Η επίδραση της θετικής τελο-εκπνευστικής πίεσης (ΡΕΕΡ) στη δομή και λειτουργία της δεξιάς και της αριστερής κοιλίας

Abstract

Introduction: Positive end-expiratory pressure (PEEP) improves oxygenation in patients with respiratory distress, but it can also adversely affect cardiac function. The aim of this study was to determine how low and moderate levels of PEEP affect left and right ventricular structure and function.Method: The study involved 14 patients under mechanical ventilation (pressure controlled). To perform the study, we used transesophageal echocardiography (M-mode, two-dimensional, Doppler, tissue Doppler) and 16 parameters were recorded. Measurements were performed initially with PEEP 0 cm Η2Ο, then 10 minutes after applying PEEP 5 cm Η2Ο and 10 minutes after applying PEEP 10 cm Η2Ο.Results: After applying PEEP 5 cm H2O, there was no statistically significant change observed in any parameter. In contrast, after the application of PEEP 10 cm H2O, significant changes in most parameters were recorded: Tricuspid annular systolic velocity (St) changed from 10,86±3,8 cm/sec (mean±SD) at ΡΕΕΡ 0 cm H2O to 8,7±2,9 at PEEP 10 cm H2O, Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion (TAPSE) changed from 2,876±0,643 cm to 2,385±0,556 cm, right ventricular myocardial acceleration during isovolumic contraction (IVA) from 2,2692±0,93m/sec2 to 2,8536±1,628 m/sec2, pulmonary artery ejection time (ΕΤ) from 259,27±17,47 msec to 229,34±31,22 msec, right ventricular end-diastolic area (EDA) from 21,372±5,01 cm2 to 18,87±4,15 cm2, left ventricular eccentricity index at end-diastole from 0,9±0,07 to 0,99±0,08, left ventricular Stroke Volume (SV) from 85,574±29,34 ml to 74,131±31,9 ml, left ventricular Ejection Fraction (EF) from 51,41510,67% to 58,043±9,3%, early ventricular filling velocity (E wave) from 0,7337±0,15 m/sec to 0,6177±0,104 m/sec and E/A ratio of transmitral flow from 1,023±0,378 to 0,8786±0,23. After applying PEEP 10 cm H2O, a trend towards an increase in MPI index of right ventricle and a decline in end systolic area (ESA) of the right ventricle were recorded. With respect to other parameters (Right ventricular Fractional Area Change – FAC, left ventricular eccentricity index at end-systole, A wave and E/E΄ ratio of transmitral flow) no statistically significant differences were recorded.Conclusion: From above, it appears that applying PEEP 5 cm H2O has no effect in the structure and the function of the heart. In contrast, applying PEEP 10 cm H2O effects the structure and the function of the right ventricle; this is mainly attributed to reduced filling of the heart (reduced preload) and to a lesser extent to increased pulmonary vascular resistance (increased afterload). The left ventricle is not adversely affected, instead there is an increase in contractility recorded. Applying PEEP 10 cm H2O results in reduction of cardiac output .

Εισαγωγή: Η θετική τελο-εκπνευστική πίεση (ΡΕΕΡ) βελτιώνει την οξυγόνωση ασθενών με αναπνευστική δυσχέρεια, μπορεί όμως να επιδράσει αρνητικά στη λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος. Σκοπός της εργασίας μας είναι να μελετήσουμε την επίδραση χαμηλών και μέτριων επιπέδων ΡΕΕΡ, στη δομή και λειτουργία της δεξιάς και της αριστερής κοιλίας.Μέθοδος: Στη μελέτη συμπεριλήφθησαν 14 ασθενείς υπό μηχανικό αερισμό (ελεγχόμενης πίεσης). Για την πραγματοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήσαμε εκτενή διοισοφάγειο υπερηχοκαρδιογραφική μελέτη (Μ-mode, two-dimensional, Doppler, tissue Doppler) και ελέγχθηκαν συνολικά 16 παράμετροι. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν αρχικά σε 0 PEEP, στη συνέχεια 10 λεπτά μετά την εφαρμογή PEEP=5cmH2O και 10 λεπτά μετά εφαρμογή PEEP=10cmΗ2Ο PEEP.Αποτελέσματα: Μετά την εφαρμογή 5cmH2O PEEP δεν παρατηρήθηκε σε καμία παράμετρο στατιστικά σημαντική μεταβολή. Αντίθετα μετά εφαρμογή 10cmH2O ΡΕΕΡ καταγράφηκαν σημαντικές μεταβολές στις περισσότερες παραμέτρους: στη συστολική ταχύτητα του τριγλωχινικού δακτυλίου(St) από 10,86±3,8cm/sec (mean±SD) σε ΡΕΕΡ = 0, σε 8,7±2,9 σε PEEP = 10 cmH2O, στην μετατόπιση του τριγλωχινικού δακτυλίου κατά τη συστολή(TAPSE) από 2,876±0,643cm σε 2,385±0,556cm, στην IVA της δεξιάς κοιλίας από 2,2692±0,93m/sec2 σε 2,8536±1,628 m/sec2, στην περίοδο εξώθησης στον χώρο εξόδου της πνευμονικής αρτηρίας(ΕΤ) από 259,27±17,47msec σε 229,34±31,22msec, στην τελοδιαστολική επιφάνεια της δεξιάς κοιλίας(EDA) από 21,372±5,01cm2 σε 18,87±4,15cm2, στο δείκτη εκκεντρικότητας (Eccentricity index) της αριστερής κοιλίας στο τέλος της διαστολής από 0,9±0,07 σε 0,99±0,08, στον όγκο παλμού(SV) της αριστερής κοιλίας από 85,574±29,34ml σε 74,131±31,9ml, στο κλάσμα εξώθησης της αριστερής κοιλίας(EF) από 51,41510,67% σε 58,043±9,3%, του κύματος Ε από 0,7337±0,15m/sec σε 0,6177±0,104m/sec και του λόγου Ε/Α από 1,023±0,378 σε 0,8786±0,23 της διαμιτροειδικής ροής. Επίσης, μετά εφαρμογή 10cmH2O ΡΕΕΡ καταγράφηκε μια τάση προς αύξηση στις τιμές του δείκτη μυοκαρδιακής απόδοσης ΜΡΙ της δεξιάς κοιλίας και μια τάση μείωσης της τελοσυστολικής επιφάνειας(ESA) της δεξιάς κοιλίας. Στις υπόλοιπες παραμέτρους(FAC της δεξιάς κοιλίας, Eccentricity Index της αριστερής κοιλίας στο τέλος της συστολής, κύμα Α και λόγος Ε/Ε΄ της διαμιτροειδικής ροής), δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές.Συμπέρασμα: Από τα παραπάνω αποτελέσματα φαίνεται πως μετά εφαρμογή 5cmH2O PEEP δεν παρουσιάζεται καμιά μεταβολή στη δομή και λειτουργία της καρδιάς. Αντίθετα, μετά την εφαρμογή 10cmH2O PEEP, παρουσιάζονται μεταβολές στη δομή και λειτουργία της δεξιάς κοιλίας, που οφείλονται κυρίως στη μείωση πλήρωσης αυτής(μειωμένο προφορτίο) και λιγότερο στην αύξηση των πνευμονικών αγγειακών αντιστάσεων(αύξηση μεταφορτίου), ενώ η αριστερή κοιλία δεν επηρεάζεται αρνητικά, αντίθετα καταγράφηκε μια αύξηση στη συσταλτικότητα αυτής. Τελικό αποτέλεσμα μετά την εφαρμογή 10cmH2O PEEP είναι η μείωση της καρδιακής παροχής.