Il controllo chimico della respirazione si basa su un ciclo di feedback negativo e chemoreflex. Pertanto, quando i chemorecettori centrali e periferici percepiscono un aumento, la respirazione viene stimolata da un chemoreflex che include il sistema nervoso centrale, i muscoli respiratori e i cambiamenti nella ventilazione alveolare, con conseguente correzione dell’, quindi la designazione del feedback negativo del sistema. Tuttavia, oltre agli stimoli chimici, le pulsioni non chimiche per respirare contribuiscono anche al livello di ventilazione, indipendentemente dalle chemoriflessi. Queste unità includono lo “stato” del sistema nervoso centrale del soggetto, che viene indicato come “unità neurale di veglia”, perché viene ritirato durante il sonno.
L’inalazione di anidride carbonica in soggetti sani e svegli aumenta la ventilazione minuto di circa 3 L/min per 1 mm Hg di tensione arteriosa di anidride carbonica. Tutti gli anestetici inalati deprimono la risposta ventilatoria all’ipercarbia in modo dose-dipendente. Alte concentrazioni di anestetici volatili possono eliminare quasi interamente gli aumenti indotti da ipercarbia nell’azionamento ventilatorio. La pendenza del rapporto di tensione di anidride carbonica minuto ventilazione-arteriosa ritorna verso la normalità dopo 6 ore di anestesia alotano, ma la reattività ventilatoria all’anidride carbonica rimane profondamente depressa nonostante questa osservazione.
Gli effetti di piccole dosi di anestetici inalatori sulle risposte ventilatorie all’ipercarbia rimangono alquanto controversi nonostante le intense indagini. Diversi studi hanno dimostrato che le concentrazioni subanestetiche (ad esempio, 0.1 MAC) di anestetici inalati (ad eccezione del desflurano e del protossido di azoto) deprimono il ciclo chemoreflex periferico di circa il 30% per inibire la risposta ventilatoria all’ipercarbia. La risposta è stata attenuata anche durante la somministrazione di desflurano quando è stato raggiunto un livello di sedazione paragonabile al sonno. A concentrazioni più elevate di agenti volatili, possono essere interessati anche altri siti, compresi i chemocettori centrali.
La risposta di due classi comuni di anestetici IV è sottilmente diversa: gli oppioidi creano uno spostamento a destra nelle curve di risposta della CO2, mentre le benzodiazepine e il propofol diminuiscono la pendenza
L’ipossiemia (paO2 < 65 mm Hg) porta a uno spostamento a sinistra nella curva di risposta della CO2. Le altre due cause dello spostamento a sinistra sono l’acidemia metabolica e le eziologie centrali
Curva di risposta CO2
- Anestetici volatili: diminuire la risposta (pendenza E spostamento a destra) a CO2 (anche se basse dosi ~ 0.1 MAC controverse)
- Oppioidi: destra-spostare il ventilatoria curve di risposta (pendenza può cambiare a dosi elevate)
- Benzodiazepine: ridurre la pendenza delle curve di risposta ventilatoria
- Propofol: ridurre la pendenza delle curve di risposta ventilatoria (riduzione del 58% al 100 ucg/kg/min)
- Ipossiemia: a meno di 65 mm Hg paO2, la CO2 curva di risposta è spostata a sinistra