I principi fisici della somministrazione dei fluidi

RIFERIMENTI ARTICOLO

Tipo di pubblicazione: articolo divulgativo

Autore: Macklin D. et al.

Titolo: What’s Physics Got to Do With It?

A REVIEW OF THE PHYSICAL PRINCIPLES OF FLUID ADMINISTRATION

Rivista: JVAD Summer 1999

 

ARGOMENTO

Principi fisici della somministrazione endovenosa

 

PERCHÉ QUESTO ARTICOLO

Durante i numerosi corsi sui dispositivi per accesso venoso, ci si rende conto che i principi fisici dello scorrere di un fluido nelle linee venose non sono spesso conosciuti, nonostante questa conoscenza permetterebbe di prevenire e risolvere il cattivo funzionamento della linea venosa.

Si sa che elementi quali la viscosità del farmaco o la distanza tra la sacca e il punto di uscita del catetere, o il calibro dello stesso catetere, influenzano il flusso.

Non sempre però si sa perché questo avviene.

 

ABSTRACT & COMMENTI

L’obiettivo di questo articolo è quello di far comprendere la correlazione tra flusso, resistenza e pressione in modo da sapersi orientare nella scelta del piano terapeutico al fine anche di prevenire gli eventuali problemi correlati ai sistemi endovenosi.

In definitiva, capire i principi fisici del flusso è indispensabile per rispettare una determinata velocità di infusione nel corso della terapia prescritta.

Vediamoli brevemente:

i fattori in questione sono il Flusso (F), la Pressione (P) e la Resistenza (R e le loro interrelazioni.

Il flusso è uguale al rapporto tra Pressione (P) e Resistenza per cui se la P aumenta anche F aumenta e se invece R aumenta, F diminuisce).

Andiamo nel nostro mondo e pensiamo ad un tubo o meglio, ad un tubo speciale: un catetere venoso che è anch’esso un tubo.

Il flusso del liquido all’interno di questo tubo è regolato dalla cosiddetta legge di Poiseuille per la quale:

Il flusso è direttamente proporzionale:

  • al raggio alla quarta potenza

  • alla differenza di pressione vigente alle due estremità

 

mentre è inversamente proporzionale:

  • alla lunghezza del condotto

  • alla viscosità del liquido che scorre

In essa ci sono tutti gli elementi che ci interessano.

Relativamente al primo elemento della formula, il raggio, questo è importantissimo perché il flusso aumenta in modo esponenziale con il crescere del diametro.

Ricordare che il calibro delle cannule periferiche si esprime in gauge (Ga) che esprimono il diametro del lume interno del catetere, mentre la misura degli altri cateteri (PICC, midline, tunnellizzati ecc.) è espressa in French (Fr) e si riferisce alla misura del calibro esterno del catetere. I French corrispondono agli Charriere (Ch) usati per i cateteri Foley.

Da tener presente che al crescere dei French, cresce il calibro mentre le dimensioni delle cannule periferiche espresse in gauge si riducono con l’aumentare dei gauge (es. una cannula 5 ga è più grande di una 21 ga mentre un catetere 6 Fr. È più grande di una 4Fr.).

Non è detto poi che due cateteri dello stesso calibro abbiano lo stesso lume perché esso dipende dallo spessore della parete che è in funzione del materiale da cui è composto il catetere. I cateteri in silicone hanno una parete più spessa e quindi un flusso minore rispetto ai cateteri in poliuretano e quindi un flusso minore.

Il secondo elemento è la differenza di pressione esistente tra le due estremità del catetere e quindi tanto maggiore è la pressione all’estremità a monte, tanto maggiore sarà il flusso.

Riassumendo, con l’aumentare del calibro del catetere e/o della differenza di pressione all’inizio ed alla fine del catetere, si aumenta il flusso.

Come creare questo differenziale di pressione?

O collegando la sacca ad una pompa elettrica o elastomerica o, semplicemente, sollevando la sacca.

E’ chiaro che le situazioni contrarie a quelle appena descritte che si possono realizzare con un catetere molto sottile o con una linea venosa con piccola differenza di pressione tra le due estremità.

L’esempio potrebbe essere un catetere PICC in cui li farmaco scorre a caduta, da una sacca posta pochi centimetri sopra il braccio.

Veniamo ora agli elementi posti al denominatore della legge di Poiseuille: la lunghezza del tubo/catetere e la viscosità del liquidi che vi scorre.

Cosa rappresentano questi due elementi?

Null’altro che le resistenze di cui si parlava a proposito del flusso.

E’ ovvio che un a parità di calibro del catetere, di pressione a monte del catetere e di viscosità del liquido che scorre, il flusso sarà maggiore nel catetere più corto (es. un cannula periferica che è circa 20 volte meno lunga di un PICC consentirà un flusso maggiore).

Infine il flusso diminuisce se il liquido è più viscoso (es. NPT, sangue, taxoli ecc.). In questo caso, l’aumento del doppio della viscosità determina una riduzione del flusso del 50%.

Relativamente alla viscosità poi, questa dipende anche dalla temperatura del fluido. Quanto più freddo è un fluido, tanto meno viscoso esso sarà.

Fin qui i principi basici del flusso attraverso un catetere ma nell’articolo sono poi descritti molto chiaramente i rapporti tra flushing e pressione e tra pressione e flusso e quindi, in esso, gli infermieri troveranno tutto ciò che serve a prevenire e risolvere i problemi di flusso nelle linee endovenose utilizzate.

 

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