Патофизиология дыхания Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих

Патофизиология дыхания

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих аэробное окисление в организме, в результате которого освобождается энергия, необходимая для жизни Дыхание Внешнее дыхание Внутреннее (тканевое) дыхание

Внешнее дыхание – совокупность процессов, совершающихся в легких и обеспечивающих нормальный газовый состав артериальной крови Недостаточность внешнего дыхания (дыхательная недостаточность - ДН) – состояние внешнего дыхания, при котором не обеспечивается нормальный газовый состав артериальной крови, либо это достигается напряжением аппарата внешнего дыхания, что сопровождается ограничением резервных возможностей организма

Критерии ДН изменение газового состава артериальной крови: крови • гипоксемия (в норме р. О 2 = 90 -95 мм рт. ст. ) • гиперкапния → газовый ацидоз (в норме р. СО 2 = 35 -45 мм рт. ст. ) • реже гипокапния → газовый алкалоз

Клинические критерии ДН • одышка • цианоз • кашель • выделение мокроты, хрипы • нарушение функции ЦНС (нарушение сна, быстрая утомляемость, эмоциональная лабильность, нарушение памяти и др. )

Этиология ДН 1. Главные этиологические факторы (биологические, химические, механический факторы) 2. Предрасполагающие этиологические факторы (возраст, наследственная предрасположенность) 1. Способствующие этиологические факторы (курение, холодный климат)

Классификации ДН • По этиологии дыхательных расстройств: ДН Торакодиафрагмальная Центрогенная Бронхолегочная Нервномышечная Рестриктивная Обструктивная

Классификации ДН • По локализации патологических расстройств: ДН С преобладанием внутрилегочных нарушений С преобладанием внелегочных нарушений

Классификации ДН • По патогенезу: ДН Паренхиматозная (гипоксемическая) Смешанная Вентиляционная (гиперкапническая)

Классификации ДН • По типу нарушения механики дыхания: ДН Обструктивная Смешанная Рестриктивная

Классификации ДН • По темпу развития: ДН Острая Хроническая Подострая

Общий патогенез ДН 1. Нарушение регуляции дыхания 2. Нарушение альвеолярной вентиляции: - гипервентиляция - гиповентиляция 3. Нарушение перфузии легких 4. Нарушение вентиляционно–перфузионных соотношений 5. Нарушение диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану 6. Комбинирование указанных патогенетических факторов

Нарушение регуляции дыхания Клинически проявляется возникновением: тахипноэ, брадипноэ, апноэ, гиперпноэ, периодического дыхания, терминального дыхания Основные механизмы расстройств регуляции дыхания Непосредственное повреждение Избыток тормозных афферентных влияний Избыток или недостаток возбуждающих афферентных влияний

Альвеолярная гипервентиляция Физиологическая гипервентиляция (метаболические потребности организма в связи с усиленным обменом веществ) Патологическая гипервентиляция (усиление деятельности дыхательного центра, неадекватное потребностям организма)

Механизмы повышения активности дыхательного центра Непосредственное повреждение Избыток возбуждающих афферентных влияний Пассивная гипервентиляция

Патологическая гипервентиляция характеризуется ↑ МОД= ↑ЧД х ДО Гипокапния → газовый алкалоз Смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево Гипокальциемия → компенсация алкалоза

Клинические последствия патологической гипервентиляции Паралич дыхания Спазм мозговых сосудов Парестезии, повышенная нервно-мышечная возбудимость Тахикардия и другие аритмии Гипотония

Альвеолярная гиповентиляция Гиповентиляция вследствие снижения активности дыхательного центра Обструктивный тип гиповентиляции Рестриктивный тип гиповентиляции

Механизмы снижения активности дыхательного центра Непосредственное повреждение Избыток тормозных афферентных влияний Недостаток возбуждающих афферентных влияний

Патологическая гиповентиляция характеризуется ↓ МОД= ↓ЧД х ДО Гипоксемия Гиперкапния Смещение кривой диссоциации оксигемоглобина вправо

Обструктивный тип гиповентиляции Попадание в просвет дыхательных путей инородных твердых предметов, жидкостей Нарушение дренажной функции бронхов и легких Сдавление стенок верхних дыхательных путей извне Утолщение стенок дыхательных путей Спазм мускулатуры бронхов и бронхиол Ларингоспазм (спазм мышц гортани) Западение языка при бессознательном состоянии больного

Характеристика показателей обструктивной гиповентиляции При уменьшении просвета дыхательных путей увеличивается сопротивление движению воздуха по ним (по закону Пуазейля) Увеличивается работа дыхательных мышц по преодолению сопротивления, особенно во время выдоха Экспираторная одышка ↓ резервный объем выдоха ↑ остаточный объем легких Жизненная емкость легких долгое время остается нормальной ↓ минутный объем дыхания, максимальная вентиляция легких и индекс Тиффно

Рестриктивный тип гиповентиляции Внутрилегочные причины: • уменьшение дыхательной поверхности • нарушение растяжимости (эластичности) легких Внелегочные причины: • патология грудной клетки, диафрагмы, плевры • патология дыхательной мускулатуры и нарушение ее иннервации

Характеристика показателей рестриктивной гиповентиляции Затруднение вдоха → инспираторная одышка Увеличивается работа дыхательных мышц, возникает их усталость ↓ общей емкости легких и жизненной емкости легких, индекс Тиффно в норме или выше нормы ↓ дыхательный объем, резервный объем вдоха ↓ минутный объем дыхания Гипоксемия, гиперкапния, отмечается сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо

Клинические последствия гиповентиляции Влияние на нервную систему Влияние на систему дыхания Влияние на систему кровообращения

Влияние гиповентиляции на нервную систему Гипоксемия Гиперкапния Расширение сосудов мозга ↑ кровотока ↑ внутричерепного давления Ацидоз ткани мозга ↑ проницаемости сосудов мозга Отек интерстиция Нарушение диффузии кислорода в ткань мозга Гипоксия мозга Головная боль ↑ гликолиз

Влияние гиповентиляции на систему кровообращения Гипоксемия Гиперкапния Спазм артериол легких Гипоксия тканей Эритроцитоз Легочная гипертензия ↑ вязкость крови ↑ нагрузка на правый желудочек Недостаточность кровообращения

Влияние гиповентиляции на систему дыхания Гиповентиляция Гипоксемия Гипоксия тканей Спазм артериол легких Гиперкапния Усталость дыхательной мускулатуры Ацидоз Бронхоспазм ↓ выработки сурфактанта ↑ секреции слизи ↓мукоцилиарного очищения Легочная гипертензия Гиповентиляция

Недыхательные функции легких: 1. защитная 2. метаболическая 3. организация и функционирование обонятельного анализатора 4. голосообразование Нарушения недыхательных функций легких могут быть причиной ДН

1. Защитная функция легких 1) Участие слизистой оболочки дыхательных путей в иммунных реакциях 2) Очистка крови 3) Очистка воздуха Очистка крови от сгустков фибрина, жировых эмболов, конгломератов клеток осуществляется с помощью ферментов, ферментов выделяемых альвеолярными макрофагами и тучными клетками Очистка воздуха от механических примесей, инфекционных агентов, аллергенов осуществляется с помощью альвеолярных макрофагов и дренажной системы бронхов и легких (мукоцилиарное очищение (клиренс) и кашлевой механизм)

2. Метаболическая функция легких • образование ангиотензина II • образование метаболитов арахидоновой кислоты и др. • образование и инактивация в легких факторов гемостаза • образование сурфактанта Роль сурфактанта: 1. предупреждение спадения альвеол после выдоха (снижает поверхностное натяжение) 2. повышение эластической тяги легких перед выдохом 3. снижение транспульмонального давления и уменьшение мышечных усилий при вдохе 4. противоотечный фактор 5. улучшение диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану

Респираторный дистресс-синдром взрослых РДСВ – полиэтилогическое состояние, характеризующееся острым началом, выраженной гипоксемией (не устраняемой оксигенотерапией), интерстициальным отеком и диффузной инфильтрацией легких Факторы риска развития РДСВ: • шоковые состояния • ДВС-синдром • сепсис • аспирация желудочным содержимым, при утоплении и вдыхании токсических газов • острые заболевания и повреждения легких – тотальная пневмония, контузии • острый панкреатит, перитонит, инфаркт миокарда

Патогенез РДСВ Происходит нарушение: - диффузии - вентиляции - перфузии Основное звено патогенеза – массивное воздействие большого количества биологически активных веществ и этиологического фактора на альвеолярнокапиллярную мембрану

Биологически активные вещества: • • • продукты деградации фибрина ферменты свободные радикалы эйкозаноиды хемотаксические факторы кининовая система Бронхоспазм Биологически активные вещества Спазм легочных сосудов ↑ проницаемости альвеолярно -капиллярной мембраны ↑ тромбообразование Отек легкого

Патогенез РДСВ Этиологический фактор ↑ количество тромбов, эмболов, агрегатов клеток в крови Усиление недыхательных функций легких ↑ синтез биологически активных веществ Воздействие на альвеолярно-капиллярную мембрану Нарушение вентиляции Нарушение перфузии ГИПОКСЕМИЯ Нарушение диффузии

Респираторный дистресс-синдром новорожденных Основное звено патогенеза – недостаток сурфактанта Причины недостатка сурфактанта у новорожденных: • Нарушение кровоснабжения плода во время беременности • Нарушение кровоснабжения плода во время патологических родов • Недостаточность синтеза сурфактанта у недоношенных детей

Вутреннее дыхание – транспорт кислорода от легких к тканям, транспорт углекислоты от тканей к легким и использование кислорода тканями Гипоксия – состояние, возникающее при недостаточном поступлении кислорода в ткани или при нарушении его использования клетками в процессе биологического окисления

ГИПОКСИЯ Эндогенная • Дыхательная • Циркуляторная • Гемическая • Тканевая Экзогенная • Гипобарическая • Нормобарическая Смешанная