 2 SD |
| Schols AMWJ et al., 1991
Am Rev Respir Dis 143:1248 | 39 BPCO "weight losing"
51 BPCO "stable weight" | 117%+ 3 SD
108%+ 2 SD |
| Hugli O et al., 1993
Am Rev Respir Dis 148:1479 | 11 BPCO malnutriti | 110% + 12
|
| Ryan CF et al., 1993
Chest 103:1038 | 10 BPCO malnutriti | 94% + 16 SD |
abbreviazioni: BMR = basal metabolic rate; REE* = Resting Energy Expenditure
misurato mediante calorimetria indiretta
Tab.4
EFFETTI DELLA REPLEZIONE NUTRIZIONALE SULLO STATO NUTRIZIONALE E SULLA FUNZIONE DEI MUSCOLI RESPIRATORI NEI PAZIENTI CON BPCO
| Autori | Popolazione | Durata e tipologia
apporto di nutrienti | Effetti sullo stato nutrizionale e
sulla funzione dei muscoli resp. |
| Angelillo VA et al., 1985
Ann Int Med 103:883 | 14 BPCO ambulat. | 2 settimane
dieta liquida | aumento FVC e FEV1 |
| Wilson DO et al., 1986
Am Rev Respir Dis 134:672 | 6 BPCO osped.
malnutriti | 3 settimane
dieta + suppl. p.os | aumento peso (+ 6%), PImax e Pdi (+ 41%)
indici spirometrici e DLCO invariati |
| Pardy RL et al., 1986
Am Rev Respir Dis 133:204A | 12 BPCO osped. | 9 settimane
nutrizione enterale | non variazioni dello stato nutrizionale
non variazioni funzionali dei muscoli resp. |
| Stauffer JL et al., 1986
Am Rev Respir Dis 133:284A | 10 BPCO ospedalizzati | 4 settimane
dieta + suppl. p.os | non variazioni dello stato nutrizionale |
| Lewis MI et al., 1987
Am Rev Respir Dis 135:1062 | 21 BPCO ambulat.
malnutriti | 8 settimane
dieta + supplement. | non variazioni dello stato nutrizionale
non variazioni funzionali dei muscoli resp. |
| Efthimiou J et al., 1988*
Am Rev Respir Dis 137:1075 | 14 BPCO
malnutriti | 12 settimane
dieta + suppl. p.os | miglioramento stato nutrizionale
miglioramento funzionale dei muscoli resp. |
| Goldstein SA et al., 1988
Am Rev Respir Dis 138:638 | 10 BPCO osped.
malnutriti | 2 settimane
nutrizione parenterale | miglioramento funzionale dei muscoli resp.
|
| Knowles JB et al., 1988
Chest 93:977 | 25 BPCO ambulat.
malnutriti e non | 8 settimane
dieta + suppl. p.os | non variazioni dello stato nutrizionale
non variaziono funzionali dei muscoli resp. |
| Otte KE et al., 1989*
J Parent Ent Nutr 13:152 | 13 BPCO osped.
malnutriti | 13 settimane
dieta + suppl. p.os | miglioramento stato nutrizionale
non variazioni funzionali dei muscoli resp. |
| Suchner U et al., 1990
Arch Int Med 150:1225 | 6 BPCO osped.
malnutriti | 12 giorni nutrizione
parenterale + GH | non variazioni funzionali dei muscoli resp. |
| Whittaker JC et al., 1990*
Am Rev Respir Dis 142:283 | 10 BPCO osped.
mlnutriti | 16 giorni
dieta + suppl. NE (Kcal 1.7 REE) | miglioramento stato nutrizionale
miglioramento resistenza muscoli resp. non variazioni funzionali dei muscoli perif. |
| Rogers RM et al., 1992*
Am Rev Respir Dis 146:1511 | 26 BPCO
malnutriti | 16 settimane
dieta Kcal 1.7 REE, prot. 1.5 gr./Kg | miglioramento stato nutrizionale
miglioramento forza dei muscoli resp. miglioramento funzionale dei muscoli perif. |
* studi controllati abbreviazioni: GH
= ormone della crescita ricombinante; REE = resting energy expenditure
Bibliografia