Guinguette Marais Poitevin

Questo capitolo è più rilevante per la Sezione F6(vi) del CICM Primary Syllabus 2017, che si aspetta che i candidati all’esame siano in grado di “spiegare il concetto di shunt”, e per la Sezione V(ii), che chiede loro di “spiegare la commistione venosa, la sua relazione con lo shunt e il mismatch ventilazione-perfusione
(V/Q)”. Questo argomento specifico è apparso nella domanda 6 del secondo esame del 2009. Il fatto che sia apparso solo una volta non dovrebbe scoraggiare i candidati all’esame dal prendere familiarità con l’argomento, in quanto è abbastanza fondamentale. Se la discussione sulla differenza tra la commistione venosa e lo shunt fa chiudere gli occhi, almeno l’equazione di Berggren dovrebbe essere ben compresa e memorizzata, perché è un gioco leale per le domande future e le stazioni viva.

In sintesi:

La spiegazione più dettagliata di questi concetti può essere trovata in “Understanding the meaning of the shunt fraction calculation” di Cruz & Metting (1987), ma questo articolo non è liberamente disponibile, e in virtù della sua completezza potrebbe essere irragionevole per una revisione dell’ultimo minuto. Un riferimento migliore è probabilmente Bigeleisen (2001), che non solo è un articolo gratuito, ma anche uno che è stato scritto con l’espressa intenzione di spiegare questi concetti a persone che poi dovrebbero insegnare ad altri.

La relazione tra commistione venosa e shunt

Che cos’è lo “shunt”? Un autorevole documento degli anni ’70 (“Glossario sulla respirazione e gli scambi gassosi”, Hughes et al, 1973) lo definisce come :

“Collegamento vascolare tra vie circolatorie in modo che il sangue venoso venga deviato in vasi contenenti sangue arterializzato”

Quindi, chiaramente non è questo il tipo di shunt di cui stiamo parlando qui. Per la fisiologia respiratoria, Wests (p.68 della 10° edizione) definisce lo shunt come:

“sangue che entra nel sistema arterioso senza passare attraverso le aree ventilate del polmone”

West non cerca di fare una distinzione tra admixture venosa e shunt, ma in altri libri di testo (Nunn e Levitzky inclusi) i due termini sono resi distinti. Nell’ottava edizione di Nunn (p. 123), la commistione venosa è definita come:

“il grado di commistione del sangue venoso misto con il sangue endcapillare polmonare che sarebbe necessario per produrre la differenza osservata tra la PO2 arteriosa e la PO2 endcapillare polmonare (di solito considerata uguale alla PO2 alveolare ideale)”

Quindi, La “commistione venosa” è la stima calcolata di quanto sangue ipossico sarebbe necessario per produrre i risultati misurati di ossigeno arterioso, per una data portata cardiaca. Si tratta di un volume di sangue deossigenato della circolazione venosa che sembra aver bypassato i polmoni, non partecipando ad alcuno scambio di gas.

Quindi… che differenza c’è con lo shunt? Bene. I due termini sono spesso usati in modo intercambiabile. Per i redattori di Nunn’s, la confusione negli studenti deve essere stata considerata di tale portata da giustificare una breve sottosezione sulla nomenclatura, alla fine della quale gli autori ammettono che, anche se i due concetti sono distinti, “la commistione venosa è …spesso definita vagamente shunt”.

Tuttavia, la commistione venosa non è shunt. È un volume calcolato che sembra aver bypassato la superficie di scambio dei gas polmonari. È il prodotto dell’equazione dello shunt, che presuppone che ci siano solo due tipi di alveoli (perfettamente ventilati e perfettamente collassati). Il “vero” shunt intrapolmonare, al contrario, è il volume di sangue venoso che ha effettivamente bypassato gli alveoli aerati ed è tornato al cuore sinistro attraverso la circolazione polmonare. Il “vero” shunt non integra il contributo delle vene tebesiane e delle regioni alveolari con rapporti V/Q tra 0 e 1,0, o qualsiasi altra fonte aggiunta di sangue venoso extra che contribuisce alla circolazione sistemica (come gli shunt intracardiaci da destra a sinistra) e quindi il volume di miscela venosa calcolato sarà solitamente maggiore.

Quindi, la commistione venosa non stima accuratamente il volume del vero shunt intrapolmonare, né aiuta a determinare esattamente la provenienza del sangue venoso in più. Il termine stesso “commistione venosa” implica che c’è una certa quantità nota di sangue venoso ipossico che si mescola con la circolazione arteriosa, ma in realtà non esiste una cosa del genere; non si sa mai esattamente quanto volume di sangue di shunt ci sia, o quanto sia ipossico quel sangue. Invece, si calcola una certa frazione della portata cardiaca che consiste in quel sangue. Questa è una scorciatoia del tutto ragionevole, perché in realtà è impossibile misurare il “vero” shunt, in quanto praticamente non si può mai separare la frazione di sangue proveniente da unità polmonari veramente non ventilate (V/Q =0) dal sangue che proviene da unità solo parzialmente ventilate (V/Q < 1.0). Per questo motivo, ricorriamo all’uso della commistione venosa come surrogato dello shunt, e la riportiamo come “frazione di shunt”, o Fshunt.

Tipi di shunt e commistione venosa

Sembra esistere un sistema di classificazione per lo shunt, che tende a variare tra i libri di testo (mentre alcuni, come quello di West, abbandonano l’idea di classificare le cose). Non solo le categorie sono diverse, ma la stessa categoria nominale può avere significati diversi per autori diversi. Per esempio, ecco un confronto tra Nunn e Levitzky:

Diversi sistemi di classificazione
per la commistione venosa e lo shunt

Da Nunn’s, 8a edizione	Da Levitzky, 7a edizione
Shunt anatomico: shunt fisiologico vene bronchiali vene tebesiane shunt “vero” shunt intracardiaco Shunt “Virtuale” Shunt anatomico patologico Spread V/Q Shunt fisiologico	Shunt fisiologici shunt anatomico fisiologico vene bronchiali vene tebesiane shunt anatomico patologico anatomico patologico Shunt intracardiaco Shunt intrapolmonare Shunt intrapolmonare assoluto (shunt “vero”) “Shunt-come gli stati”: V/Q scatter, cioè V/Q < 0
Da Basic Physiology for Anaesthetists di Chambers et al (2015) Shunt fisiologico: Shunt anatomico vene bronchiali vene tebesiane Shunt funzionale diffusione V/Q Shunt patologico: Shunt intracardiaco AVM polmonare Shunt intrapolmonare (vero shunt)

Queste sono solo alcune delle possibili tassonomie. A giudicare dalla mancanza di riferimenti bibliografici, queste non sono state composte dal lavoro di una sorta di organismo scientifico, ma piuttosto inventate da ogni autore di libri di testo in modo indipendente. Come tale, è impossibile dire quale di esse sia “migliore”. I candidati all’esame sono invitati a scegliere un sistema e ad attenervisi.

Senza cercare di giustificare nessuno dei sistemi di classificazione esistenti o tentare di inventarne uno nuovo, la seguente lista di shunt e miscele shuntish è offerta in uno stato non ordinato.

Diverse fonti di commistione venosa

• Shunt “vero” attraverso un polmone inutile: sangue che passa attraverso un polmone pneumatico malato (o uno che è collassato), con un rapporto V/Q di 0 (cioè nessun V, tutto Q). Questo sangue non scambierà alcun gas.
• “dispersione V/Q”: Le regioni polmonari che hanno un rapporto V/Q inferiore a 1 avranno uno scambio di gas inefficiente, e restituiranno sangue venoso polmonare incompletamente ossigenato. Come suggerisce il nome, il contenuto di ossigeno di tale sangue sarà disponibile in una vasta gamma, dal sangue che assomiglia molto al venoso misto, al sangue che è solo leggermente deossigenato. La categoria di shunt anatomico per qualche motivo esclude questa forma di commistione venosa.
• Le vene tebesiane, altrimenti note come venae cordis minimae, sono piccole vene senza valvole nelle pareti delle quattro camere cardiache. Il loro contributo al flusso sanguigno è insignificante – l’esame di soggetti anestetizzati ha suggerito che il flusso delle vene tebesiane contribuisce 0,12% a 0,43% del flusso aortico totale. Tuttavia, il contenuto di ossigeno all’interno di queste vene è probabilmente molto basso, e l’impatto sulla differenza A-a non è banale.
• Le vene bronchiali contribuiscono probabilmente non più dell’1% della portata cardiaca totale. Si tratta di sangue che lascia l’aorta, nutre la parete bronchiale e poi si ricongiunge alla circolazione centrale drenando nelle vene polmonari. Secondo Nunn, nei pazienti con bronchiectasie o BPCO questo contributo potrebbe essere considerevole – fino al 10% della gittata cardiaca.
• La cardiopatia congenita con shunt da destra a sinistra è una possibilità che dovrebbe essere menzionata, poiché permette al cuore destro di espellere nella circolazione sinistra, bypassando i polmoni.
• Connessione artero-venosa intrapolmonare, come una MAV o una fistola, farebbe esattamente la stessa cosa dello shunt intracardiaco
• Fonti intrapolmonari di sangue poco ossigenato, come il sangue che drena dalle profondità anossiche di un tumore polmonare, o gli shunt portopolmonari nelle malattie epatiche, possono fornire sangue molto povero di ossigeno alla circolazione venosa polmonare
• Lo shunt virtuale è virtuale nel senso che potrebbe non esistere realmente. Quando la misurazione dello shunt viene eseguita senza un campione di sangue venoso misto, lo shunt risultante viene definito virtuale. Per quanto si può dire, questa terminologia è unica nei lavori pubblicati da, o su, Nunn (vedi Lawler & Nunn, 1984). Secondo gli autori originali, questo è “lo shunt che spiegherebbe la relazione tra la PO2 arteriosa e la concentrazione di ossigeno ispirata se la differenza di concentrazione di ossigeno arterioso-venoso misto fosse del 5 % vol”.

La grandezza di una frazione di shunt normale

Nella domanda 6 del secondo documento del 2009, gli esaminatori del CICM sembrano essersi aspettati qualche dichiarazione di una frazione di shunt o di un valore di commistione venosa “normale”. In sintesi, questo è tutt’altro che chiaro.

Per lo shunt vero e proprio, fonti diverse citano frazioni molto diverse. Per esempio, Smeenck et al (1997) lo hanno esplorato in un gruppo di pazienti sottoposti a un testo di ossigeno al 100% prima di un intervento cardiaco, e hanno calcolato una frazione di shunt del 10%. Questo gruppo, naturalmente, non può essere considerato normale o sano, poiché erano tutti in attesa di un intervento cardiaco. Ming et al (2014) hanno usato una frazione di shunt del 5% come cut-off del range di normalità per il loro studio di valutazione del test dell’ossigeno al 100%. Sarkar et al (2017) riportano il 2-3% nella loro revisione, ma non citano una fonte. Probabilmente il riferimento più autorevole su questo argomento è Wagner et al (1974), che hanno usato il MIGET per valutare volontari sani. Questi soggetti non avevano essenzialmente alcuno shunt con aria ambiente normale, e uno shunt medio di circa il 3,2% mentre respiravano il 100% di FiO2 (o fino al 10,7% nel caso di un soggetto), che gli investigatori hanno attribuito all’atelettasia da denitrogenazione.

L’admixture venosa, misurata in soggetti normali che respirano aria ambiente, è di solito circa il 3%. Questo valore proviene da Said & Banerjee (1963).