I tubi endotracheali comunemente utilizzati sono di 2,5 mm di diametro (i più piccoli) per bambini di peso < 1250 g; 3 mm nei bambini di peso compreso fra 1250 e 2500 g; 3,5 mm per quelli di peso > 2500 g. L’intubazione è più sicura se, durante la procedura, viene insufflato O₂ nelle vie aeree del bambino.

I ventilatori possono erogare gas o a una determinata pressione o a un determinato volume; ciascun tipo di ventilazione presenta specifici vantaggi e indicazioni. Molte unità di terapia intensiva neonatale trovano facili da usare, soprattutto nei neonati pretermine, i ventilatori a pressione controllata, tempo limitato e a flusso continuo. La percentuale dell’O₂ inspirato (Fi_O2), il tempo inspiratorio (TI), il tempo espiratorio (TE), il picco di pressione inspiratorio (Peak Inspiratory Pressure, PIP) e la pressione positiva di fine espirazione (Positive End-Expiratory Pressure, PEEP) sono determinati in modo indipendente. La ventilazione volume-controllata può essere utile soprattutto nei bambini di peso più elevato, con una compliance polmonare o una resistenza variabili, come si verifica nella displasia broncopolmonare; l’erogazione di un volume controllato di gas a ogni atto respiratorio assicura una ventilazione adeguata.

I parametri ventilatori iniziali sono stabiliti in base al giudizio della gravità del distress respiratorio. Il programma tipico per un neonato con distress respiratorio moderato è Fi_O2 = 40%; TI = 0,4 s.; TE = 1,1 s; la frequenza in ventilazione intermittente mandatoria (Intermittent Mandatory Ventilation, IMV) = 40 atti respiratori/min; PIP = 25 cm H₂O; PEEP = 5 cm H₂O. Questi parametri vengono rapidamente modificati in relazione all’ossigenazione del neonato, ai rientramenti della parete toracica, ai rumori respiratori e alla dispnea, insieme ai dati dell’emogasanalisi. La Pa_CO2 si riduce aumentando la ventilazione/minuto con ognuna delle seguenti manovre: aumentando il volume corrente (aumentando il PIP o riducendo la PEEP) o aumentando la frequenza. La Pa_O2 aumenta sia aumentando la Fi_O2 sia aumentando la pressione media nelle vie aree (aumentando la PIP, aumentando la PEEP, aumentando la frequenza o prolungando il TI). I ventilatori con sensore di trigger sono spesso utilizzati per sincronizzare l’impulso del ventilatore a pressione positiva con l’inizio della respirazione spontanea del paziente. Questo sembra accorciare la durata della ventilazione meccanica e può ridurre il barotrauma. Un sensore di pressione costituito da un pallone riempito d’aria, collegato a un trasduttore di pressione (capsula di Graseby) e posizionato sull’addome del bambino subito sotto il processo xifoideo, può evidenziare l’inizio della contrazione diaframmatica oppure un sensore di flusso o un sensore termico posto a livello del raccordo del tubo endotracheale possono evidenziare l’inizio della inspirazione spontanea.

Per il trattamento di patologie polmonari meno gravi o per il divezzamento dal ventilatore, quest’ultimo può essere regolato nella funzione di controllo assistito per fornire un piccolo incremento di pressione nelle vie aeree o un piccolo volume di gas a ogni atto respiratorio spontaneo.

Per ridurre al minimo il rapporto pressione/volume del ventilatore (che può determinare un barotrauma con intrappolamento d’aria a livello polmonare o displasia broncopolmonare), viene consigliata la tecnica dell’ipercapnia permissiva (si tollera un’elevata Pa_CO2 finche il pH rimane 7,25). Similmente, una Pa_O2 pari a 40 mm Hg è raccomandata se la PA è normale e non è presente acidosi metabolica.

Se le condizioni del bambino peggiorano acutamente (variazioni repentine nell’ossigenazione, nell’emogasanalisi, nella PA o nella perfusione), il tubo endotracheale deve essere subito controllato per valutarne la posizione e la pervietà. La punta del tubo è ben posizionata quando può essere palpata attraverso la parete toracica anteriore, a livello dell’incisura soprasternale; essa deve essere visualizzata, dalla rx del torace, circa a metà strada tra le clavicole e la carena. Se c’è qualche dubbio riguardo la sua posizione o pervietà, bisogna rimuovere il tubo e supportare il bambino mediante una ventilazione con maschera e pallone finché non viene inserito un altro tubo endotracheale.

Quando l’attività respiratoria migliora, il neonato può essere svezzato dalla ventilazione intermittente mandatoria (IMV) riducendo la Fi_O2, la pressione inspiratoria e la frequenza. I respiratori a pressione positiva con flusso continuo permettono al bambino di respirare spontaneamente contro una PEEP mentre la frequenza del ventilatore viene progressivamente ridotta. Dopo che la frequenza è stata ridotta a 10 atti/min, il neonato in genere sopporterà l’estubazione. Lo stadio finale del divezzamento dal ventilatore comprende l’estubazione e, possibilmente, un supporto con CPAP, tramite cannule nasali o (rinofaringee) e quindi l’uso di una tenda o di una cannula nasale per somministrare O₂ umidificato o aria umidificati.

I bambini con una malattia polmonare restrittiva meno grave (p. es., atelettasia diffusa, sindrome del distress respiratorio, edema polmonare) se sono posti in CPAP possono avere un miglioramento dell’ossigenazione e possono evitare l’esigenza di ricorrere alla ventilazione a pressione positiva. In CPAP, che può essere effettuata utilizzando cannule nasali o un tubo endotracheale, i bambini respirano spontaneamente contro una pressione positiva del gas, di solito regolata a 5-7 cm di H₂O. Possono essere utilizzati vari tipi di sistemi per fornire la pressione positiva o essa può essere ottenuta utilizzando un ventilatore convenzionale con la frequenza regolata a zero. La CPAP mantiene gli alveoli distesi durante l’espirazione e quindi migliora l’ossigenazione.

I neonati di peso molto basso possono essere divezzati con successo se è stata iniziata la somministrazione di una metilxantina, p. es., l’aminofillina (8 mg/kg EV in bolo e mantenimento con 2,0 mg/kg EV q 8 h, variando il dosaggio, se necessario, per mantenere un livello ematico di teofillina tra 7 e 12 mg/ml [39-67 mmol/l]). La medesima dose di aminofillina può essere somministrata anche PO o mediante sondino gastrico Le metilxantine sono degli stimolanti dell’attività respiratoria mediata dal SNC, che aumentano lo sforzo respiratorio e possono ridurre gli episodi di apnea e bradicardia, possibili ostacoli a un buon divezzamento dal respiratore.

L’ossigenazione extracorporea di membrana (ExtraCorporeal Membrane Oxygenation, ECMO) può essere eseguita in un centro specializzato per mantenere in vita un bambino che non può essere adeguatamente ossigenato e ventilato con un ventilatore convenzionale. L’ECMO viene continuata finche la sottostante malattia polmonare non raggiunge lo stadio in cui il bambino può sopravvivere senza il suo ausilio. Ogni centro ha dei criteri per l’esecuzione dell’ECMO in neonati di età gestazionale > 34 sett. con insufficienza respiratoria, basati sulla probabilità del bambino di non sopravvivere se trattato con un ventilatore convenzionale. L’ECMO non viene effettuata in bambini di età gestazionale < 34 sett. a causa dell’alto rischio di emorragia intraventricolare derivante dall’uso di sangue eparinizzato.

L’ECMO veno-venosa utilizza una cannula a doppio lume posta in una vena giugulare interna; l’ECMO artero-venosa utilizza una cannula in un’arteria carotide comune e un’altra in una vena giugulare interna. Il sangue viene deviato dalla vena giugulare attraverso la membrana ossigenante, che serve da polmone artificiale per rimuovere CO₂ e apportare O₂. Il sangue ossigenato viene quindi riportato nella vena giugulare interna o nell’arteria carotide. L’ECMO può mantenere la Pa_O2 e la Pa_CO2 a qualunque livello desiderato. L’ECMO veno-arteriosa è anche in grado di sostenere la PA sistemica e il circolo e può salvare la vita di bambini con insufficienza circolatoria, come si verifica nella sepsi fulminante.

L’ECMO salva la vita di alcuni neonati critici di età gestazionale > 34 sett. (p. es., quelli con ipertensione polmonare persistente, ernia diaframmatica congenita e polmonite fulminante), ma una parte di questi bambini avrà un danno neurologico.

Un ventilatore ad alta frequenza può migliorare l’ossigenazione in alcuni bambini con grave enfisema interstiziale polmonare o con atelettasia diffusa o edema polmonare (v. più avanti in Enfisema polmonare interstiziale). Lo scopo è quello di mantenere i gas ematici vicini ai valori normali; bassi valori di Pa_O2, intorno a 40 mm Hg e un’elevata Pa_CO2, intorno a 50 mm Hg, possono essere considerati accettabili. Sono stati introdotti diversi tipi di ventilatori ad alta frequenza, inclusi quelli jet, gli oscillatori e i ventilatori a interruzione di flusso. Essi possono effettuare 400-900 atti respiratori/min.

La paralisi muscolare (p. es., utilizzando vancuronio o bromuro di pancuronio 0,1 mg/kg EV, da ripetere quando necessario, per prevenire i movimenti volontari) può aiutare a stabilizzare alcuni neonati estremamente critici, ma è un metodo a cui fare ricorso in casi selezionati; i neonati sottoposti a paralisi possono aver bisogno di un maggiore sostegno respiratorio, che può favorire il barotrauma. Altri bambini possono beneficiare della sedazione con fentanyl o midazolam. Non è definito l’utilizzo ottimale di sedativi e agenti paralizzanti.

Studi recenti hanno dimostrato che l’inalazione di ossido nitrico, uno specifico vasodilatatore polmonare, migliora l’ossigenazione nei bambini in cui la vasocostrizione polmonare contribuisce all’ipossia. Questi bambini possono avere una ipertensione polmonare idiopatica, una polmonite o un’ernia diaframmatica congenita. Alcuni possono non necessitare di ECMO se trattati con ossido nitrico. L’uso dell’ossido nitrico non è stato ancora approvato dalla FDA.

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