Respiratoire - circulatoire interacties op de IC

Presentatie over: "Respiratoire - circulatoire interacties op de IC"— Transcript van de presentatie:

1 Respiratoire - circulatoire interacties op de IC
Ralph Pruijsten, cardioloog-intensivist, afd. Intensive Care

2 Respiratoire - circulatoire interacties op de IC
Inleiding Hemodynamische gevolgen van fysiologische ademhaling en van mechanische beademing Acute en chronische rechter ventrikel overbelasting ‘Take home messages’

3 Inleiding

4 Inleiding Adolf Kußmaul (Duitsland, 1822 – 1902) Wikipedia.org

5 Inleiding Adolf Kußmaul (Duitsland, 1822 – 1902)
Wikipedia.org Kussmaulse ademhaling (keto-acidose) Ziekte van Kussmaul (polyarteritis nodosa) Teken van Kussmaul

6 Inleiding Adolf Kußmaul (Duitsland, 1822 – 1902)
Wikipedia.org Kussmaulse ademhaling (keto-acidose) Ziekte van Kussmaul (polyarteritis nodosa) Teken van Kussmaul Pulsus paradoxus

7 Inleiding Pulsus paradoxus
Daling van systemische systolische bloeddruk >10 mmHg tijdens inspiratie. Bij: Instroombelemmering van het hart (b.v. harttamponade) Extreem grote variatie in intrathoracale drukken (b.v. asthma bronchiale).

8 Inleiding Pulsus paradoxus
Foutieve benaming: niets paradoxaals aan een pulsus paradoxus Sterke uiting van een normaal fysiologisch fenomeen Schijnbare tegenstrijdigheid tussen het (bijna) wegvallen van de pols en de normale activiteit van het hart, zoals die aan de thorax kon worden vastgesteld.

9 Inleiding: principes van de circulatie
Circulatie: de principes Wat er inkomt, moet eruit Instromend bloed = uitstromend bloed RV output = LV output Veneuze return flow = arteriele flow Meer veneuze return: meer bloed moet worden weggepompt Girbes, ESICM 2014

10 Inleiding: principes van de circulatie
Circulatie: de principes Wat er inkomt, moet eruit Instromend bloed = uitstromend bloed RV output = LV output Veneuze return flow = arteriele flow Meer veneuze return: meer bloed moet worden weggepompt Flow gaat van hoge druk -> lage druk Geen drukverschil: geen flow Wet van Ohm: V = I * R Drukverschil = Flow * Weerstand -> Flow = Drukverschil / Weerstand Girbes, ESICM 2014

11 Inleiding Bakker, ESICM 2014

12 Inleiding: Fysiologisch model Guyton
V. Bommel, Erasmus MC

13 Inleiding: Fysiologisch model Guyton
Positieve drukbeademing V. Bommel, Erasmus MC

14 Inleiding Beademing: alveolaire druk en pleurale druk
M. Ranieri, ESICM, 2014

15 Inleiding Beademing: alveolaire druk en pleurale druk
M. Ranieri, ESICM, 2014

16 Inleiding Respiratoire - circulatoire interactie
Spontane inademing: negatieve pleurale druk => negatieve intrathoracale druk => meer veneuze return

17 Inleiding Respiratoire - circulatoire interactie
Spontane inademing: negatieve pleurale druk => negatieve intrathoracale druk => meer veneuze return Positieve drukbeademing: positieve pleurale druk => positieve intrathoracale druk => minder veneuze return

18 Inleiding Strong, Stanford University 2013

19 Inleiding Strong, Stanford University 2013

20 Inleiding Strong, Stanford University 2013

21 Schematische weergave van cardiorespiratoire relatie
Duke, CCR 1999 Paw = airway pressure, Palv = alveolar pressure, Ppl = intrathoracic pleural pressure, Pex = extramural stress, Pin = intramural stress, Ptm = transmural pressure, Psystole = aortic blood pressure

22 Inleiding Cardiovasculaire effecten van respiratie afhankelijk van:
Grootte van ΔPtm Gevoeligheid van cardiovasculair systeem voor ΔPtm Klinische variabelen: Cardiovasculaire status van patient Respiratoire status van patient Respiratiemodus

23 Inleiding Ventriculaire interdependentie:
Belangrijk fysiologisch concept LV en RV delen pericardholte (gelimiteerde ruimte en compliantie) en interventriculair septum. Druk/volume karakteristieken van RV beïnvloeden LV

24 Ventriculaire interdependentie:
Levi, NTVG 1999

25 Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

26 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

27 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

28 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

29 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

30 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens spontane inademing Duke, CCR 1999

31 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Spontane inademing bij gezonde personen: Beperkte daling RRsyst (< l0 mmHg).

32 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Spontane inademing bij gezonde personen: Beperkte daling RRsyst (< l0 mmHg). Door: 1) toename van LV afterload

33 Inleiding Strong, Stanford University 2013

34 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Spontane inademing bij gezonde personen: Beperkte daling RRsyst (< l0 mmHg). Door: 1) toename van LV afterload

35 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Spontane inademing bij gezonde personen: Beperkte daling RRsyst (< l0 mmHg). Door: 1) toename van LV afterload, 2) ventriculaire interdependentie 3) transmissie van verlaagde intra-thoracale Pex naar extrathoracale vaten.

36 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Spontane inademing bij gezonde personen: Beperkte daling RRsyst (< l0 mmHg). Door: 1) toename van LV afterload, 2) ventriculaire interdependentie 3) transmissie van verlaagde intra-thoracale Pex naar extrathoracale vaten.

37 Inleiding Onder bepaalde (pathologische) omstandigheden neemt de bloeddrukdaling bij inspiratie sterk toe (‘pulsus paradoxus’). Daling RR bij inspiratie door: 1) toename van LV afterload, 2) ventriculaire interdependentie 3) transmissie van verlaagde intra-thoracale Pex naar extrathoracale vaten.

38 Inleiding Onder bepaalde (pathologische) omstandigheden neemt de bloeddrukdaling bij inspiratie sterk toe (‘pulsus paradoxus’). Daling RR bij inspiratie door: 1) toename van LV afterload 2) ventriculaire interdependentie 3) transmissie van verlaagde intra-thoracale Pex naar extrathoracale vaten.

39 Inleiding Pulsus paradoxus

40 Inleiding Samenvatting: fysiologische ademhaling
Belangrijkste cardiovasculaire effecten van spontane inspiratie: 1) stijging van LV afterload 2) stijging van RV preload Factoren die RR-fluctuatie tijdens spontane ademhaling kunnen versterken: 1) daling van preload (b.v. hypovolaemia, venodilatatie) 2) stijging van LV afterload door diepere inademing (b.v. bronchospasmen).

41 Inleiding Cardiovasculaire effecten van mechanische beademing
Mechanische beademing: positieve ΔPpl tijdens inspiratie

42 Inleiding Cardiovasculaire effecten van mechanische beademing
Mechanische beademing: positieve ΔPpl tijdens inspiratie Daling RR door: 1) daling RV preload 2) stijging PVR 3) daling LV preload 4) ventriculaire interdependentie.

43 Inleiding Cardiovasculaire effecten van mechanische beademing
Mechanische beademing: positieve ΔPpl tijdens inspiratie Daling RR door: 1) daling RV preload 2) stijging PVR 3) daling LV preload 4) ventriculaire interdependentie.

44 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

45 Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

46 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

47 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

48 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

49 Inleiding Schematische weergave van cardiorespiratoire interactie
tijdens positieve druk inspiratie Duke, CCR 1999

50 Inleiding Hemodynamische effecten van MV nemen toe bij:
1) afname van veneuze return (b.v. hypovolemie, venodilatatie) 2) toename van intra-thoracale druk (b.v. hoge Tv, hoge PEEP) 3) afname van compensatoire reflexen (sedatie)

51 Inleiding Hemodynamische effecten van MV nemen toe bij:
1) afname van veneuze return (b.v. hypovolemie, venodilatatie) 2) toename van intra-thoracale druk (b.v. hoge Tv, hoge PEEP) 3) afname van compensatoire reflexen (sedatie) =>cardiovasculaire collaps bij intubatie

52 Inleiding Effecten beperken door:
1) volume-expansie om LV-preload te herstellen 2) pressure support-beademing, om ΔPpl te beperken 3) hoge thoracale drukken voorkomen (hoge PEEP, hoog AMV)

53 Inleiding Cardio-pulmonale interactie bij hartfalen
Toegenomen ademarbeid => negatieve Ppl toegenomen LV-afterload uitputting ademhalingsspieren => respiratoire acidose myocardischemie

54 Inleiding Cardio-pulmonale interactie bij hartfalen
Toegenomen ademarbeid => negatieve Ppl toegenomen LV-afterload uitputting ademhalingsspieren => respiratoire acidose myocardischemie progressieve systolische en diastolische dysfunctie daling cardiac output compensatoire sympathische respons.

55 Inleiding Cardio-pulmonale interactie bij hartfalen
Positieve drukbeademing nuttig, want: vermindert hypoxie vermindert ademarbeid, metabole behoeften verbetert afterload Non-invasieve beademing

56 Inleiding Schematische weergave van het effect van positieve druk inspiratie bij systolische dysfunctie (hartfalen) Duke, CCR 1999

57 Inleiding Pulmonale vaatweerstand (PVR):
belangrijkste determinant van RV afterload. Beinvloed door verandering in longvolumen. Afhankelijk van balans in vasulaire tonus van twee componenten: alveolaire vaten en extra-alveolaire of parenchymale vaten.

58 Inleiding Bron: 78 Steps Health Journal

59 Inleiding Shekerdemian et al, Arch Dis Child 1999

60 Shekerdemian et al, Arch Dis Child 1999
FRC = functionele residucapaciteit (volume dat na een normale uitademing in de long achterblijft) RV = residuaal volume (volume dat niet uitgeademd kan worden bij geforceerde uitademing) TLC = totale longcapaciteit (volledig volume van de long) Shekerdemian et al, Arch Dis Child 1999

61 Inleiding Bij beademing rond FRC, zonder grote shift in longvolumina, PEEP max 10 cm H2O: nauwelijks klinisch belangrijke veranderingen in RV-afterload. Kleine veranderingen in longvolume kunnen aanzienlijke hemodynamische verandering geven, door verandering PVR. Pas op met ‘airtrapping’ en grote shifts in longvolumina

62 g Diagnostiek van cardiale rechtsbelasting -ECG -Echocardiografie

63 Inleiding ECG bij COPD:
-laagstand diafragma en interpositie van longweefsel

64 Inleiding ECG bij COPD:
-laagstand diafragma en interpositie van longweefsel Elongatie (verticaal) Rotatie van het hart Lage voltages ECGPedia

65 Inleiding

66 Inleiding ECG bij COPD:
-laagstand diafragma en interpositie van longweefsel

67 Inleiding ECG bij COPD:
-laagstand diafragma en interpositie van longweefsel -effecten van hypoxische pulmonale vasoconstrictie: pulmonale hypertensie Rechter ventrikel overbelasting Rechter atrium overbelasting

68 Inleiding

69 Inleiding RA-overbelasting: ‘P-pulmonale’:
>0,25 mV (2,5mm) in II, III en aVF

70 Inleiding RV-hypertrofie

71 Inleiding RV-hypertrofie Hoge R-top in V1 (>7 mm; R/S ratio > 1)
Diepe S in V6 (>7 mm; R/S ratio < 1).

72 Inleiding RV-hypertrofie Hoge R-top in V1 (>7 mm; R/S ratio > 1)
Diepe S in V6 (>7 mm; R/S ratio < 1). RV-strain (ST-depressie en T-top inversie V1-4) Rechter as deviatie (+150 graden).

73 Inleiding

74 Inleiding

75 Inleiding Rechter as deviatie (+150 graden)
P- pulmonale (P-top in afl. II >2,5 mm) RBTB (incompleet)

76 Inleiding Multifocale atriale tachycardia

77 Inleiding

78 Inleiding Snel, irregulair ritme met multiple P-top morfologieen
Rechter hartas Hoge R in V1 en diepe S in V6, passend bij rechter ventrikelhypertrofie

79

80 Inleiding Verticale as (+90 graden). P-pulmonale Clockwise rotatie
Lage voltages

81 Inleiding

82 Inleiding

83 Inleiding Longembolieen Sinustachycardie
Diepe S in I, q en negatieve T in III RA-overbelasting, Rechter hartas RBTB T-topinversie anterior

84 Inleiding

85 Inleiding

86 Inleiding voor: na:

87 Inleiding Echocardiografie

88 Inleiding

89 Inleiding

90 Inleiding

91 Inleiding

92 Cor pulmonale Rechtszijdige hartaandoening (uiteindelijk RV-falen), door chronische longziekte (pulmonale hypertensie)

93 Cor pulmonale Rechtszijdige hartaandoening (uiteindelijk RV-falen), door chronische longziekte (pulmonale hypertensie) Tevoren vaak niet duidelijk dat sprake is van cor pulmonale

94 Cor pulmonale / RV-falen
Valkuil 1: (Ruime) Volume resuscitatie: kan leiden tot progressief RV- (en LV-) falen Mayo, ESICM 2014

95 Valkuilen bij RV-falen op de IC:
Cor pulmonale / RV-falen Valkuil 1: (Ruime) Volume resuscitatie: kan leiden tot progressief RV- (en LV-) falen Valkuil 2: Intubatie: Vasoplegie kan leiden tot ernstige instabiliteit Mayo, ESICM 2014

96 Valkuilen bij RV-falen op de IC:
Cor pulmonale / RV-falen Valkuil 1: (Ruime) Volume resuscitatie: kan leiden tot progressief RV- (en LV-) falen Valkuil 2: Intubatie: Vasoplegie kan leiden tot ernstige instabiliteit Valkuil 3: Positieve drukbeademing: Kan leiden tot verhoging RV-afterload => progressie RV-falen Mayo, ESICM 2014

97 RV-falen op de IC Cor pulmonale: beleid
Chronisch cor pulmonale / ‘Acute on chronic’? => Zoek naar acute oorzaken Cave hemodynamische verslechtering bij intubatie PEEP optimaliseren Diuretica, vasodilatatie (NO), inotropie Normaliseer pO2 / pCO2 / pH (pulmonale vasoconstrictie) Mayo, ESICM 2014

98 Inleiding ‘Take home messages’

99 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Mechanische beademing heeft hemodynamische effecten, de mate hiervan hangt af van: de hemodynamische en respiratoire status van de patient de ventilatoire parameters De voornaamste reden van bloeddrukdaling bij (fysiologische) inademing is stijging van de LV-afterload

100 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Mechanische beademing heeft hemodynamische effecten, de mate hiervan hangt af van: de hemodynamische en respiratoire status van de patient de ventilatoire parameters De voornaamste reden van bloeddrukdaling bij (fysiologische) inademing is stijging van de LV-afterload

101 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Mechanische beademing verlaagt RV- en LV-preload en verbetert LV- afterload Mechanische beademing kan gunstig zijn voor de hemodynamiek in geval van gedecompenseerd hartfalen

102 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Mechanische beademing verlaagt RV- en LV-preload en verbetert LV- afterload Mechanische beademing kan gunstig zijn voor de hemodynamiek in geval van (gedecompenseerd) hartfalen

103 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Hemodynamische effecten van mechanische beademing nemen toe bij: afname van veneuze return toename van intra-thoracale druk afname van compensatoire reflexen Beademing kan het beste plaatsvinden met longvolumina rond FRC

104 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Hemodynamische effecten van mechanische beademing nemen toe bij: afname van veneuze return toename van intra-thoracale druk afname van compensatoire reflexen Beademing kan het beste plaatsvinden met longvolumina rond FRC

105 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Cor pulmonale (rechtszijdige hartaandoening t.g.v. chronische pulmonale hypertensie) is een ernstige aandoening, met belangrijke consequenties voor behandeling op de IC. Cor pulmonale kan gediagnosticeerd worden middels echocardiografie

106 ‘Take home messages’ Take Home Mesages (1):
Cor pulmonale (rechtszijdige hartaandoening t.g.v. chronische pulmonale hypertensie) is een ernstige aandoening, met belangrijke consequenties voor behandeling op de IC. Cor pulmonale kan gediagnosticeerd worden middels echocardiografie

107

108

109 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling Inademing:
Reductie van Ppl, doorgegeven aan intra-thoracale organen. Doel: expanderen longen, maar leidt ook tot daling cardiale Pex (en stijging Ptm) RV-eind-diastolisch volume stijgt=> slagvolume stijgt.

110 Inleiding Cardiovasculaire effecten van spontane ademhaling
Na delay van 1-2 hartslagen: stijging Links Ventriculair Eind-Diastolisch Volume (LVEDV) Duur gelijk aan inspiratoire fase van respiratiecyclus. =>draagt bij aan stijging RR tijdens expiratie.

111 Inleiding Fysiologische uitademing Systolische bloeddruk stijgt door:
Daling LV-afterload Stijging LV-preload (vertraagd effect van inspiratoire stijging van RV-output. Spontane ademhaling heeft nauwelijks effect op de pulmonale vaatweerstand (PVR).