Il lavoro respiratorio rappresenta una misura di meccanica respiratoria molto utilizzata in ricerca clinica, ma il cui ricorso non è frequente nella pratica comune. A causa del coinvolgimento della fatica respiratoria nella patogenesi del weaning failure, è stato ipotizzato l'uso del lavoro respiratorio (Work of Breathing -WOB) come predittore di weaning. 77 Il bilancio energetico dei muscoli inspiratori dipende dalla forza massima che il sistema respiratorio può generare e dallo sforzo inspiratorio richiesto per ogni singolo atto respiratorio a riposo. Durante la respirazione normale, un soggetto sfrutta solo la minima parte della sua forza massimale, e rimane un'ampia riserva funzionale per far fronte ad eventuali richieste dell'organismo. Un'alterazione del bilancio energetico causa aumento della fatica muscolare ed esaurimento; è stato ipotizzato che la fatica muscolare diaframmatica sia la prima causa di fallimento del weaning. 6 La misura sia del carico di lavoro per ogni atto respiratorio che la capacità massimale e del loro rapporto ha un rationale più forte che la misura di uno solo di questi due parametri. Esistono diversi modi per calcolare il bilancio energetico. La maggior parte di questi metodi calcolati sono stati utilizzati per predirre l'esito dello interruzione dal respiratore. 78 Il calcolo del lavoro respiratorio è un metodo molto complesso che prevede l'esecuzione di misurazioni particolare e di attrezzature specifiche. Inserendo un caterere espandibile nell'esofago ed un altro analogo nello stomaco è possibile calcolare le pressioni esofagea (Pes) e gastrica (Pga). La pressione esofagea rappresenta una buona stima della pressione intratoracica, mentre la pressione gastrica essenzialmente coincide con quella addominale; è possibile quindi calcolare la pressione trans-diaframmatica (Pdi), data dalla differenza tra pressione toracica ed addominale. (vedi Figura 1.5) La pressione trans-diaframmatica rappresenta il risultato della forza generata dal principale muscolo respiratorio, il diaframma. Mediante la rilevazione continua di questi parametri è possibile calcolare il prodotto pressione-tempo (pressure-time product -PTP), che rappresenta una stima corretta del lavoro muscolare (quindi, nel caso della Pdi, del lavoro diaframmatico). Allo stesso modo è possibile calcolare la pressione trans-diaframmatica massimale, che può venire misurata tramite la rilevazione di pressione esofagea e pressione gastrica durante la manovra di inspirazione a volume inferiore a FRC (la medesima utilizzata per calcolare la Pimax). Il lavoro respiratorio (Work of Breathing -WOB) può essere utilizzato da solo come predittore di weaning. Nel contesto di un'equazione di bilancio energetico è possibile utilizzare le pressioni trans-diaframmatica ed intra-toracica come predittori, intesi come il rapporto tra la pressione ad ogni atto respiratorio (sia essa intra-toracica oppure transdiaframmatica) e la pressione massimale raggiunta. 78 Un metodo molto più semplice per calcolare il bilancio energetico è il rapporto tra P0.1 e MIP (pressione inspiratoria massimale o Pimax). In questa equazione, la pressione d'occlusione rappresenta il carico del lavoro inspiratorio in un atto a riposo, mentre la pressione inspiratoria massimale valuta la capacità di generare pressione da parte dei muscoli respiratori. Il rapporto P0.1/Pimax viene considerato un indice affidabile poichè prende in considerazione la forza, la durata e la risposta neuro-muscolare dell'intero sistema respiratorio. Puó essere tuttavia influenzato da valori falsamente bassi di P0.1 imputabili a fatica muscolare oppure ad iperinflazione polmonare. È stato dimostrato che un rapporto P0.1/Pimax inferiore a 0.09 è un appropriato predittore del successo del weaning. 79 Un'altra espressione del bilancio energetico dei muscoli respiratori è fornita dal Tesion-Time Index. Originariamente TTI era un indice del bilancio energetico ideato per studiare i 25 muscoli scheletrici ed il miocardio, ma è stato in seguito adattato per misurare il bilancio energetico del muscolo diaframma. Il Tension-Time Index si basa sul rapporto tra lavoro respiratorio trans-diaframmatico in un minuto e valore massimo della pressione transdiaframmatica raggiungibile durante l'inspirazione massimale. 80 In un secondo tempo il TTI è stato proposto come predittore di weaning. È stato dimostrato che i pazienti che presentano un Tension-Time Index superiore a 0.15 tenderanno a sviluppare in breve tempo fatica muscolare diaframmatica, il quale rappresenta un importante fattore implicato nel fallimento del weaning. 81 In studi recenti il Tension-Time Index si è dimostrato, insieme al RSBI, uno dei più affidabili determinanti fisio-patologici di successo o fallimento del weaning. 20 Un approccio integrato alla misura del bilancio energetico è rappresentato dall'indice CROP. Il calcolo dell'indice CROP prevede la 