Capacità residua funzionale

Questo capitolo è più rilevante per la Sezione F4(ii) del programma primario CICM 2017, che prevede che i candidati all’esame siano in grado di “indicare i valori normali dei volumi e delle capacità polmonari”. In particolare, l’attenzione qui sarà sulla capacità residua funzionale (FRC) perché a) è importante fisiologicamente, e b) perché gli esaminatori del college sembrano amare fare domande al riguardo. Delle sette domande storiche CICM Part One sui volumi polmonari, quattro SAQ hanno discusso il FRC e la sua misurazione., Queste sono:

• Domanda 24 dalla seconda carta del 2017
• Domanda 4 dalla seconda carta del 2015
• Domanda 8 dalla prima carta del 2017
• Domanda 15 dalla seconda carta del 2010

Pertanto, l’esame-saggio candidato avrà una conoscenza dettagliata della FRC, e all’inferno con ERV IC e TLC. Questo è un approccio ragionevole perché nessun altro volume polmonare ha un’influenza così ampia.,

In sintesi:

Per questo tipo di argomento, si potrebbe essere meglio servita da una risorsa che non con inutili fronzoli e indirizzi il principale punto rapidamente e, idealmente, in una sorta di memorabile pointform moda., Hopkins& Sharma (2019) si adatta ad alcune di questa descrizione. C’è poco altro là fuori; nessuno ha mai pubblicato un’ode alla FRC per farci riferimento. Più fonti dovevano essere raschiate insieme e remixate per modellare questo capitolo.

Importanza fisiologica del FRC

Il FRC è composto da ERV e RV e rappresenta il volume di gas lasciato nel torace alla fine dell’espirazione durante una sorta di normale respiro di marea., In un paziente anestetizzato, si potrebbe dire che questo è il volume di gas intratoracico misurato quando il paziente apnoico è scollegato dal ventilatore e la pressione alveolare si equilibra con la pressione atmosferica.

Questo volume rappresenta il punto in cui il rinculo elastico del polmone (sempre tendente al collasso) è in equilibrio con il rinculo elastico del torace (sempre tendente all’espansione)., Questo è esplorato abbastanza bene nel capitolo sulla compliance polmonare, e qui basterà dire che a FRC la pressione positiva del polmone collassante (5 cm H2O) è bilanciata con la pressione negativa della parete toracica (-5 cm H2O) e quindi la pressione netta è zero.

Questo volume di gas è importante fisiologicamente:

• Mantiene aperte le piccole vie aeree. A FRC, le piccole vie aeree sono tenute aperte dalla tensione del tessuto polmonare circostante. Se l’FRC è ridotto al di sotto della capacità di chiusura, ci saranno gas trapping e atelettasia.
• È rappresentativo della conformità., Qualsiasi diminuzione della compliance polmonare (cioè a causa di una diminuzione della compliance della parete toracica o a causa di una diminuzione della compliance del tessuto polmonare) provoca una diminuzione della FRC (questo è sviluppato in modo più dettagliato nel capitolo sul lavoro della respirazione e dei suoi componenti)
• Rappresenta una compliance ottimale. A FRC, la curva pressione-volume che rappresenta la conformità è al suo più ripida, il che significa che il lavoro di respirazione richiesto per gonfiare il polmone da FRC è al minimo., In altre parole, la ventilazione dei volumi di marea che iniziano e terminano a FRC è la forma di respirazione più efficiente dal punto di vista energetico
• Mantiene una riserva di gas tra i respiri. La respirazione è un fenomeno intermittente, durante i due terzi dei quali non c’è gas fresco che entra nel torace. Se non ci fosse FRC (cioè ipoteticamente se il polmone collassasse completamente durante l’espirazione) non ci sarebbe scambio di gas e la circolazione polmonare restituirebbe il sangue deossigenato all’atrio sinistro per la maggior parte del ciclo respiratorio. Questo, chiaramente, è insoddisfacente dal punto di vista della sopravvivenza in corso., Poiché alcuni gas residui rimangono nel polmone, lo scambio di gas può continuare durante l’intero ciclo respiratorio. L’implicazione più importante di ciò, naturalmente, è durante l’induzione dell’anestesia, dove il tempo di peri-intubazione dipende interamente dalle riserve di ossigeno nel FRC.
• Mantiene la resistenza vascolare polmonare al minimo. I vasi alveolari ed extra-alveolari cambiano le loro caratteristiche di resistenza al variare del volume polmonare., Ha senso: a piccoli volumi polmonari tutto è compresso, parte del polmone è collassato e quindi la resistenza vascolare polmonare è elevata perché le arterie polmonari sono ristrette. Quando il polmone si gonfia a FRC, le arterie possono aumentare di diametro e la resistenza diminuisce. Mentre il polmone si gonfia ulteriormente, gli alveoli in espansione comprimono piccoli vasi interalveolari e aumentano nuovamente la resistenza vascolare polmonare. Ergo, FRC è dove la resistenza vascolare polmonare è al suo più basso, che rappresenta il fondo della curva PVR-volume a forma di U descritta per la prima volta da Simmons et al nel 1961.,
• La relazione tra FRC e capacità di chiusura influenza lo sviluppo di atelettasia e shunt, come discusso altrove.

Fattori che influenzano il FRC

Il normale volume di FRC è detto di essere circa 30-35ml / kg, o 2100-2400 ml in una persona di dimensioni medie. Varia considerevolmente a seconda delle dimensioni del corpo e ovviamente cambia in base ai cambiamenti nelle proprietà meccaniche del sistema respiratorio.,e FRC

Factors which influence lung size Increased height Short stature Male gender Female gender Age: ratio of FRC to total lung capacity increases, but absolute FRC remains stable
(Wahba et al, 1983) Factors which influence lung compliance Increased compliance due to disease, eg., emphysema Decreased lung compliance due to disease, eg. ARDS Increased end-expiratory pressure, eg., PEEP or auto-PEEP D Factors which influence chest expansion and chest wall compliance Open chest or mediastinum Increased intraabdominal pressure:
pregnancy, ascites, abdominal surgery Decreased respiratory muscle tone, eg., anaesthesia/sedation Upright position and prone position Supine and head down position Obesity Circumferential burns, chest binder devices (eg., post mastectomia)

Conseguenze di un FRC diminuito

La domanda 8 del primo articolo del 2017 e la domanda 15 del secondo articolo del 2010 hanno entrambi chiesto cosa potrebbe accadere se l’FRC diminuisse di 1000 ml. Essere in grado di rispondere a una domanda del genere si basa sulla capacità del tirocinante di sapere cosa fa il FRC e di estrapolare cosa potrebbe accadere se smette di farlo.,

Effetti della diminuzione della FRC sulla meccanica polmonare

• Diminuzione della compliance polmonare: la dimensione decrescente degli alveoli a FRCS inferiori si traduce in una diminuzione della resistenza delle vie aeree aumentata: poiché la resistenza delle vie aeree è relativamente bassa a FRC, aumenterà man mano che la FRC diminuisce. Ciò è dovuto al fatto che gli alveoli collassanti tendono a smettere di fornire la trazione radiale che mantiene aperte le piccole vie aeree.
• Aumento del lavoro di respirazione, a causa di quanto sopra.,
• Diminuzione del volume corrente e aumento della frequenza respiratoria, a causa della riduzione della compliance polmonare
• riduzione della tolleranza di cambi di posizione, cioè con una previsione di basso FRc in upriht posizionare il paziente non tollera di essere in posizione supina per molto tempo, come il FRC scenderà ancora

Effetto di diminuzione FRC sullo scambio di gas

• Diminuzione di ossigeno di riserva: perché il FRC agisce come il principale serbatoio di ossigeno, la perdita di volume qui darà luogo ad un aumento della fluttuazione del flusso sanguigno e di ossigeno contentbetween respiri, e durante gli episodi di apnea.,
• Atelettasia aumentata: diminuendo l’FRC al di sotto della capacità di chiusura tende a produrre atelettasia di riassorbimento, poiché le piccole vie aeree si chiudono in espirazione.
• Shunt aumentato: La conseguenza dell’atelettasia sopra menzionata sarà lo shunt, cioè le regioni del polmone che non partecipano allo scambio di gas perché non sono ventilate.,

Effetti della diminuzione della FRC sulla circolazione polmonare

• Aumento della resistenza vascolare polmonare, in parte dovuto all’effetto degli alveoli ristretti sul calibro dei vasi perialveolari e in parte dovuto all’inevitabile aumento delle regioni polmonari ipossiche collassate che promuovono la vasocostrizione polmonare ipossica.
• Aumento del postcarico ventricolare destro, dovuto all’aumento della pressione polmonare