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Tecniche di

somministrazione

dell’ossigeno

UOC di Pediatria d’Urgenza e

Terapia Intensiva Pediatrica

Roberto Cicchetti, Paola Papoff

Terapia Intensiva Pediatrica

Ossigenazione tessutale

• Dipende da 4 fattori:

– Ventilazione (volumi correnti adeguati)

– Scambio dei gas a livello alveolare

– Circolazione polmonare e periferica

– Concentrazione di emoglobina

• Poiché le riserve tessutali e polmonari di O2 sono limitate, l’ossigenazione tessutale viene compromessa entro soli 4 min dal difetto di funzionamento di uno di questi 4 sistemi

UOC di Pediatria d’Urgenza e Terapia Intensiva Pediatrica

La saturazione di O2 (SaO2), ovvero il grado di saturazione

dell’emoglobina da parte dell’O2, deve variare tra il 90% e il 100%,

prendendo come limite inferiore ottimale il 95%.


Per ipossia s’intende una SaO2 inferiore a tali

valori in aria ambiente (AA), ovvero con una

concentrazione del 21% di O2 (FiO2 0,21).

L’ipossia tissutale comporta una condizione di

acidosi lattica.

Anemia e cianosi

• La cianosi è evidente solo quando la SaO2 < 90%;

spesso è assente nei casi di anemia grave (se arriva al

30% dei valori normali), mentre è più evidente nei

pazienti con policitemia

• La somministrazione di O2 al 100% nel paziente

anemico riduce sono parzialmente il difetto di

ossigenazione


La saturazione di O2 viene misurata tramite il pulsossimetro per mezzo

di un lettore a luce a infrarossi. Il pulsossimetro misura, inoltre, la

frequenza di polso e la curva pletismografica.


SaO2

FC

pletismografia

Il led emette luce infrarosso che attraversa tessuti, ossa, pelle

e sangue sia arterioso sia venoso venendo attenuata.


O2terapia: indicazioni in acuto

• L’O2terapia deve essere iniziata empiricamente in tutti i pazienti

con insufficienza respiratoria o in stato di shock (qualsiasi sia la

causa anche il trauma)

• Prima di somministrazione O2 assicurarsi che le vie aeree siano

pervie e che il paziente respiri

• Analizzare i gas ematici appena possibile per valutare il grado di

ipossiemia, di pCO2, e di acidosi in modo da modulare la

somministrazione di O2


Obiettivi


Conoscere i diversi dispositivi medicali per la

somministrazione di ossigeno nel bambino

E’ indispensabile umidificare l'ossigeno erogato, per prevenire la

disidratazione delle mucose e l’aumento della viscosità delle secrezioni

bronchiali, con conseguente sviluppo di infezioni.

Una miscela troppo fredda (<35°C) produce:

• aumento della lesività dell'O2 sulla mucosa

• aumento delle resistenze vascolari polmonari e della

contrattilità della muscolatura bronchiale

• riduzione della temperatura corporea con aumento del

consumo locale di O2 ed acidosi


N.B.: l'O2, gorgogliando in H2O, abbassa ulteriormente la sua

temperatura di qualche grado per evaporazione si che la pressione

del vapor acqueo risulti minore del previsto: l'ulteriore

umidificazione avviene a spese delle mucose.

Le apparecchiature migliori sono quelle che permettono la contemporanea

umidificazione e riscaldamento della miscela inspirata.


37° C

33° C

flusso inspiratorio: il bambino ha fisiologicamente flussi inspiratori più

bassi dell'adulto, per cui sono sufficienti ridotti flussi di O2 per ottenere la

stessa FiO2 di un adulto.

ventilazione al minuto: la FiO2 risulta inversamente proporzionale alla

frequenza respiratoria

E’ molto difficile quantificare la FiO2 somministrata mediante un sistema

aperto poiché i gas si miscelano con l’aria circostante. Inoltre, la FiO2

risente sia del flusso inspiratorio sia dalla ventilazione minuto del paziente

stesso.


Ad esempio, per ottenere una FiO2 di 0.3, si rendono necessari

approssimativamente 0.2-0.3 l/min nel neonato, 1 l/min nel bambino e 3 l/min

nell'adulto.

Sono disponibili vari presidi per la somministrazione di O2 a pazienti con

respirazione spontanea.

Sistemi a basso flusso (1 - 4 L/m): l’AA viene miscelata in varia misura

all’O2 erogato, fornendo al paziente FiO2 variabili, comunque inferiori al

50-60%. L’orofaringe e il nasofaringe provvedono al riscaldamento e

umidificazione della miscela gassosa inspirata.

• paziente con vie aeree

superiori intatte

• respirazione stabile

• frequenza respiratoria stabile

indicazioni:

• cannula nasale singola

• cannule nasali (occhialini)

• cappetta

• maschera facciale semplice

dispositivi:


presidi per la somministrazione di O2

Sistemi ad alto flusso (> 4 L/m): in grado di poter fornire l’intero volume

di O2 puro (fino a FiO2 1 ovvero 100%). E’ indispensabile provvedere a

umidificazione e riscaldamento adeguati.

• insufficienza respiratoria

indicazioni:

• maschera Venturi

• maschera con reservoir

• tenda O2

• ventilatori polmonari meccanici

dispositivi:


• velocità del flusso di O2: da 0.125 a 5 l/min la FiO2 varia dal 22% al 44%. La

velocità del flusso non deve comunque mai superare i 5-6 l/min, in quanto flussi più

elevati non determinano un apprezzabile incremento della FiO2 e sono più

frequentemente associati a complicazioni

• flusso inspiratorio: nel bambino, che ha fisiologicamente flussi inspiratori più bassi

dell'adulto, sono sufficienti ridotti flussi di O2 per ottenere la stessa FiO2 di un adulto.

Ad esempio, per ottenere una FiO2 di 0.3 circa, si rendono necessari

approssimativamente 0.2-0.3 l/min. nel neonato, 1 l/min. nel bambino, 3 l/min.

nell'adulto

• ventilazione al minuto: la FiO2 risulta inversamente proporzionale alla frequenza

respiratoria

Cannule nasali (occhialini) 1Sistemi a basso flusso

Il corretto posizionamento all'ingresso del naso permette

sufficiente umidificazione e riscaldamento della miscela

inspirata e minore irritazione della mucosa nasale.

La FiO2 varia in funzione dei seguenti parametri:


indicazioni: • sono abbastanza confortevoli e ben tollerate

• a basso flusso consentono l'umidificazione fisiologica dell'ossigeno

• permettono di continuare l'ossigenoterapia durante la fisioterapia

l'alimentazione e la somministrazione di farmaci

• sono semplici da usare e di basso costo

limiti: • non si possono raggiungere FiO2 elevate

• è impossibile un'accurata misurazione dell'ossigeno erogato, per cui la velocità di

flusso deve essere aggiustata in base alla risposta alla terapia

• si possono verificare gli effetti collaterali già menzionati soprattutto con alti flussi

Cannule nasali (occhialini) 2

Sistemi a basso flusso

Corrispondenza teorica tra flusso di ossigeno

e FiO2 somministrato mediante nasocannule

FiO2

Flusso litri/minuto

AdultoBambino/

Lattante

Cannula

nasale 24-40% 1-6 0,1-4


Sono involucri di plexiglas che coprono solo la parte superiore del corpo del bambino.

La maggior parte di esse presentano delle aperture che possono essere chiuse

parzialmente a seconda della FiO2 che si intende raggiungere.

Il flusso di O2 deve superare i 4-7 l/min, a seconda della grandezza della cappetta al

fine di evitare il ristagno di CO2

Verificare la concentrazione finale di O2 con l'ossimetro sul piano del lettino in quanto

può variare anche del 20% tra la parte alta e la parte bassa della cappetta.

CappettaSistemi a basso flusso


indicazioni: utile nei bambini piccoli che richiedono alte FiO2 come, per esempio, quelli

appena svezzati dal ventilatore o quelli che, ricevendo ossigeno mediante

cannule nasali, richiedono più alte FiO2

limiti: limita i movimenti del bambino nonché la sua visuale se vengono utilizzati gas

altamente riscaldati

Cappetta 2Sistemi a basso flusso


limiti: non sono in grado di provvedere alle intere richieste respiratorie dell'individuo, per cui

l'aria ambiente viene trascinata all'interno attraverso appropriati fori della maschera per

supplementare il basso flusso di O2.

indicazioni: indicata per la somministrazione di O2 dal 30 al 60%

Soprattutto a basse velocità di flusso si può

verificare un significativo "rebreathing" in quanto

l'aria espirata dal paziente non è adeguatamente

allontanata dal viso.

Non è indicata nei casi di insufficienza respiratoria

con ipercapnia.

Maschera facciale sempliceSistemi a basso flusso

Precauzioni

Corrispondenza teorica tra flusso di ossigeno e FiO2

somministrato mediante maschera semplice

FiO2

Flusso litri/minuto

AdultoBambino/

Lattante

Maschera O2

semplice 35-60% 6-10 4-10


Cannula nasale singola

Viene inserita per 2 - 3 cm nella coana anteriore oppure fino alla coana posteriore,

a una distanza dalle narici uguale a quella esistente tra l'ala del naso ed il trago. E’

richiesta particolare accuratezza nel posizionamento: quando con l'abbassalingua

si intravede la punta del sondino che sfiora l'orofaringe, si retrae il sondino di un

piccolo tratto e si fissa.

si possono raggiungere FiO2 elevate (max 0,4) e più costanti nel tempo; per flussi

>4 l/min si verificano complicazioni quali distensione gastrica, rigurgito, cefalea,

irritazione ed ulcerazione della mucosa nasale, epistassi e dermatiti.

indicazioni: utilizzata soprattutto nel lattante.

limiti:

Sistemi a basso flusso

tecnica:

Precauzioni

Nei bambini più piccoli si può ostruire con le

secrezioni.

L’ipertrofia adenoidea (3-6aa) può ostacolare

l’inserimento della cannula oppure ostruirla per

compressione.


La velocità del flusso di O2 viene aggiustata in maniera tale che il reservoir sia

continuamente insufflato. Due tipi:

Maschera facciale con reservoirSistemi ad alto flusso

• partial rebreathing mask: sprovvista di valvole unidirezionali tra maschera e reservoir. Una

parte dei gas espirati entra nel reservoir divenendo parte della

successiva inspirazione. I rimanenti 2/3 vengono allontanati

attraverso apposite aperture della maschera. Sono raggiungibili

FiO2 di 0.8

indicazioni: particolarmente utili nelle

situazioni acute in cui vi è

necessità di somministrare per

breve tempo alte concentrazioni

di O2, come ad esempio

nell'accesso asmatico senza

ipercapnia.


Maschera facciale con reservoir 2Sistemi ad alto flusso

• non rebreathing mask: durante l’inspirazione rimane aperta una valvola a una via che

consente l’ingresso nella maschera solo dell’O2; la maschera

ha un’uscita laterale con valvola unidirezionale che permette

l’uscita dell’aria espirata e previene l’ingresso dell’aria

ambiente. Un sistema di valvole di sicurezza permette all'aria

di entrare nel sistema qualora la sorgente di O2 venga

accidentalmente sconnessa. Sono raggiungibili FiO2 di 0.95

indicazioni: usata nei casi di ipossia acuta e grave quando si vuole dare O2 prossimo al

100%.

limiti: l’alto flusso di O2 (10-12 l/min) impedisce

una adeguata umidificazione del gas.

Deve essere impiegata per poche ore per

evitare i potenziali rischi connessi con

l’uso protratto di alte concentrazioni di O2


Dotate di particolari valvole che sfruttano il principio di Bernoulli (jet mixing): il passaggio

dell'ossigeno attraverso un orifizio ristretto genera una corrente ad alta velocità che attira

all'interno una proporzione costante di aria ambiente.

La quantità di aria che viene trascinata all'interno del sistema dipende da due variabili:

• velocità del getto di O2, che a sua volta è in relazione sia alla velocità del flusso di O2 sia

alle dimensioni dell'orifizio della valvola

• le dimensioni delle aperture laterali della valvola

Maschera VenturiSistemi ad alto flusso


a seconda del tipo di valvola adoperata e della velocità di flusso di O2 si

possono erogare concentrazioni differenti di O2 (24%, 28%, 31%, 35%, 40%,

50%, 60%) che rimangono costanti nel tempo se la maschera viene mantenuta

ben adesa al viso.

Usate anche in caso di insufficienza respiratoria con ipercapnia poichè il

rebreathing non si verifica in quanto la maschera viene "lavata" dall'alto flusso

di O2

non sempre sono ben

tollerate dai bambini

indicazioni:

limiti:

possono risultare pericolose in caso

di rigurgito o vomito.

Maschera Venturi 2Sistemi ad alto flusso

Precauzioni


Richiede flussi elevati di O2 (10-15 l/min)

utile in alcune situazioni cliniche in cui si rende necessario il raggiungimento di

un'umidità molto elevata (es. croup)

Poiché l'ossigeno tende a stratificarsi verso il basso, per

raggiungere concentrazioni adeguate è indispensabile

chiudere ermeticamente la tenda alla base.

Tenda O2Sistemi ad alto flusso

indicazioni:

limiti:

• pur potendo raggiungere FiO2>0.50, è difficile mantenere all'interno tale

concentrazione poiché si riduce rapidamente in seguito all’apertura necessaria per le

procedure assistenziali

benché molto utilizzate in passato, diversi sono i motivi per sconsigliarne l'uso:


•non permettono una buona osservazione del

bambino

• nei soggetti asmatici la nebbia prodotta può favorire

il broncospasmo

• costituiscono una potenziale fonte di infezione se

non adeguatamente pulite e disinfettate dopo ogni

utilizzo.

in emergenza può essere necessario aprire le vie aeree e somministrare

attivamente O2; per tale motivo occorre avere a disposizione maschere facciali

e palloni di varie misure.

indicazioni:

Ventilazione con pallone e maschera

Maschera: deve essere di grandezza adeguata al fine di

ottenere una buona ventilazione, ovvero la maschera

deve coprire il naso dalla radice, la bocca e il mento

Palloni

Pallone autoespansibile tipo “AMBU”Pallone per ventilazione

flusso dipendente tipo “Va e Vieni”


valvola limitatrice di pressione

(40 cmH2O)entrata O2

entrata aria

manometro

I palloni sono disponibili in varie misure: 250, 450, 750 e 1200 ml a seconda dell’età del

paziente e di conseguenza della sua capacità polmonare, dal prematuro al neonato,

all’adolescente.

A prescindere dalla taglia va esercitata la minima pressione in grado

di garantire una adeguata espansione del torace.

La miscela varia in funzione del volume corrente e

del picco inspiratorio. Per FiO2 del 60-95% è

necessario utilizzare un reservoir e sono necessari

almeno 10-15 L/m di flusso.reservoir

Pallone

autoespansibile

tipo “AMBU”


Rilascia aria ambiente se non collegato a una fonte di O2.

A un flusso di O2 di 10 l/m si eroga una percentuale variabile di FiO2

dal 30 al 60%.

valvola limitatrice di pressioneentrata O2

Il pallone autoespansibile non è in grado di fornire ossigeno in maniera continua al

paziente che respira spontaneamente, essendo la valvola inspiratoria normalmente

chiusa. Essa si apre solo se si comprime il pallone nell’atto della ventilazione

Con questo pallone è possibile somministrare O2 anche al paziente in respirazione

spontanea.

La ventilazione con pallone e maschera, se non

correttamente usata può provocare gravi danni al

paziente, oltre a:

Precauzioni

• pneumotorace

• distensione dello stomaco e vomito

• barotrauma

• ipoperfusione cerebrale da iperventilazione

Pallone per ventilazione

flusso dipendente

tipo “Va e Vieni”


La prevenzione dell’ipossia, deve tener conto de:

• la FiO2 che si intende raggiungere

• il livello di umidificazione desiderato

• la tollerabilità del sistema da parte del paziente

• la durata presunta della terapia

• il tipo di insufficienza respiratoria.


Conclusioni

L’ipossia è causa primaria di arresto cardiaco

nel neonato e nel bambino.

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