Gestione emodinamica e disfunzione miocardia nella sepsi
Gianni Clementi Direttore UO Terapia Intensiva Cardiochirurgica Dipartimento Cardiovascolare TERAMO
Il funzionamento del ventricolo sinistro è sotto il controllo di tre parametri; preload, afterload e contrattilità cardiaca: Sebbene la gittata cardiaca e la pressione di occlusione polmonare (PAOP) faciliti la valutazione clinica della funzione cardiaca globale, questi parametri hanno limiti significativi nel fatto che un catetere di Swan-Ganz posto nel cuore destro è utilizzato per stimare la funzione del sinistro, tuttavia il suo uso è richiesto tutte le volte che la funzione cardiaca richiede manipolazioni terapeutiche al fine di mantenere adeguata la perfusione di organi vitali.
Nel muscolo isolato il preload è definito come la forza di stiramento al quale la fibra muscololare è sottoposta in posizione di rilasciamento: Nel cuore intero si sostituisce la lunghezza della fibra con il volume telediastolico , che per una normale compliance del ventricolo sinistro si considera correlato con la pressione telediastolica.
Analogamente l’afterload è definito come la forza che si oppone all’accorciamento del muscolo. Nel cuore intero è lo stress imposto alla parete ventricolare durante la sistole. Clinicamente viene usato il dato di SVR=(MAP-RAP)/CO siccome ogni parametro di quest’equazione ha il suo margine di errore il dato stesso deve essere interpretato con cautela, soprattutto per non trattare come vasocostrizione la sindrome in cui il calcolo di resistenze elevate è dovuto alla gittata estremamente bassa, ciò per evitare trattamenti farmacologici inappropriati.
Lo shock è tradizionalmente diviso in tre tipi : ipovolemico, cardiogenico e settico . In ognuno di essi il cuore svolge la duplice funzione di pompa e di organo ad elevato consumo di ossigeno soggetto a danno ischemico di vario tipo.
Mentre il ruolo di pompa del cuore è stato sufficientemente studiato nello shock (1) dove è mancata la dimostrazione del fatto che l’uso dei cardiocinetici migliorasse l’outcome dei pazienti in shock settico in “Oxigen supply dipendency”.
La valutazione del quadro emodinamico risulta utile nel prevenire il danno ischemico miocardico pur annotando tutti i limiti del monitoraggio con catetere di Swan Ganz, esso è tuttora poco utilizzato nel nostro paese (2) rispetto agli altri paesi europei e del Nord America ed è insostituibile per un’adeguata protezione miocardica in tutti gli stati di shock.
La definizione dei tre tipi di shock inoltre non è netta in quanto il persistere di ipoperfusione splancnica può trasformare il cardiogeno in settico (16) mentre l’ipovolemico può esitare in SIRS e quindi in shock settico. L’uso di farmaci cardiocinetici va usato attentamente in funzione del loro effetto sul circolo splancnico anche per questo (3).
L’osservazione che i pazienti capaci di produrre maggiori gittate cardiache avevano maggiore sopravvivenza (4) non è ripetibile aumentando la gittata cardiaca con farmaci cardiocinetici (1) anzi l’effetto calorigenico di adrenalina noradrenalina e dopamina possono accentuare l’ischemia miocardica costringendo il ventricolo sinistro ad un inutile e dannoso lavoro.
Questi farmaci vanno usati in caso di insufficienza documentata del ventricolo destro per migliorare la perfusione sistolica dello stesso limitando al massimo l’effetto negativo sulla frequenza cardiaca usando un precarico adeguato.
Notevole importanza va attribuita alla funzione diastolica del ventricolo sinistro (specialmente nei pazienti con ipertofia ventricolare sinistra) . Il rapporto tra l’altezza massima del picco della velocità di flusso (E:A ratio), rilevati con echodoppler transmitralico risente significativamente delle resistenze periferiche e della pressione di perfusione coronaria, specialmente nei pazienti che mostrano cambiamenti di ritmo come la fibrillazione atriale che disturba fortemente l’emodinamica, lo shock settico è un fattore di rischio indipendente come lo Swan Ganz che in questi casi potrebbe averelimitazioni nella sua indicazione (15).
Per ottenere un adeguato riempimento del ventricolo destro nello shock ipovolemico incipiente la “upstream pressure “ descritta da Guyton (5), che è la pressione che normalmente viene mantenuta dalla vis a tergo , è mantenuta inizialmente con una vasocostrizione ma ad un certo punto questa diverrà insufficiente e si avrà una caduta critica del ritorno venoso.
La “downstream pressure (5) “ avrà inizialmente la funzione di mantenere il gradiente pressorio, purtroppo questo fenomeno è limitato dal collasso dei vasi venosi che diventano componenti resistivi nel momento in cui collassano.
Durante la ventilazione meccanica la pressione inspiratoria e la intratoracica media sono positive e ciò determina una brusca riduzione del preload ventricolare destro.
Se il polmone è gravemente iperespanso, come nel caso di iperinflazione dinamica in COPD anche l’afterload del ventricolo dx entra in equazione.
Il risultato è una caduta della pressione sistemica che si osserva comunemente in sala operatoria all’induzione di pazienti ipovolemici o disidratati. L’incremento della pressione intratoracica è determinato da fattori come la compliance polmonare e quella della parete toracica.
Maggiore sarà la pressione intrapleurica quando la compliace polmonare sarà alta e quella toracica bassa.
La riduzione della pressione sistemica col ritorno venoso ostacolato dalla pressione intratoracica può essere misurato con il delta down (6) osservato dopo l’inspirazione a pressione positiva aspettando un secondo circa.
La pressione positiva influenza il ventricolo sinistro spremendo il sangue dell’albero polmonare e
spostando il setto verso destra, ne risulta un aumento dello stroke volume del ventricolo sinistro e il polso arterioso avrà un incremento delta up che sarà minimo nello shock ipovolemico, massimo in quello congestizio (cardiogeno).
La protezione miocardica deve essere ottimizzata in relazione al metabolismo miocardico negli stati di shock , l’argomento è ancora controverso ma all’introduzione della GIK (Soluzioni ripolarizzanti a base di insulina e potassio ) (7) non è seguita conferma dell’effettivo beneficio dell’infusione di tali soluzioni in quanto il cuore digiuno riesce ugualmente a mantenere elevati livelli di glicogeno cardiaco inibendo la glicolisi (8).
La protezione miocardica negli stati di shock vede il ventricolo destro assumere importanza determinante e di ciò è opportuno tenere conto prima di trattare l’aspetto farmacologico del problema.
Emodinamicamente il ventricolo destro pompa contro un circolo polmonare a basse resistenze e ciò comporta che la curva pressione volume ha forma triangolare, nel caso in cui si abbia un aumento della pressione polmonare tale curva diviene quadrata rendendo possibile il calcolo dell’elastance del ventricolo destro allo stesso modo del sinistro (9).
Il preload del ventricolo destro in condizioni normali è scarsamente correlato con il volume telediastolico.
Il ventricolo destro risponde alla riduzione della contrattilità con tre menccanismi: Riduzione della componente settale che condivide col sinistro, dilatazione per l’aumento del residuo telediastolico ed infine il più lento rilasciamento diastolico nell’ipertensione polmonare favorisce la sistole venticolare sinistra.
Il ventricolo destro è meno sviluppato del sinistro e la sua perfusione coronarica è sistodiastolica, l’estrazione di ossigeno è sempre massimale per cui un incremento delle richuieste metaboliche è ottenuto con un aumento della vasodilatazione per lo più ad opera dell’adenosin monofosfato che dopo la CEC aumenta di 100 volte (9).
Quanto sopra rende evidente che spesso durante il trattamento dello shock settico nonché cardiogeno complicato da ipertensione polmonare si rende necessaria la somministrazione di farmaci vasoattivi come noradrenalina a dosi superiori a 5 mcg min in tal caso l’arteria incannulata per la misurazione della pressione cruenta deve essere centrale.
Quando e come usare farmaci vasopressori una volta reso ottimale il precarico con opportuni carichi idrici (fluid challenge) rappresenta il momento determinante per la protezione miocardica negli stati di shock. Agenti potenziali includono dopamina, noradrenalina , adrenalina e fenilefrina. Prima di passare in rassegna l’uso di tali farmaci è fondamentale capire che nel corso di trattamento dello shock quello che è desiderabile può rapidamente trasformarsi in effetto negativo ed inoltre lo stesso farmaco agisce in modo diverso a seconda del fatto che l’organo perfuso mantenga o meno la capacità di autoregolazione del flusso.
Per quanto attiene al miocardio l’uso di noradrenalina è stato notevolmente rivalutato per la capacità di ricuperare la funzione del ventricolo destro attraverso un aumento della pressione sistolica e dei recettori alfa1 e beta1 di entrambi i ventricoli(11).
Dosi di noradrenalina comprese tra 0,01 e 3 mcg/kg/min sono indicate nello shock in fase settica (11), naturalmente con l’adeguata monitorizzazione emodinamica. Nella titolazione farmacologica è utile avvalersi del monitoraggio delle resistenze periferiche.
Recentemente tuttavia sono emerse nuove valutazioni alla luce di sperimentazioni su modelli animali in funzione della possibilità che la prolungata infusione di noradrenalina ed
Il contestuale uso di farmaci cosiddetti renoprotettivi potesse influire sulla funzione renale e quindi sulla prognosi dello shock settico.
Nella sepsi c’è l’attivazione del sistema simpato adrenergico e renina angiotensina con conseguente rilascio di aldosterone e ormone antidiuretico; l’effetto sui tubuli renali è la concentrazione urinaria con riassorbimento di sodio e acqua come nella sindrome prerenale da ipovolemia con l’importante differenza che le endotossine circolanti inducono intensa vasocostrizione renale caratterizzata da oliguria e sodio inferiore ai 10 mEq/l e resistente alla fluidoterapia mentre la somministrazione di noradrenalina non ha gli effetti deleterii sulla funzione renale quando usata con monitoraggio emodinamico (13), in questo caso un incremento da 50 a70 mm Hg di Pressione Arteriosa Media (centrale) triplica la produzione di urine raddoppiando la clearence della cretinina.
Contestualmente è fondamentale evitare qualsiasi azione nefrotossica che si aggiunga all’effetto endogeno delle nefrotossine (Mioglobina anche prodotta per l’uso concomitante di propofol(14) ,Bilirubina, Emoglobina e acido urico) che caratterizzano lo shock settico e che andrebbero sempre monitorate attentamente nel tentativo di prevenire la necrosi tubulare acuta.
Per quanto la protezione miocardia essa è determinata non solo dalla qualità e quantità delle infusioni di fluidi e sangue somministrati ma dalla loro embricazione con farmaci che possano ridurre la necessità di tali infusioni come i farmaci cardiocinetici sempre associati a farmaci alfa stimolanti secondo i criteri sopra esposti.
Particolare importanza hanno le osservazioni sulla incapacità dell’albumina di ridurre la mortalità e l’aumento di mortalità correlato con l’uso di sangue conservato da più tempo (12).