СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, ДЫХАТЕЛЬНАЯ

СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, ДЫХАТЕЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ Шмаков Алексей Николаевич Новосибирск, 2013

Развитие легких • 17 -27 нед – каналикулярная стадия, появление капилляров, становится возможным газообмен, альвеол нет • 20 нед – появление пневмоцитов II типа и начало синтеза сурфактанта, медленное накопление сурфактанта к 30 -34 нед • 36 нед-18 мес – альвеолярная стадия Суммарная площадь альвеолокапиллярной мембраны: -новорожденные 2, 8 -3, 2 м² (20 -30∙ 106); -8 лет 32 м²; -18 лет 75 -180 м² (200 -300∙ 106)

ФЕТАЛЬНАЯ ЛЕГОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ • Начало секреции - 17 недель (гест. ), замедление – за 2 -3 дня до родов • Темп поступления из трахеи в ротоглотку 4 -6 мл/кг∙ч • Суточный объем секреции 96 -144 мл/кг∙сутки • Внутрилегочное давление 3 -5 мбар • К концу беременности количество внутрилегочной жидкости около 30 мл/кг

ОСОБЕННОСТИ БРОНХО-ЛЕГОЧНОГО АППАРАТА НОВОРОЖДЕННЫХ (по Шабалову Н. П. , 1999) • Высокое аэродинамическое сопротивление (большая работа дыхания). • Недостаточные эластические свойства (склонность к ателектазам, большая работа дыхания). • Богатая васкуляризация В. Д. П. и бронхов (легкость реализации отека слизистых). • Недостаточная масса и сила дыхательной мускулатуры (утомляемость). • Отсутствует коллатеральная вентиляция через поры Кона и каналы Ламберта (высокий риск утечки газов). • Альвеолярная гипервентиляция (быстрое развитие ДН при сокращении дыхательной поверхности). • Гипертонус сосудов малого круга (склонность к легочной гипертензии). • Высокая частота функционирующего открытого артериального протока (высокий уровень экстрапульмонального шунтирования, склонность к кардиогенному отеку легких).

СХЕМА КОЛЛАТЕРАЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ Поры Кона появляются на втором году жизни; каналы Ламберта появляются после 6 лет жизни; каналы Мартина в здоровом легком отсутствуют, открываются при массивных обструктивных поражениях. каналы Мартина СИНДРОМ УТЕЧКИ ВОЗДУХА У всех новорожденных 1 -2%; У недоношенных (<1500 г) 3 -4% каналы Ламберта Отсутствие коллатеральной вентиляции – Пусковой момент синдрома утечки воздуха: -интерстициальной эмфиземы; -пневмоторакса; -пневмомедиастинума; -пневмоперикарда поры Кона

Норма: V/Q = 4/5 = 0, 8. PAO 2 = Pa. O 2 РАО 2 – парциальное Вентиляция давление кислорода 4 л/мин в альвеоле. Перфузия 5 л/мин Ра. О 2 – парциальное давление кислорода в артериальной крови Физиологическое мертвое пространство 2, 22 мл/кг

Гипервентиляция (гипоперфузия): V/Q = 6/3 = 2, 0. PAO 2 > Pa. O 2 Дополнительное мертвое пространство 3, 6 л/мин Вентиляция 2, 4 л/мин Перфузия 3 л/мин Увеличение работы дыхания на вентиляцию анатомического мертвого пространства

Гиповентиляция (гиперперфузия): V/Q = 2/47 = 0, 29. PAO 2 >> Pa. O 2 Вентиляция 2 л/мин Перфузия 2, 5 л/мин Hb. O 2 Функциональное мертвое пространство 4, 6 л/мин Hb. СО 2 Шунтирование неоксигенированной крови «справа – налево»

РЕГУЛЯЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННО-ПЕРФУЗИОННОГО СООТНОШЕНИЯ. ТРАНСПОРТ ГАЗОВ • Ауторегуляция: В участках гиповентиляции снижается кровоток (вазоконстрикция); в участках гипоперфузии снижается вентиляция (рефлекс Эйлера – Лилиестранда). • Шунтирование «справа-налево» у взрослых до 5%, при пневмонии, ТЭЛА – до 20 -25%. • Шунтирование «справа-налево» в 1 -2 сутки жизни 15 -20% (при РДС, аспирации мекония до 80%!) • ХЕМОРЕЦЕПТОРЫ РЕГУЛИРУЮТ ВЕНТИЛЯЦИЮ ПО ПРИНЦИПУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ. В артериальной крови и цереброспинальной жидкости: p. H, PCO 2, PO 2 = const.

БИОМЕХАНИКА ДЫХАНИЯ • C (compliance) – «растяжимость» , величина, обратная эластичности, то есть, упругость. • C = ΔV / ΔP (л / мбар) • У новорожденного C = 0, 003 -0, 006 л/мбар; • у взрослого C = 0, 05 -0, 08 л/мбар. • У недоношенных Cst 10 -17% от Cdin ; • У доношенных Cst 21 -26% от Cdin ; • У взрослых Cst 50% от Cdin. • Raw (resistance air way) – аэродинамическое сопротивление. • Raw = ΔP (Pо – Palv) / поток (мбар/л∙с) • У новорожденных Raw = 20 -40 мбар/л∙с, у взрослых 1 -2. • Не менее 0, 8 Raw приходится на верхние дыхательные пути. Эндотрахеальная трубка повышает Raw на 50 -200 мбар/л∙с

А СОБСТВЕННО, ЧТО ТАКОЕ ДЫХАТЕЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ? НЕСООТВЕТСТВИЕ ВЕЛИЧИН ОКСИГЕНАЦИИ И ВЕНТИЛЯЦИИ В ЛЕГКИХ ПОТРЕБНОСТЯМ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ В ДОСТАВКЕ КИСЛОРОДА И УДАЛЕНИИ СО 2

Типичные респираторные нарушения: респираторный дистресс-синдром; аспирационные синдромы; пневмония; синдромы утечки воздуха персистирующая легочная гипертензия; обструкция легких; рестрикция легких.

ЧТО МЕШАЕТ ДЫШАТЬ? НАДГОРТАННИК. ПОДСКЛАДОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВДОХУ БРОНХИ ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВДОХУ И ВЫДОХУ. ВЫДОХУ ГИПЕРТОНУС. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ. ВЫДОХУ ГИПОТОНУС. МАЛЬФОРМАЦИИ, ИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ БРОНХИОЛЫ ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ. ВЫДОХУ РАННЕЕ ЭКСПИРАТОРНОЕ ЗАКРЫТИЕ. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ АЛЬВЕОЛЫ ОТЁК. АТЕЛЕКТАЗ. ГИАЛИНОВЫЕ МЕМБРАНЫ. НАРУШЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННО-ПЕРФУЗИОННЫХ ОТНОШЕНИЙ

ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЕНСАЦИИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ • 1. Тахипноэ. Резервные дыхательные объемы: повышение вентиляции СО 2, удлинение времени контакта альвеолярной мембраны с кислородом, «ауто- ПДКВ» . Эффективно, пока работа дыхания не превысит возможности доставки кислорода. • 2. Гемодилюция: повышение перфузии гипервентилируемых участков улучшает вентиляционно-перфузионное соотношение. При большой площади пораженных (невентилируемых) альвеол повышает функциональное мертвое пространство.

БАЛЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ (А. Н. Шмаков, 2007) ТЕСТЫ 0 1 2 ЧД (мин -1) 30 -60 (N± 15%) 61 -80 (N± 30%) >80, апноэ или периодическое (N± 50%, апноэ) Цианоз нет есть (Fi. O 2 = 0, 21) Sp. O 2 >94 92 -94 <92 (Fi. O 2 = 0, 21) Цианоз исчезает уменьшается Не изменяется (Fi. O 2 = 0, 4) Sp. O 2 >94 90 -94 <90 (Fi. O 2 = 0, 4) в. н. к. (с) <3 3 -4 >4 Рентгенологические до 2 квадрантов 3 -4 квадранта >4 квадрантов признаки поражения лёгких 0 -4: компенсированная 5 -7: тяжелая >7: критическая

Тесты управляемости гипоксии Показатели Баллы Fi. O 2 = 0, 21 0 Постоянная потребность в кислороде Fi. O 2 ≤ 0, 4 3 для поддержания Sp. O 2 >90% Fi. O 2 = 0, 5 -0, 6 4 Fi. O 2 >0, 6 5 Sp. O 2 >94% 0 Sp. O 2 91 -94% 1 Снижение Sp. O 2 после санации Sp. O 2 88 -90% 2 трахеобронхиального дерева (≤ 10 с!) Sp. O 2 85 -88% 3 или при Fi. O 2 = 0, 21 в течение 10 с Sp. O 2 80 -84% 4 Sp. O 2 <80% 5 Не снизилась 0 Время восстановления базовой Sp. O 2 <30 с 1 после возобновления 30 -60 с 2 базового режима оксигенации 1 -2 мин 3 (NB! Если требуется постоксигенация с Fi. O 2>0, 8, время 1 и более минут = 5 баллов) 2 -3 мин 4 >3 мин 5 0 -5 компенсация; 6 -9 сниженная управляемость; 10 -15 гипоксия неуправляема.

ШКАЛА ТЯЖЕСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЛЕГКИХ (J. F. Murray et al. , 1988) Рентгенограмма Балл Гипоксемия Балл Инфильтратов нет 0 Pa. O 2/Fi. O 2>300 0 Инфильтраты в 1 квадранте 1 Pa. O 2/Fi. O 2=225 -299 1 Инфильтраты в 2 квадрантах 2 Pa. O 2/Fi. O 2=175 -224 2 Инфильтраты в 3 квадрантах 3 Pa. O 2/Fi. O 2=100 -174 3 Инфильтраты в 4 квадрантах 4 Pa. O 2/Fi. O 2<100 4 PEEP (m. Bar) Балл Compliance (ml/m. Bar) Балл 0 -5 0 >80 (>4) 0 6 -8 1 60 -79 (3 -4) 1 9 -11 2 40 -59 (2 -2, 9) 2 12 -15 3 20 -39 (1 -1, 9) 3 >15 4 <19 (<1) 4 Sp. O 2/Fi. O 2 +45 ≈ Pa. O 2/Fi. O 2 (при условиях: Sp. O 2 не ниже 88%; ЧСС не выше 180 (220)мин-1; t° кожи [36 -38°C]; датчик укрыт от яркого света; нет метгемоглобина и карбоксигемоглобина)

НАДГОРТАННИК. ПОДСКЛАДОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВДОХУ 1. Прохладный влажный воздух. 2. Вазоконстриктор – спрей. 3. Ингаляция ГКС (аэрозоль, ø 7 -15 мкм) 4. НПВС: Лорноксикам; Кеторолак 5. Антипиретик Противопоказаны: сухой кислород; димедрол; ибупрофен; диуретики; эуфиллин Только в стационаре: системные ГКС; антибиотики; седация Интенсивная терапия: продлённая назотрахеальная интубация

БРОНХИ ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВДОХУ И ВЫДОХУ. ВЫДОХУ ГИПЕРТОНУС. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ. ВЫДОХУ ГИПОТОНУС. МАЛЬФОРМАЦИИ, ИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ 1. Положительное давление на выдохе 2. Муколитики: ацетилцистеин; амброксол; мёд + молоко 3. Отхаркивающие средства 4. Ингаляции тёплого пара 5. Ингаляции ß-адреномиметиков, холинолитиков, ГКС (ø=3 -6 мкм) 6. Постуральный дренаж Противопоказаны: сухой кислород; димедрол; эуфиллин; диуретики Только в стационаре: антибиотики Интенсивная терапия: «СРАР» , ИВЛ, ВЧ ИВЛ

БРОНХИОЛЫ ОТЁК. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ. ВЫДОХУ РАННЕЕ ЭКСПИРАТОРНОЕ ЗАКРЫТИЕ. ПРЕПЯТСТВИЕ ВЫДОХУ 1. Ингаляции ГКС (ø=2 -5 мкм) 2. Ингаляции ß-адреномиметиков, холинолитиков 3. Положительное давление на выдохе 4. Низкомолекулярный гепарин 5. НПВС Противопоказаны: ибупрофен, димедрол, диуретики Только в стационаре: системные ГКС; эуфиллин Интенсивная терапия: искусственная вентиляция лёгких

«БРОНХОДИЛАТАТОРЫ» (противоотёчные средства) • 1) β-2 – АГОНИСТЫ: сальбутамол (вентолин); фенотерол (беротек). • 2) ХОЛИНОЛИТИКИ: ипратропиум (атровент); окситропиум (оксивент). • 3) КОМБИНИРОВАННЫЕ: беродуал (фенотерол + ипратропиум). • 4) ГЛЮКОКОРТИКОСТЕРОИДЫ ингаляционные! • 5) ИНГИБИТОРЫ ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ (аминофиллин). • 6) КАТЕХОЛАМИНЫ: адреналин 0, 03 -0, 06 мкг/кг·мин.

АМИНОФИЛЛИН • 1. Не применяется, пока не исчерпаны средства базисной терапии бронхиальной астмы. • 2. Вводится в вену методом точной инфузии: 0, 8 мг/кг·ч 2 -6 часов, затем 0, 5 -0, 6 мг/кг·ч. • 3. При струйном введении вызывает гастроэзофагальный рефлюкс.

ИНГАЛЯЦИОННЫЕ КОРТИКОСТЕРОИДЫ • БЕКЛОМЕТАЗОНА • ПУЛЬМИКОРТ – СУСПЕНЗИЯ ДИПРОПИОНАТ (БУДЕСОНИД) • С 6 -летнего возраста. • С 6 -месячного возраста. • Обладает системным • Нет системных эффектов. эффектом. КОРТИКОСТЕРОИДЫ НЕЛЬЗЯ ИНГАЛИРОВАТЬ ЧЕРЕЗ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ НЕБУЛАЙЗЕР!

ОСТРЫЙ РЕСПИРАТОРНЫЙ ДИСТРЕСС-СИНДРОМ – ОСНОВНОЙ ВИД ПОРАЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ, ТРЕБУЮЩИЙ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ

микроагрегаты в лёгочных капиллярах деструкция микроагрегатов воспаление сладж ДВС микротромбы отёк интерстиция гиалиновые мембраны гипоперфузия альвеолярный отёк гипоксия ателектаз реперфузия отёк дефицит сурфактанта ПОЛ интерстиция воспаление

• Острый респираторный дистресс-синдром, независимо от причины и пускового события, всегда поддерживается ДВС и характеризуется: • - прогредиентным повышением работы дыхания; • - постепенным, а затем лавинообразным нарастанием ателектаза; • - интерстициальным, а затем альвеолярным отеком; • - дефицитом сурфактанта (исходным или вторичным); • - гиалиновыми мембранами в альвеолах; • - симптоматикой гипоксии всех органов и систем; • - исходом в фиброз. • КЛАССИЧЕСКОЕ ОСЛОЖНЕНИЕ ОРДС - ПНЕВМОНИЯ

Инфекционный агент РЕСПИРАТОРНЫЙ ДИСТРЕСС-СИНДРОМ Факторы агрессии: Угнетение местного иммунитета и тейхоевая кислота; мукоцилиарного транспорта; нейраминидаза; механическая гиповентиляция; фосфорилхолин и т. д. Воспаление: нарушения тепло- и влагообмена. бронхит; бронхиолит; Патологическая альвеолит Отек, деструкция проницаемость Экссудация плазмы Вытеснение газа Экссудация форменных Функциональное элементов ДВС мертвое пространство Экссудация Перекисное окисление; некроз; тромбоз лейкоцитов Санация Абсцедирование Фиброз

ПРИНЦИПЫ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ ОРДС: • 1. Поддержание постоянного положительного давления в дыхательных путях (positive end expiratory pressure, «PEEP» ) • 2. Снижение работы дыхания • 3. Профилактика гипероксического поражения лёгких: Sp. O 2 89 -94% • 4. Нутритивная поддержка • 5. Поддержание реологических свойств крови: НМГ, сулодексид, достаточная гидратация, умеренная стимуляция фибринолиза • 6. Снижать общее периферическое сосудистое сопротивление • 7. Снижать темп деструкции сурфактанта • 8. При инфекционных осложнениях – антибиотик • ДЕФИЦИТ СУРФАКТАНТА - ТИПИЧНАЯ ПРИЧИНА ОРДС У НОВОРОЖДЁННЫХ С НИЗКОЙ МАССОЙ ИЛИ С ПРОЯВЛЕНИЯМИ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ ФЕТОПАТИИ

ДЕФИЦИТ ГИПОКСИЯ СУРФАКТАНТА ГИАЛИНОВЫЕ МЕМБРАНЫ АТЕЛЕКТАЗ СНИЖЕНИЕ АКТИВНОСТИ СУРФАКТАНТА ЛЁГОЧНАЯ ↓Альвеолоцит ГИПЕРТЕНЗИЯ II типа АЛЬВЕОЛЯРНАЯ УТЕЧКА ГИПОПЕРФУЗИЯ БЕЛКА ПОВРЕЖДЕНИЕ ЭНДОТЕЛИЯ

СУРФАКТАНТ ЧЕЛОВЕКА 1 – ДПФ-холин, 50% 2 – Ф-холин, 17% 3 – Ф-глицерол, 7% 4 – Ф-этаноламин, 4% 5 – Ф-инозитол, 2% 6 – сфингомиелин, 2% 7 – другие ФЛ, 3% 8 – другие липиды, 5% 9 – сывороточные протеины, 8% 10 – апопротеины, 2%

ПРОФИЛАКТИКА ДЕФИЦИТА СУРФАКТАНТА: АНТЕНАТАЛЬНОЕ ВВЕДЕНИЕ БЕТАМЕТАЗОНА 12 МГ х 2 р в/м, 2 ДНЯ, ДО 34 НЕДЕЛИ БЕРЕМЕННОСТИ. ЖЕЛАТЕЛЬНО – ЗА НЕДЕЛЮ ДО РОДОВ. ДЕКСАМЕТАЗОН – АЛЬТЕРНАТИВА?

Антенатальная кортикостероидная терапия и частота перивентрикулярной лейкомаляции у недоношенных детей с ЭНМТ N Engl J Med 1999; 341: 1190 -6 11 8, 4 4, 4* * Р < 0, 05 Бетаметазон Дексаметазон Плацебо Частота развития перивентрикулярной лейкомаляции (%)

ПОСЛЕДСТВИЯ ДЕФИЦИТА СУРФАКТАНТА (по Фомичеву М. В. ) Дефицит сурфактанта Нарушение Снижение легочной вентиляционно-перфузионных растяжимости отношений Повышение работы Гиповентиляция. Гипоксемия дыхания Снижение ФОЕ ацидоз Повышение легочного сосудистого сопротивления

СУРФАКТАНТ • Натуральные сурфактанты лучше синтетиков • Профилактическое введение сурфактанта эффективнее лечебного • Экзогенный сурфактант эффективен только у новорождённых. • В порядке снижения эффективности: Куросурф = Альвеофакт → Сурванта → сурфактант «БЛ» . • Сурфактант «БЛ» хуже, чем ничего!

СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ СУРФАКТАНТА Интубация Контроль: «СРАР» (ЧСС; ЧД; цианоз; Sp. O 2; PIP; ИВЛ время наполнения капилляров) Сурфактант «СРАР» ИВЛ Контроль Экстубация ИВЛ Назальный «СРАР»

РДС-III. МОМЕНТ ВВЕДЕНИЯ КУРОСУРФА

ЧЕРЕЗ 16 ЧАСОВ

ЧЕРЕЗ 32 ЧАСА

CУРФАКТАНТ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПАЦИЕНТОВ С СИНДРОМОМ АСПИРАЦИИ МЕКОНИЯ (РКИ) • При использовании «Сурванта» статистически значимо снизились: Fi. O 2 (для обеспечения Sp. O 2≥ 90%); OI; MAP. • На 33% сократились время на ИВЛ и продолжительность дотации кислорода. • Самая высокая устойчивость к меконию у сурфактанта из легких кролика (SP-A). Findlay R. D. , Tadeusch H. W. , Walther F. J. Surfactant replacement for meconium aspiration syndrome//Pediatrics. - 1996. - Vol. 97. - P. 48 -52.

ПНЕВМОНИИ, ВЫЗВАННЫЕ СТРЕПТОКОККОМ «В» • Herting E. , Rauprich P. , Walter G. , Jarstrand C. , Robertson B. Influence of modified natural and synthetic surfactant preparations on growth of bacterial killing by polymorphonuclear leucocytes. Biology of the neonate 2004; 85: 335 • 118 больных пневмонией. Контроль 236 больных РДС. • Куросурф повышал фагоцитоз стрептококков и кишечной палочки. • Дозы на 50% выше, чем при лечении РДС. Всегда повторные введения. • Результаты лечения в группах сравнимы.

ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ЛЕЧЕНИИ СУРФАКТАНТОМ • 1. Транзиторная гипоксия и брадикардия. • 2. Транзиторное снижение АД и мозгового кровотока. • 3. Риск поддержания открытого артериального протока. • 4. Риск легочного кровотечения. • 5. Увеличение количества ВЖК (на 9%). ЭФФЕКТИВНОСТЬ СУРФАКТАНТА ПРИ ДИАФРАГМАЛЬНОЙ ГРЫЖЕ Группа 48 человек. У всех улучшились показатели оксигенации. НО!!! Выжило … 18 (40%). NB! Послеоперационная летальность при диафрагмальной грыже 45 -50%

Ваш диагноз?