Tipi di shock in pediatria – Linee guida per la gestione

Immagine: “Ambulanza a New York City”. Licenza: CC BY-SA 2.5

Panoramica

Lo shock può essere definito come la consegna inadeguata di glucosio o ossigeno ai tessuti periferici e agli organi del corpo. Questo è associato a un’insufficienza energetica acuta. Quando il sistema cardiopolmonare non può più rifornire adeguatamente i mitocondri di glucosio e ossigeno per creare adenosina trifosfato (ATP), si è sviluppato uno stato di shock. Inoltre, l’insufficienza mitocondriale dovuta a errori congeniti del metabolismo potrebbe anche essere associata allo shock a livello cellulare.

Due tipi principali:

A causa della diminuzione del glucosio o dell’apporto di ossigeno ai tessuti periferici, il paziente può sviluppare lesioni al sistema nervoso centrale, insufficienza respiratoria, disfunzione renale o epatica e ischemia gastrointestinale. Se non trattato, lo shock può essere fatale nei bambini.

I principali tipi di shock includono:

• Shock cardiogeno (dovuto a problemi cardiaci)
• Shock ipovolemico (causato da un volume di sangue troppo basso
• Shock anafilattico (causato da reazione allergica)
• Shock settico (dovuto a infezioni)
• Shock neurogeno (causato da danni al sistema nervoso)

Panoramica:

Epidemiologia dello shock nei bambini

Lo shock nei bambini può essere considerato come una delle presentazioni più comuni che sono in pericolo di vitaminacciose per il dipartimento di emergenza pediatrica. Approssimativamente, il 37% dei bambini che si presentano al dipartimento di emergenza sono trovati in stato di shock per varie cause ed eziologie.

La mortalità aumenta significativamente nei bambini che presentano uno shock rispetto a quelli che hanno la stessa malattia ma si presentano senza shock. La causa più comune di shock nei bambini è la sepsi, seguita dallo shock ipovolemico, dallo shock distributivo e, infine, dallo shock cardiogeno.

La prognosi dei bambini che presentano uno shock è migliorata negli ultimi dieci anni, soprattutto grazie all’introduzione di nuove classi di antibiotici e ai nostri recenti progressi nella comprensione della fisiopatologia della sepsi e dello shock settico.

Eziologia dello shock nei bambini

Lo shock può essere classificato in ipovolemico, cardiogeno, distributivo e ostruttivo in base all’eziologia.

Shock ipovolemico

Lo shock ipovolemico è il tipo più comune di shock visto nei bambini ed è caratterizzato da una diminuzione del riempimento cardiaco, una diminuzione del volume end-diastolico e una diminuzione dello stroke volume e della portata cardiaca. Questo shock è caratterizzato da perdite di liquidi causate da diarrea e vomito. Queste perdite sono spesso esacerbate dalla diminuzione dell’assunzione orale.

Una causa comune di shock ipovolemico nei bambini è l’emorragia (dovuta a traumi, perdite di plasma a causa di ustioni, esposizione ambientale e peritonite, così come un’aumentata perdita di urina come visto nella chetoacidosi diabetica). Altre possibili cause di shock ipovolemico nei bambini includono la perdita di volume intravascolare dovuta a gastroenterite, ustioni e diabete insipido. A causa di un aumento della scarica simpatica e del rilascio di catecolamine, la vasocostrizione periferica e la tachicardia sono spesso adeguate nella perdita di volume lieve o moderata per conservare una pressione sanguigna relativamente normale. La componente diastolica della pressione sanguigna può essere la più sensibilmente diminuita.

Shock cardiogeno

Lo shock cardiogeno può derivare da malattie cardiache congenite o cardiomiopatie. Sono caratterizzati da una diminuzione della gittata cardiaca a causa di un’alterata funzione sistolica del cuore e non a causa di una diminuzione del riempimento.

Shock distributivo

Lo shock distributivo avviene quando il paziente ha un aumento significativo della vasodilatazione periferica e una diminuzione della resistenza vascolare sistemica (lo shock distributivo si verifica quando c’è una maldistribuzione del volume intravascolare). Le cause più comuni di shock distributivo nei bambini sono la sepsi e l’anafilassi. Inoltre, durante la fase acuta di una lesione midollare di alto livello, il bambino può presentare uno shock distributivo dovuto alla disfunzione del sistema nervoso simpatico.

Shock ostruttivo

Lo shock ostruttivo è la causa meno comune di shock nei bambini e può essere causato da un’ostruzione acuta al flusso sanguigno polmonare o sistemico. (Questo si verifica quando il sangue non è in grado di entrare o uscire dal cuore, nonostante il normale volume intravascolare e la funzione cardiaca. Esistono cause sia cardiache che polmonari per lo shock ostruttivo, come il tamponamento cardiaco, lo pneumotorace da tensione, l’ipertensione polmonare e la coartazione dell’aorta). Le cause comuni di ostruzione acuta del flusso sanguigno polmonare e sistemico sono il tamponamento cardiaco, lo pneumotorace tensivo e l’embolia polmonare massiva.

Inoltre, i bambini con alcune malformazioni cardiovascolari congenite, come la coartazione dell’aorta o una grave stenosi della valvola aortica, possono anche sviluppare uno shock ostruttivo.

Shock endocrinologico

I bambini che hanno recentemente completato un ciclo prolungato di terapia steroidea o sono in terapia sostitutiva steroidea cronica sono ad alto rischio di shock endocrinologico.

Patofisiologia dello shock

Le diverse conseguenze dello shock possono essere attribuite all’inadeguato apporto di substrati, come glucosio e ossigeno, o alla rimozione delle tossine dai tessuti periferici.

In uno stato fisiologico normale, il metabolismo cellulare dipende dal glucosio e dall’ossigeno, dove l’adenosina trifosfato può essere generata dai mitocondri attraverso il metabolismo aerobico e il ciclo di Krebs.

Quando si sviluppa lo shock, il corpo può cercare di compensare attraverso la gluconeogenesi e la glicogenolisi, ma questa è solitamente una compensazione limitata che fallisce. A causa dell’assenza di ossigeno nello stato di shock, il piruvato viene convertito in lattato invece che in acetil-CoA. Questa via genera due molecole di adenosina trifosfato per una molecola di glucosio ed è associata all’accumulo di lattato.

La produzione inadeguata di adenosina trifosfato e la produzione di lattato a livello cellulare è associata a una ridotta funzione della pompa ionica di membrana cellulare e all’acidosi. L’edema cellulare alla fine si verifica e la morte cellulare può seguire se lo stato di shock non viene corretto.

Pertanto, perché si verifichi uno shock cellulare, deve verificarsi un’alterazione del flusso sanguigno dei tessuti locali, il contenuto di ossigeno nel sangue consegnato, o il grado di richiesta di ossigeno nel tessuto periferico.

Negli stati fisiologici normali, possiamo compensare l’aumento della richiesta di ossigeno aumentando la frequenza cardiaca e il volume della corsa cardiaca. Negli stati di shock, potremmo cercare di compensare l’aumento della domanda di ossigeno aumentando il rapporto di estrazione dell’ossigeno, ma il flusso arterioso totale di ossigeno diventa meno controllato. L’aumento dell’estrazione di ossigeno di solito fallisce nello stato di shock ed è associato all’accumulo di lattato nel sangue e al danno ipossico alle cellule.

Presentazione clinica dello shock nei bambini

Una parte importante dell’anamnesi in un bambino che presenta uno shock è l’identificazione dell’eziologia dello shock. I bambini che si presentano con vomito, diarrea o entrambi e hanno uno shock hanno molto probabilmente uno shock ipovolemico dovuto alla perdita di liquidi intravascolari.

I bambini con un trauma penetrante possono avere un’emorragia esterna e potrebbero presentare uno shock emorragico.

D’altra parte, i bambini con un trauma contundente possono sviluppare un’emorragia interna, che può anche causare uno shock emorragico.

I bambini che hanno un alto grado di febbre o che sono ipotermici potrebbero avere uno shock settico. I neonati e i bambini più giovani di 3 mesi possono presentare uno shock settico senza febbre. I neonati che presentano epatomegalia, un soffio cardiaco e shock hanno molto probabilmente uno shock cardiogeno dovuto a un’anomalia cardiaca congenita che è duttile dipendente.

Oltre ai sintomi e ai segni dell’eziologia più probabile, si dovrebbero cercare anche i sintomi e i segni dovuti allo shock stesso. I bambini con shock sono di solito letargici, hanno una ridotta produzione di urina, e potrebbero presentare una scarsa alimentazione o un ridotto livello di coscienza.

Un esame fisico è molto importante in ogni bambino che presenta sintomi e segni suggestivi di shock. L’obiettivo dell’esame fisico dovrebbe essere quello di riconoscere la gravità dello shock e chiarire ulteriormente le probabili cause dello shock.

Lo shock nei neonati e nei bambini piccoli è solitamente caratterizzato da tachicardia, diminuzione della produzione urinaria, stato mentale alterato, pulsazioni periferiche deboli e un tempo di riempimento capillare superiore a 2 secondi.

Le estremità fredde e goffe possono essere viste in casi di shock grave. Il bambino può avere ipertermia dovuta a disidratazione o a un processo infettivo o ipotermia. I bambini ipotermici potrebbero non avere tachicardia. La tachipnea e alla fine l’insufficienza respiratoria possono essere viste nei bambini con shock.

Misurare la pressione sanguigna del bambino che è in shock è molto importante perché può differenziare tra shock compensato, scompensato e irreversibile.

Lo shock compensato può essere definito come uno stato di shock che ha tutti i segni e sintomi dello shock tranne l’ipotensione. Quando il bambino sviluppa ipotensione, significa che si è presentato tardi al dipartimento di emergenza e che è necessario un intervento urgente. I bambini con ipotensione e insufficienza multiorgano potrebbero essere nella fase irreversibile.

L’American Heart Association ha determinato diversi cut-off per definire l’ipotensione nei bambini. La tabella 1 riassume le pressioni sanguigne sistoliche del quinto percentile per l’età che possono essere utilizzate per definire l’ipotensione in un bambino che presenta uno shock.

Tabella 1: Quinto percentile della pressione sanguigna sistolica nei bambini in base alla loro età

Lavoro diagnostico per lo shock nei bambini

A ogni bambino che presenta uno shock dovrebbe essere offerto il trattamento ABC di routine: Assicurare le vie aeree, la respirazione e la circolazione prima di effettuare qualsiasi altro lavoro diagnostico. Una volta che il bambino è stabile, la valutazione diagnostica dovrebbe mirare a rispondere a due domande principali: Qual è la gravità e lo stadio dello shock, e qual è l’eziologia più probabile dello shock.

Le prime indagini di laboratorio in qualsiasi bambino con shock sono i livelli sierici di glucosio, i gas sanguigni arteriosi, i livelli sierici di lattato, un emocromo completo, i tempi di protrombina e di tromboplastina parziale, i livelli di fibrinogeno e d-dimero, e l’emocoltura.

Inoltre, in base alla causa più attesa, potrebbe essere necessario determinare una radiografia del torace, il monitoraggio della gittata cardiaca o i livelli di peptide natriuretico di tipo B (BNP).

Un pannello metabolico completo (CMP) dovrebbe essere ordinato in ogni bambino che è in shock. Il CMP può rivelare acidosi metabolica, che può verificarsi a causa di una grave acidosi lattica, un segno di shock grave. Lo shock ipovolemico può presentarsi con ipernatremia sul CMP. L’azoto ureico nel sangue, la creatinina, l’aspartato transaminasi e l’alanina transaminasi elevate suggeriscono una disfunzione renale o epatica dovuta a una lesione ipossico-ischemica dell’organo finale.

La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è utile per determinare il livello di ossigenazione nei tessuti e negli organi periferici come i reni. La NIRS è diventata disponibile in molte unità di terapia intensiva pediatrica ed è sicura e non invasiva.

Perché la sepsi è stata definita come la causa più comune di shock nei bambini e, a causa della sua chiara associazione con una significativa mortalità e morbilità, i modelli di rischio dei biomarcatori di sepsi sono stati ampiamente studiati negli ultimi dieci anni. Sono state identificate cinque proteine sieriche associate a una significativa mortalità nei bambini con sepsi: C-C chemokine ligand 3, heat shock protein 70 kDa 1B, interleuchina-8, elastasi 2 e lipocalina 2.

Trattamento dello shock nei bambini

L’obiettivo del trattamento dello shock nei bambini dovrebbe essere quello di correggere lo stato di shock di diminuzione dell’ossigeno e altri substrati agli organi finali.

In base a questo obiettivo, qualsiasi piano terapeutico per la gestione dello shock dovrebbe mirare a raggiungere uno stato mentale normale, una pressione sanguigna normale per l’età, una frequenza cardiaca normale per l’età, un tempo di riempimento capillare inferiore a 2 secondi, una produzione di urina superiore a 1 ml/kg/h, livelli di glucosio nel siero normali, livelli di calcio ionizzato nel siero normali e un livello di lattato nel siero in diminuzione.

La saturazione venosa centrale di ossigeno superiore al 70% dovrebbe essere raggiunta durante la gestione dello shock settico per un risultato ottimale.

Quando un bambino con shock si presenta al dipartimento di emergenza, il primo passo nel piano di gestione dovrebbe essere quello di determinare lo stato mentale del bambino e il grado di compromissione della perfusione periferica. Le vie aeree devono essere rese sicure prima di tentare di ripristinare una circolazione normale.

Una volta che le vie aeree sono state rese sicure e ritenute brevettate, l’obiettivo successivo deve essere quello di migliorare la circolazione periferica e centrale. L’espansione dei fluidi è il pilastro del trattamento e può essere ottenuta con la somministrazione di 20 cc/kg di soluzione salina isotonica o colloide in bolo.

In aggiunta alla terapia iniziale di rianimazione dei fluidi, si dovrebbe anche correggere l’ipoglicemia e l’ipocalcemia. L’ipoglicemia può essere corretta con la somministrazione di acqua destrosa a 5-10 ml/kg di D10W, 2-4 ml/kg di D25W, o 1-2 ml/kg di D50W.

I bambini con ipocalcemia dovrebbero ricevere cloruro di calcio al 10% alla dose di 10-20 mg/kg e a una velocità inferiore a 100 mg/min. I bambini con livelli normali di calcio iodato durante lo shock non dovrebbero ricevere calcio, poiché questo è stato associato a un aumento della mortalità.

Durante la fase iniziale della rianimazione con fluidi di un bambino in shock, il bolo iniziale di 20 ml/kg di soluzione salina isotonica dovrebbe essere ripetuto fino a tre volte nell’arco di 15 minuti. Se il bambino rimane in shock dopo tre infusioni in bolo, è molto probabile che il bambino abbia un’emorragia.

In tal caso, potrebbero essere indicati sangue intero o globuli rossi confezionati. I bambini che sviluppano rantoli o epatomegalia acuta durante la gestione acuta dello shock dovrebbero essere sospesi dalla terapia di rianimazione con fluidi e dovrebbe essere iniziata la terapia inotropa.

I bambini con shock cardiogeno dovrebbero ricevere un bolo iniziale di 5-10 ml/kg di soluzione salina isotonica invece della dose tipica di 20 ml/kg. La terapia inotropa dovrebbe essere iniziata in questa coorte di pazienti il più presto possibile.

Se, dopo 15 minuti di rianimazione fluida iniziale, il bambino inizia a migliorare, allora il bambino dovrebbe essere ricoverato nell’unità di terapia intensiva pediatrica per un’ulteriore gestione. I bambini che hanno uno shock fluido refrattario dovrebbero essere iniziati alla terapia con dopamina e si dovrebbe ottenere un accesso venoso centrale per valutare la pressione venosa centrale. I bambini che non rispondono alla dopamina o alla fluidoterapia potrebbero beneficiare della somministrazione di epinefrina o norepinefrina.

Quando si sospetta uno shock settico, la terapia antibiotica empirica dovrebbe essere iniziata entro la prima ora dalla diagnosi di sepsi. La somministrazione ritardata di antibiotici è stata associata a un aumento della mortalità e dell’insufficienza multiorgano nei bambini con shock settico. Quando possibile, le emocolture dovrebbero essere ottenute prima di iniziare la terapia antibiotica.

Il regime antibiotico dipende dall’età del bambino. I neonati di solito ricevono una combinazione di ampicillina e gentamicina. I neonati e i bambini piccoli dovrebbero ricevere una cefalosporina di terza generazione combinata con la vancomicina. Le immunoglobuline per via endovenosa sono inutili nella gestione dello shock settico nei bambini.

I bambini che non rispondono alla terapia inotropa e alla terapia di sostituzione dei fluidi potrebbero avere un versamento pericardico, pneumotorace o embolia polmonare come eziologia del loro stato di shock. In questo caso, la correzione urgente di queste eziologie potrebbe salvare la vita. I bambini senza alcuna causa apparente di shock refrattario fluido e inotropo potrebbero avere un’emergenza endocrina, come ipotiroidismo o insufficienza surrenale.

La somministrazione di corticosteroidi nei bambini con shock settico non è supportata da prove. I bambini con insufficienza adrenocorticale o infarto dovrebbero ricevere idrocortisone alla dose di 50-100 mg/m2/giorno per via endovenosa. La determinazione dell’insufficienza surrenalica assoluta o relativa è difficile nei bambini con shock, ma alcuni esperti preferiscono iniziare la terapia sostitutiva con corticosteroidi quando i livelli basali di cortisolo sono inferiori a 20 microgrammi/dl.