Patologia e Terapia Intensiva Neonatale Istituto G.Gaslini

Adattamento neonatale

AVVIO ATTIVITA’ RESPIRATORIARIASSORBIMENTO LIQUIDO POLMONARE

ARRIVO ARIA NEI POLMONI COSTITUZIONE DELLA CFR

Espansione polmonare Impennata ormonale&

Stiramentomeccanico

Cortisolo, EpinefrinaVasopressina, PG

Aumentoossigenazione

Attivazione canali Na Attivazione cellule Tipo II Liberazione vasodilatatori

Riassorbimentoliquido

polmonare

Secrezionesurfattante

Vasodilatazionepolmonare

Transizione feto-neonatale“Adattamento”

• Il liquido mantiene distesi polmoni

• Ingresso sangue nel circolo polmonare

A proposito di apnea….

Adattamento neonatale

AVVIO ATTIVITA’ RESPIRATORIARIASSORBIMENTO LIQUIDO POLMONARE

ARRIVO ARIA NEI POLMONI COSTITUZIONE DELLA CFR

Espansione polmonare Impennata ormonale&

Stiramentomeccanico

Cortisolo, EpinefrinaVasopressina, PG

Aumentoossigenazione

Attivazione canali Na

Riassorbimentoliquido

polmonare

Summary :• In the developing pulmonary epithelium Na+ channels can be

rapidly and reversibly activated, a property which has not been reported in other epithelia

Which is the “real” mechanism of lung liquid clearance and lung aereation at birth ?

Secrezione continua di fluido dentro gli alveoli.

NEL FETONEL FETO

2ml/kg/ora all’inizio della gravidanza

5ml/kg/ora a fine gravidanza.

Liquido polmonare: 4-6ml/Kg (media gestazione) 30-50ml/Kg (quasi a termine)

30-50% del turnover del liquido amniotico

Secrezione attiva di Cl- nel alveolo (canali al Cl-). Il Na+ segue il Cl- trascinandosi dietro l’acqua.

Pochi giorni prima del parto la produzione di liquido polmonare si riduce. Pneumociti

Inizio travaglio catecolamine ↑ ↑

Transizione da secrezione a riassorbimento

Il riassorbimento del fluido polmonare avviene tramite i canali epiteliali al Na+ (ENaC)

I canali ENaC vengono attivati dalla stimolazione adrenergica prossima alla nascita.

Il blocco sperimentale dei canali ENaC provoca la TTN

I glucocorticoidi aumentano l’espressione dei canali ENaC

ALLA NASCITAALLA NASCITA

Pneumociti

Alla nascita:

• cala la resistenza laringea

• no “distending effect”

• la “surface tension” nel polmone produce un collasso a causa della P intrapleurica (-)

Secrezione di liquido polmonare: dalla vita fetale alla nascita

Transizione feto-neonatale

• Drenaggio del liquido• Ingresso dell’aria nel

polmone• FRC

Il primo respiro

• Richiede una pressione di inspirazione più negativa rispetto ai successivi

• Apertura degli alveoli collassati• Riassorbimento del liquido polmonare

• Apertura alveolare• Aumenta la PO2 alveolare• Secrezione di surfattante

• Vasodilatazione polmonare

Curva pressione-volumeai primi tre atti respiratori

volume

pressione transpolmonare

“The opening pressure”

Adattamento neonatale

AVVIO ATTIVITA’ RESPIRATORIARIASSORBIMENTO LIQUIDO POLMONARE

ARRIVO ARIA NEI POLMONI COSTITUZIONE DELLA CFR

Espansione polmonare Impennata ormonale&

Stiramentomeccanico

Cortisolo, EpinefrinaVasopressina, PG

Aumentoossigenazione

Attivazione cellule Tipo II

Secrezionesurfattante

La protezione del polmone del neonato

Come appare in Fig. 8-a la bolla, con il surfattante che la protegge, sembra davvero una fortezza imprendibile pronta a respingere l'assedio di qualsiasi pressione esterna. Le molecole reggono la spinta perchè la forma circolare le comprime una sull'altra. Ma cosa avverrebbe se la bolla perdesse momentaneamente la forma sferica assumendo per esempio la forma schiacciata di Fig. 8-b? 

Si vede subito che in alcuni punti la pellicola non si autosostiene : le sue molecole, a causa della repulsione reciproca, si staccano senza opporre resistenza dalla superficie e vengono proiettate verso l'interno (vedi Fig. 8-c).

La sorte della bolla è allora segnata: nuda e priva di difese essa è in balia della tensione superficiale che stringendola nella sua morsa inesorabile la spreme fino a farla sparire in frazioni di secondo.

Bolla con la pellicola di surfattante che perde la forma sferica e si frantuma.

I misteri delle bolle svelati da Cacasenno

Transizione feto-neonatale

• Ingresso sangue nel circolo polmonare • Drenaggio del liquido

• Ingresso dell’aria nel polmone

• FRC

Adattamento neonatale

AVVIO ATTIVITA’ RESPIRATORIARIASSORBIMENTO LIQUIDO POLMONARE

ARRIVO ARIA NEI POLMONI COSTITUZIONE DELLA CFR

Espansione polmonare Impennata ormonale&

Stiramentomeccanico

Cortisolo, EpinefrinaVasopressina, T3, PG

Aumentoossigenazione

Attivazione canali Na Attivazione cellule Tipo II Liberazione vasodilatatori

Vasodilatazionepolmonare

Circulatory transition at birth and the control of the neonatal

circulation (A) Il miocardio fetale ha bassa compliance (B) Le dimensioni del cuore fetale sono significativamente

influenzate dall’effetto costrittivo dei tessuti circostanti . Nel feto, i polmoni ripieni di liquido, il liquido amniotico e i tessuti materni esercitano un effetto costrittivo.

(C) Alla nascita, l’aerazione polmonare, il sollievo dalla costrizione del liquido amniotico e dei tessuti materni contribuiscono all’aumentato output cardiaco.

(D) Il VD è molto sensibile al cambiamento di post carico: il crollo delle resistenze delle arterie polmonari contribuisce all’aumento dell’output cardiaco ; il VS è meno sensibile, ma un basso postcarico consente al VS di sostenere un elevato output

AM Walker. “Fetus and neonate. Physiology and clinical applications: The circulation”, 1993

Dotto Venoso: il sangue altamente ossigenato di ritorno dalla placenta passa attraverso il Dotto Venoso, entra nella Vena Cava Inferiore e si dirige preferenzialmente attraverso il forame ovale.

Forame Ovale: il sangue proveniente dall’atrio destro (principalmente proveniente dalla Vena Cava Inferiore) attraversa il Forame Ovale e entra nell’atrio sinistro.

Dotto Arterioso di Botallo: ~ 90% del sangue che entra nella Arteria Polmonare attraversa il Dotto di Botallo e si dirige nell’aorta discendente.

La circolazione fetale è caratterizzata da tre shunt

Schema della circolazione umana dopo la nascita

Septumprimum

Septumsecundum

Foramenovale

Prima della nascita

Atrio dxalta pressione

Atrio snbassa pressione

Fossaovals

Septumprimum

Septumsecundum

Dopo la nascita

Atrio dxbassa pressione

Atrio snalta pressione

Il sistema vascolare dell’embrione ha origine dai precursori endoteliali che formano un plesso endoteliale nel mesoderma splancnico. Lo sviluppo delle arterie inizia con il reclutamento di cellule che si differenzieranno in cellule muscolari lisce. Le differenze sia nella produzione sia nella crescita della matrice interstiziale sono responsabili dello sviluppo delle arterie muscolari ed elastiche.Il pattern embriologico degli archi faringei è influenzato da cellule della cresta neurale, da cellule muscolari lisce, e dal sistema neuronale che ricopre gli archi.Durante lo sviluppo e il rimodellamento dell’arco faringeo, il dotto di Botallo acquisisce una parete muscolare, mentre le grandi arterie diventano arterie elastiche. Non è noto perché il dotto di Botallo abbia una sviluppo diverso dai grandi vasi, già a partire dall’epoca precoce di sviluppo. E’ stato ipotizzato che la chiusura del dotto di Botallo derivi da fenomeni di apoptosi delle cellule muscolari lisce da deplezioni di nutrienti. La sensibilità all’ossigeno delle cellule endoteliali del dotto è essenziale.

Dotto di Botallo

Circulatory transition at birth and the control of the neonatal circulation

ASSE LONGITUDINALE DEL VASO

NASCITA 2-4 ORE 8 ORE 12-24 ORE

IN UTERO

ALLA NASCITA

Inizio travaglio catecolamine ↑ ↑

Transizione da secrezione a riassorbimento

Il riassorbimento del fluido polmonare avviene tramite i canali epiteliali al Na+ (ENaC)

I canali ENaC vengono attivati dalla stimolazione adrenergica prossima alla nascita.

Il blocco sperimentale dei canali ENaC provoca la TTN

I glucocorticoidi aumentano l’espressione dei canali ENaC

ALLA NASCITAALLA NASCITA

Pneumociti

Azione meccanica deglialveoli ripieni di liquido Bassa produzione

di estrogeniBassa tensione

di ossigeno

Inibisce produzione diossido nitricoe prostacicline

Stimola produzionedi endotelina 1

Vasocostrizione Ridotta disponibilità di guanosina monofosfato ciclicoadenosina monofosfato ciclico

VASOCOSTRIZIONEPOLMONARE

FETO

NEO

NA

TO

NASCITA

Ritmica distensione del polmonesenza cambiamenti

di tensione di ossigeno

Aumentata disponibilità di eNOS-mRNA(ossido nitrico sintetasi)

e aumento espressione della proteina

Inibizione produzionedi endotelina 1

Aumento disponibilitàProstacicline

VASODILATAZIONEPOLMONARE

RiduzionePressioni polmonari

ASSE LONGITUDINALE DEL VASO

NASCITA 2-4 ORE 8 ORE 12-24 ORE

IN UTERO

ALLA NASCITA

PPHN

Intraparto:sindromi da aspirazione,

infezioni, sepsi

Postparto:RDS (ipossia),

tachipnea transitoria,displasia broncopolmonare

cardiopatiacongenita

persistenza congenitaidiopatica della

circolazione fetale (rara)

Intrauterino< 16 settimane:anomalie vascolari o

delle vie aeree

> 23 settimane:anomalie vascolari o

alveolari

ipoplasia polmonaredisplasia polmonareernia diaframmatica

PERIODO FETALEPERIODO EMBRIONALE

2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 26 28 3836343230

EMBRIONALE

PSEUDOGHIANDOLARE

CANALICOLARE

SACCULARE

ALVEOLARE

DIFFERENZIAZIONE

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• VIE AEREE PRINCIPALI• ALBERO BRONCHIALE• PORZIONI DI PARENCHIMA• NASCITA DELL’ACINO

• RAMIFICAZIONI TERMINALI• DIFFERENZIAZIONE EPITELIO• BARRIERA ARIA-SANGUE

• ESPANSIONE SPAZI AEREI• SURFATTANTE

NASCITA

SURFATTANTE

2 64 8 10 12 14 16 17 18 20 23222119

SETTIMANE

GENERAZIONI

ZONA DI CONDUZIONE ZONE TRANSIZIONALI E RESPIRATORIE

BRONCHI BRONCHIOLIBRONCHIOLITERMINALI

BRONCHIOLIRESPIRATORI

DOTTI ALVEOLARISACCHI

ALVEOLARI

ORGANOGENESI

Which neonatal resuscitation for preterm infants ?

Respiratory support: avoid tracheal intubation and use non-invasive assistance but it is not always …….easy

Distribuzione dei gas durante la rianimazione in un neonato di 1 kg con Vt 5

ml/kg e una PEEP di 5 cmH2O

SLI: Cos’è e a cosa serve ?

SLI = Erogazione di un volume gassoso mantenuto per un tempo x a pressione positiva costante nelle vie aeree.

Applicare dai primi atti respiratori una “pressione di apertura” in grado di accelerare le fasi di transizione cardiorespiratoria e di creare e mantenere una FRC adeguata sino dai primi atti respiratori

Studio multicentrico italiano SLI La SLI, ovvero una pressione di picco di 25 cmH2O per 15 secondi seguita dalla nasal continuous airway pressure (NCPAP) di 5 cmH2O. Il neonato verrà quindi osservato in corso di N-CPAP erogata in maschera a 5 cmH20 per almeno 6”-10” per la valutazione dell’efficienza cardiorespiratoria.

• Se dopo la prima SLI la FC rimarrà < 60 bpm il neonato sarà sottoposto a rianimazione secondo le linee guida AAP/AHA vigenti.

• Una seconda procedura SLI uguale alla prima (25 cmH2O per 15 secondi) sarà eseguita nel caso che dopo la prima persista un quadro di respirazione insufficiente (apnea/gasping ) e/o di frequenza cardiaca >60 <100 bpm nonostante la NCPAP.