OXIGENOTERAPIA IN

REABILITAREA

PULMONARA

INDICATII SI COMPLICATII

OXIGENOTERAPIA PE TERMEN LUNG

Oxigenoterapia de lunga durata.

Oxigenoterapia la domiciliu (OLD)

Rolul terapeutic potential al oxigenoterapiei: descoperit in sec. XVIII. Investigatiile privind rolul sau in recuperare: in 1950 - COTES si

GILSON si mai tarziu BARACH au demonstrat ca utilizarea micilor cilindri ambulatori de oxigen la pacientii cu BPOC poate ameliora capacitatea de exercitiu si reduce dispneea.

Oxigenoterapia joaca un rol important in reabilitarea pulmonara si poate fi utilizata in urmatoarele situatii:

Oxigenoterapie pe termen lung: – corecteaza hipoxemia cronica – amelioreaza livrarea de oxigen catre organele vitale.

Oxigenoterapie ambulatorie: – corecteaza hipoxemia de efort – amelioreaza capacitatea de exercitiu – reduce dispneea dizabilitanta.

Oxigenoterapia suplimentara poate fi utilizata in timpul antrenamentului fizic ca parte a programului de reabilitare pulmonara (punct de vedere controversat).

Oxigenoterapia la domiciliu (OLD)

Beneficiile se exprimă în termeni de: supravieţuire

efecte fiziologice (corectarea hipoxemiei, a policitemiei secundare, descreşterea hiperinflaţiei dinamice, îmbunătăţirea hemodinamicii pulmonare)

beneficii clinice (diminuarea dispneei, îmbunătăţirea toleranţei la efort, îmbunătăţirea calităţii somnului şi a funcţiei cognitive)

beneficii psihologice (îmbunătăţirea statusului emoţional şi a calităţii vieţii).

Există trei tipuri de dispozitive folosite ca surse terapeutice de oxigen:

o surse cu oxigen lichid (rezervoare izolate termic) o cilindri cu oxigen gazos comprimat o concentratoare de oxigen (aparate electrice care îndepărtează

azotul din aer).

“Dozarea” O2

Practica comuna a initierii “dozelor” de O2 la 2 L/min

pe canula nazala se trage din 2 studii efectuate in anii ‘60; unul in Winnipeg, Canada (24) iar al doilea de la Denver Group (25).

In fiecare caz, un numar mic de pacienti (17 in fiecare studiu), spitalizati pentru exacerbari ale BPOC au primit flux suplimentar de O2 crescut gradual in conditii stabile ale statusului clinic.

Aceste 2 articole, ele singure formeaza fundamentul initierii O2-terapiei la pacientii cu BPOC la 2 L/min!

Figura 2. prezinta datele din studiul Denver publicat in 1967.

Figura 2. Raspunsul la nivelul sangelui arterial la 17 pacienti cu obstructie cronica

a cailor aeriene la care nu s-a dezvoltat o crestere progresiva a PCO2

in timpul administrarii unui flux redus de O2. (Aria hasurata reprezinta PaO2

normal in studiul Denver.)

“Dozarea” O2 Trialul Oxigenoterapiei Nocturne (NOTT) a stabilit ca marea

majoritate a pacientilor cu BPOC in stadiu avansat si hipoxemie pot fi controlati prin administrare de O2 pe canula nazala la 1 - 2 L/min. Masuratorile au fost realizate in repaus prin gazometrie (analiza gazelor sangelui arterial).

< 10% din indivizii cu BPOC, in acest studiu, au necesitat ≥ 3 L/min in repaus → oxigenare adecvata.

Studii suplimentare in legatura cu NOTT au sugerat adaugarea in plus a 1 L/min la necesarul de flux in anumite conditii (efort, somn) (18).

Astfel, acest necesar crescut al fluxului de O2 este datorat probabil cererilor metabolice crescute la efort si unui grad modest de hipoventilatie in cursul somnului cu/fara un grad suplimentar de anomalie a transportului de O2 in cursul somnului, sau ambelor.

Astfel, daca nivelul bazal al fluxului (L/min) in repaus este de 2 L/min (PaO2 de 60 - 65 mm Hg sau SaO2 la 90 - 94 %) → acelasi individ va necesita 3 L/min: – la efort – in timpul orelor de somn.

Daca aceste fluxuri sunt/nu necesare intr-adevar: subiectul trialuri extinse.

“Dozarea” O2

In practica, aceste rate ale fluxului sunt folosite astazi in mod obisnuit (cu/fara monitorizare prin pulsoximetrie pentru a documenta necesarul). Din fericire, intrarea pe piata a dispozitivelor portabile, precise si economice de pulsoximetrie, utilizate pentru a detecta reflexia saturatiei in oxigen arterial printr-un captor al pulsului (care reflecta cantitatea de Hb ce transporta O2, exprimata ca procent din Hb totala [SPO2]) ofera o noua oportunitate, intr-adevar o noua dimensiune, in monitorizarea pacientului in orice conditii ale vietii de zi cu zi – inclusiv in timpul somnului.

Asteptarile publicului si medicilor (ca ratele de flux intre 1 - 3 L/min sau > 3 L/min sunt indicate la pacientii stabili clinic) trebuie coroborate cu realitatea ca cele mai noi si usoare oxiconcentratoare si ultra-usoare sisteme de O2 lichid, utilizand livrarea intermitenta (flux pulsat, variabil) asigura de fapt un flux total de O2 < 1 L/min.

Sistemele economizatoare (asociate acestor dispozitive) → mai mare instilare a O2 in cursul inhalarii.

! nasul si faringele reprezinta un rezervor → ca tot fluxul de O2 din cursul pauzei expiratorii, si chiar din expir, nu se pierde (26).

Indicatia de OLD

Inainte de indicatia de OLD si a monitorizarea sale, este esentiala: evaluarea medicala a conditiilor patologice particulare evaluarea stabilitatii clinice. Studiile au aratat ca: aprox. 1/3 din pacienti (observati timp de 3 luni, initial, eligibili

pentru OLD) si-au ameliorat spontan PaO2 la > 8 kPa atunci cand au respirat aer.

pacientii in cursul unor exacerbari acute ale afectiunilor lor n-ar trebui evaluati pentru efectul OLD, intrucat si hipoxemia poate persista dupa exacerbare.

Evaluarea OLD NU este indicata mai devreme de 4 saptamani de la

exacerbare. Evaluarea OLD precoce dupa o exacerbare explica observatia ca un

numar de pacienti aflati sub OLD nu mai corespund criteriilor clinice de indicatie pentru OLD atunci cand sunt reevaluati intr-un stadiu ulterior.

Criteriile de indicatie de OLD

sunt definite de PaO2 < 7.3 kPa (55 mmHg).

pentru un interval al PaO2 intre 7.3 – 8 kPa daca exista evidente de : – hipertensiune pulmonara

– cord pulmonar – policitemie secundara.

Gazometria

masurata de x2 la cel putin 3 saptamani interval pentru a asigura stabilitatea clinica.

are valoare > SaO2 prin pulsoximetru, in evaluarea hipercapniei si a raspunsului ei la oxigenoterapie (necesara in prescrierea in conditii de siguranta a OLD).

Puls oximetria (doar in evaluare/in selectia pacientilor ce necesita alte analize ale gazelor sanguine)

specificitate redusa in privinta intervalului crucial al PaO2 pentru indicatia de OLD

OLD prescrisa ≥ 15 H /zi: supravietuirea se amelioreaza la > 20 H /zi

→ orele de utilizare a OLD n-ar trebui restrictionate in special in BPOC sever.

NU exista nici un beneficiu in utilizarea OLD la pacientii cu BPOC cu PaO2 > 8 kPa.

Hipercapnia se poate agrava la pacientii cu BPOC (rareori in cursul perioadelor de stabilitate clinica).

Hipercapnia semnificativa dezvoltata sub OLD /intreruperi ale somnului

Nocturn: OLD asociata cu ventilatie nazala cu presiune pozitiva. Relatie stransa: variatia hipoxemiei diurn – nocturn in BPOC → nu este necesara

monitorizarea nocturna de rutina a SaO2 si PaCO2.

Criterii de Prescriere Toate aceste trialuri clinic controlate revizuite anterior care au

examinat rezultatele utilizarii suplimentare a oxigenoterapiei de lunga durata la domiciliu s-au ocupat doar de pacientii cu BPOC in stadiu avansat.

Ghidurile de prescriere a O2 la domiciliu in BPOC se bazeaza pe Nocturnal Oxygen Therapy Trial (NOTT). S-a dedus ca un nivel semnificativ al hipoxemiei trebuie documentat anterior prescrierii oxigenoterapiei suplimentare (ex.: PaO2 ≤55 cu SaO2 de ≤88 % timp de ≥3 saptamani – pacient in stare clinica stabila – in absenta exacerbarilor bronsitei, a IC etc.).

Criterii suplimentare - utilizate pentru a justifica includerea subiectilor in trialul NOTT:

1] PO2 = 55 - 59 la pacientul in conditie stabila: a fost permisa introducerea in studiu daca existau evidente de hipertensiune pulmonara, conform criteriilor ECG: – AQRS la dreapta – “P pulmonar” (P in D II, D III si aVF > 2.5 mm);

2] o largire a tractului arterial pulmonar cu evidentierea arterelor pulmonare principale: – conform cu Radiografiile toracice standard (postero-

anterioara si laterala), ca si – evidente clinice suplimentare de hipertensiune pulmonara;

Criterii de Prescriere

3] o evidenta clinica a unei IC drepte cu cresterea presiunii venoase jugulare, judecata prin: – inspectie,

– hepatomegalie de staza, si

– edeme periferice

sugerand cordul pulmonar; sau

4] evidente ale unei policitemii secundare cu un Ht ≥ 55 %.

Aceste din urma 2 stari clinice (cord pulmonar si policitemie secundara), au fost acceptate ca semne ale raspunsului de end-organ la prezenta hipoxemiei semnificative clinic.

Criterii de Prescriere - Ghiduri Generale de Prescriere a O2 la Domiciliu

la Pacienti cu BPOC in stadiu Avansat

Criterii de Selectie a Pacientilor

• Status stabil al afectiunii sub terapie medicamentoasa optima (ex. bronhodilatatoare, antibiotice, corticosteroizi)

• > 2 gazometrii (respirand cel putin 20 min aer ambiental) • PO2 la inspirul aerului din incapere este:

– consecvent de 55 mm Hg, sau

– constant de 55-59 mm Hg plus cord pulmonar diagnosticat clinic / hematocrit 55%.

• Pacientii normoxemici la care este demonstrata sub utilizarea suplimentara de oxigen:

– reducerea dispneei si – cresterea capacitatii de exercitiu.

Doza de Oxigen

• Flux continuu printr-o canula nazala dubla sau simpla

• Sistem de livrare a O2 la cerere cu demonstrarea unei SaO2 adecvate • Cel mai redus flux (litri) pentru a creste

– PO2 la 60-65 mm Hg sau – saturatia oxigenului la 88-94%

• Cresterea fluxului bazal (litru) cu 1 L in cursul exercitiului fizic si somnului

Beneficiile oxigenoterapiei ambulatorii

BPOC + hipoxemie cronica: dezvolta adesea agravari ale desaturarii in oxigen a sangelui arterial in timpul efortului fizic, ce sunt semnificative cand SaO2 scade cu ≥ 4% sub 90% in timpul exercitiului.

Pacientii fara hipoxemie reziduala pot dezvolta o desaturare semnificativa in timpul exercitiului, putand beneficia de oxigenoterapie ambulatorie.

Pacientii cu fibroza interstitiala pot dezvolta la efort o desaturare mai severa la acelasi nivel al PaO2.

Administrarea suplimentara de oxigen in timpul exercitiului la pacienti cu hipoxemie determina: – reducerea ventilatiei pe minut

– cresterea capacitatii maxime de utilizare a oxigenului

Nivelul SaO2 depinde de presiunea exercitata de O2 in sange = presiunea partiala a O2. Doar un medic poate masura aceasta presiune, cu limite intre 75 - 95 mm Hg. In majoritatea cazurilor, OLD se incepe atunci cand PaO2 < 55 mm Hg, ceea ce corespunde aproximativ unei SaO2 de 90%.

In cele mai multe cazuri, o crestere a cantitatii de O2 in OLD nu are efecte secundare asupra corpului uman. Lucru valabil si in cazul pacientilor suferind de atacuri de astm si care inhaleaza O2 la 15 L/min pe termen scurt.

N: pacientul pe OLD inhaleaza pana la 5 L/min: – via o canula nazala / o masca de inhalatie – mixata cu aerul ambiental la fiecare respiratie

→ este aproape imposibil ca % O2 in CAI sa atinga nivele amenintatoare pentru viata.

O2-Terapia trebuie totusi administrata cu mare precautie la anumiti pacienti: – NN – Persoane cu o concentratie crescuta a CO2 sanguin.

In general, nu exista nici un pericol determinat de prea mult O2 in

OLD, chiar daca pacientul trebuie sa inhaleze O2 ani de zile. Cu

greu pot sa apara efecte secundare.

Daca este necesar sa se inhaleze o mixtura de O2-aer ambiental pentru o lunga perioada de timp → mucoase uscate → manifestata adesea printr-o mare susceptibilitate la infectii

Daca anterior inhalarii, O2 este directionat printr-un rezervor special de umidifiere (apa fiarta, distilata si sterilizata) → mucoasele vor fi mai protejate impotriva uscaciunii.

Toxicitatea Oxigenului

Discutia unei posibile toxicitati tisulare a O2 ca rezultat al OLD a fost revazuta din experientele Denver timpurii (TLP). (27,28)

S-au gasit modificari proliferative si fibrotice ale tesutului pulmonar la 6 din 12 autopsii sugerand toxicitatea O2 la pacientii pe OLD care au primit O2 7 – 61 luni (medie 26.7 luni). Modificari similare nu s-au regasit la pacienti cu aceleasi grade de BPOC care nu au primit O2-terapie continua. Totusi, nu exista dovezi ca aceste leziuni sunt responsabile de: – cresterea morbiditatii sau – de grabirea decesului.

! Aceste leziuni au fost gasite cel mai adesea la cei care au supravietuit cel mai mult (media supravietuirii de 32 luni – la cei cu posibila toxicitate a O2, comparativ cu 23 luni supravietuire la cei fara evidente histologice de O2-toxicitate).

! O relatie negativa bizara s-a gasit intre toxicitatea O2 si extensia

emfizemului. (27)

Siguranta Oxigenului

Timpuriu in experienta utilizarii OLD, Centrul de Reabilitare Pulmonara al American College of Chest Physicians a condus o ancheta la nivel national pentru a cerceta orice informatie asupra aparitiei unor incendii majore, arsuri faciale, etc. ca rezultat al utilizarii O2 la domiciliu. Aceasta ancheta nu a aratat un numar semnificativ de incendii severe legate de O2, iar Centrul a publicat o declaratie “Oxigenoterapia la domiciliu e o forma sigura de terapie.”

Decade de utilizare a O2 la domiciliu la pacienti cu boala pulmonara cronica obstructiva si alte boli respiratorii si cardiovasculare au demonstrat acest concept. Este in majoritate atribuit preocuparii echipei medicale si firmelor ce asigura O2 la domiciliu care-si petrec timpul asigurand O2 pacientilor impreuna cu instructiuni adecvate si masuri de siguranta pentru a evita riscurile.

In cursul primilor ani de OLD, au fost raportate cateva arsuri atunci cand pacientii si-au aprins canula nazala accidental sau voit!

Siguranta Oxigenului

Recent, o unitate de arsi a raportat o analiza retrospectiva asupra arsurilor legate de utilizarea O2. Doar 23 pacienti, pe o perioada de 12 ani, majoritatea cu BPOC, cu o medie de varsta de 70, au fost tratati pentru arsuri asociate utilizarii suplimentare de O2, acestia necesitand spitalizarea intr-o sectie de arsi! Suprafata arsurii a fost in medie de 3.9% din intreaga suprafata corporala (29).

Si totusi, rapoarte rectificate a unor arsuri continua sa fie mentionate in reviste apropo de OLD.

Este necesar un registru centralizat de inregistrare a arsurilor datorate oxigenului sau a altor accidente.

! Trebuie distrus un mit: Oxigenul nu va exploda, si prin el insusi nu este combustibil.

O2 sustine si accelereaza puternic combustia materialelor inflamabile intr-o maniera doza-dependenta.

O Re-Examinare a studiului Nocturnal

Oxygen Therapy Trial (NOTT)

Scopul principal al acestei etape a O2 ambulatoriu este oferirea unei noi analize a studiului Nocturnal Oxygen Therapy Trial (NOTT) date care sa exploreze de ce O2-terapia continua (OTC) a fost superioara O2-terapiei nocturne (OTN).

Scop: daca supravietuirea a fost legata de capacitatea de efort a pacientilor la momentul introducerii randomizate a O2 sau a fost o functie a duratei administrarii O2.

Intr-o scurta recenzie, studiul NOTT a cules vaste informatii de la o populatie de pacienti bine definita cu BPOC in stadiu avansat, care au fost repartizati aleatoriu sa primeasca fie OTN pentru circa 12 ore/zi de la o sursa fixa sau O2-terapie ambulatorie (ex.: OTC – se intentiona a fi utilizata aproape 24 ore din 24, daca se putea).

In studiul NOTT, multe rezultate au fost obtinute, raspunzand unor intrebari importante asupra O2-terapiei si efectelor sale: – capacitatea de efort – supravietuirea – spitalizarea.

Figura 4. Marimea inregistrarilor spitalizarii pacientului inainte si dupa O2-terapie,

in cursul unei perioade similare de 18 luni.

Comentarii

Ameliorarea supravietuirii in studiul NOTT s-a datorat partial reversibilitatii hipertensiunii pulmonare.(33)

Concluzii similare au fost trase si de catre alti cercetatori. (34-36) Este greu de inteles, totusi, cum poate o reducere modesta a mediei presiunii arteriale pulmonare (de doar 3-5 mm Hg), care cauzeaza doar o usoara scadere a postsarcinii VD, sa fie singurul motiv al ameliorarii supravietuirii.

Intr-un studiu, ameliorarea supravietuirii a fost legata atat de reducerea presiunii in artera pulmona cat si de cresterea consumului maximal de O2.(34)

La unii pacienti cu o reducere a presiunii in artera pulmonara, s-a inregistrat o crestere a FEVS, ce poate fi o reflectare a ameliorarii functiei cardiace globale datorita reducerii hipoxemiei.(34)

Studii de efort extensive evaluand functia VD in cursul efortului

la bolnavii cu BPOC: ↑tolerantei la efort este legata de

↑functiei VD si ↑consumului de O2.(37,38)

↑capacitatii de efort la pacientii hipoxemici cu BPOC

– rezulta adesea din administrarea suplimentara de OLD – este legata de o imbunatatire a functiei VD.(37-39)

Cresterea functiei VD si a consumului de O2 poate apare in ciuda cresterii presiunii arteriale pulmonare si a rezistentei vasculare pulmonare.

Presiunea si rezistenta pulmonara crescuta sunt cel mai probabil datorate modificarilor vasculare fixe ale patului vascular pulmonar, ireversibile, chiar sub OLD.(40)

Un studiu a descris o relatie intre tensiunea venoasa mixta a O2 si supravietuire la pacientii candidati la OLD.(39)

Supravietuirea la 5 ani a fost mai buna la pacientii cu cel mai inalt PO2 venos mixt si cu cel mai inalt coeficient de extractie a O2.(41)

Acest studiu a sugerat ca masurile prevazute sa creasca output-ul cardiac ar fi adecvate ameliorarii livrarii O2 la tesuturi.(41,42)

In alte studii, pacientii au manifestat o capacitate redusa/ deloc de crestere a FE iar transportul sistemic al O2 n-a crescut capacitatea de efort. (37-39)

→ conceptia “ipotezei VD.”(41,43) = limitarea functiei VD → reduce transportul sistemic la nivel tisular.

Inainte de administrarea O2, functia VD si transportul O2 pot fi reduse printr-o slaba oxigenare a miocardului.

Dupa O2, functia VD poate inca sa ramana limitata: – modificarile structurale ale VD

– ↑ postsarcinii VD prin modificari vasculare pulmonare fixe.

In orice caz, esecul ameliorarii functiei sistolice VD poate limita transportul O2 la tesuturi. Functia VD se imbunatateste: – ameliorarea aportului de O2 la miocardul ventricular

drept – reducerea postsarcinii VD.

→ ameliorarea functiei cardiace globale

→ cresterea transportului tisular de O2

→ cresterea productiei tisulare de energie

Este probabil ca fenomenele metabolice tisulare sa fie responsabile de ameliorarea supravietuirii.

In studiul British Medical Research Council Study al OLD in

BPOC, barbatii O2-tratati vs. netratati au avut o ameliorare a supravietuirii, dar aceasta diferenta a devenit evidenta doar dupa 500 zile de OLD.(17)

In studiul NOTT, ameliorarea supravietuirii a fost statistic

semnificativa de-abia dupa 18 luni de OLD.(18) Aceste date sugereaza ca beneficiul supravietuirii prin O2

este o functie de restaurare a modificarilor metabolice din multiple organe, ce a aparut dupa luni de OLD.

Valuarea O2 de restaurare a functiilor cerebrale a fost

raportata in studii anterioare.(22)

Oxigen – Tehnologii

Dispozitive de O2-terapie Dispozitivele de Oxigenoterapie de Lunga Durata (OLD) se dezvolta

catre un nou nivel de complexitate. Echipamentele utilizate pentru OLD s-au dezvoltat:

– necesitatile pacientului – aprecierea costurilor asociate cu service-ul echipamentului

de OLD. Aceasta noua ramura a echipamentului de O2-terapie a ajuns pe

piata intr-un moment oportun, din moment ce un mare numar de “Baby Boomers” (1946 - 1964) necesitand OLD de-abia incep sa primeasca prescriptii pentru OLD.

Perspective istorice Cu aproape 30 ani in urma, prescrierea unei OLD ar fi necesitat un

furnizor industrial de gaz pentru a livra cativa cilindri mari (marimea H) la domiciliul pacientului.

Un voluminos sistem de avertizare si reglare si un umidificator atasate permanent pentru confortul pacientului. Nu existau sisteme portabile, din moment ce O2-terapia era indicata in faza terminala a bolilor, iar pacientii erau tipic legati de pat.

Aceasta terapie: furnizata adesea pentru ≤ 1 an si, in multe cazuri, doar pentru cateva saptamani.

Concluzii La sfarsitul anilor ’70 a aparut un nou concept al oxigenoterapiei la

domiciliu. A fost dezvoltat un dispozitiv care putea sa genereze O2 la domiciliu si sa nu necesite reumplere.

Oxiconcentratoarele au devenit populare intrucat asigura un avantaj, o comoditate furnizorului si O2 nelimitat pacientului – in afara de problemele mecanice: – pierderea sursei de energie (ex.: caderea curentului electric)

pentru functionarea concentratorului.

Oxigenul portabil a fost disponibil ca rezerva la concentrator in caz de urgenta si poate fi utilizat in cursul scurtelor vizite la doctor sau la spital. Pacientii nu erau totusi foarte mobili datorita progresiei bolii si absentei acordarii importantei suficiente activitatii.

Oxigenul lichid (OXL) pentru utilizare la domiciliu a fost disponibil si popular printre pacientii care doreau sa ramana activi, din moment ce sistemul portabil,comparativ cu cilindrii era mai usor si avea o durata mai lunga de utilizare.

OXL a continuat sa creasca ca popularitate pe masura ce pacientii si medicii au realizat avantajele acestor sisteme in optimizarea utilizarii OLD in cursul activitatilor de rutina din viata de zi cu zi, in cursul exercitiilor si al reabilitarii pulmonare.