Введение
Острая дыхательная недостаточность (ОДН) определяется внезапным началом нарушения легочного газообмена и характеризуется неспособностью легких удовлетворять метаболические потребности организма в транспортировке кислорода в кровь и/или удалении двуокиси углерода (CO2). из крови. Диагностика ОДН основан на измерениях параметров газов артериальной крови (т.е. парциального давления кислорода (PaO2), парциального давления углекислого газа (PaCO2) и pH), и эти значения всегда должны интерпретироваться в зависимости от исходного состояния пациента. Являясь конечным исходом ряда заболеваний, ОДН является одним из наиболее часто встречающихся диагнозов в клиниках и отделении интенсивной терапии, и его лечение представляет собой одну из ключевых задач интенсивной терапии. Цель настоящего учебно-методического пособия - связать физиологию дыхания с патологическими процессами, которые приводят к ОДН, а также обсудить клинический подход к пациенту с дыхательной недостаточностью.
ОДН является одной из наиболее распространенных причин госпитализации в отделение интенсивной терапии. Более чем у половины всех пациентов, поступивших в отделение интенсивной терапии с пребыванием более 48 часов, в какой–то момент в течение госпитализации развиваются респираторные нарушения с общим уровнем смертности >33%. Смертность значительно возрастает с возрастом, предшествующими сопутствующими заболеваниями и наличием шока или полиорганной недостаточности. Ожидается, что в связи со старением населения встречаемость ОДН увеличится на 80% в течение следующих двух десятилетий.
Глава 1 Физиология и патофизиология дыхания. Физиология системы дыхания. Понятие о гипоксии и ее виды.
Система внешнего дыхания представляет собой комплекс анатомических структур и физиологических механизмов, обеспечивающих следующие процессы (рисунок 1):
• движение дыхательной газовой смеси по воздухоносным путям между атмосферой и альвеолами во время вдоха и выдоха;
• газообмен между альвеолами и легочными капиллярами, включающий диффузию кислорода через альвеолокапиллярную мембрану, его связывание с гемоглобином, а также элиминацию СО2;
• транспорт кислорода к тканям и углекислоты к легким.
Рис. 1 Элементы транспорта кислорода
Нарушение любого из трех указанных механизмов приводит к нарушению внешнего дыхания и развитию той или иной формы дыхательной недостаточности. На определенной стадии любой вид дыхательной недостаточности вызывает развитие гипоксемии и тканевой гипоксии. В зависимости от преобладающего этиопатогенетического фактора академически различают следующие виды гипоксии:
1. Гипоксическая гипоксия — следствие низкой концентрации кислорода во вдыхаемом газе, обструкции дыхательных путей, нарушения биомеханики дыхания, диффузионной блокады через альвеолокапиллярную мембрану и т. д.;
2. Гемическая гипоксия — следствие снижения кислородной емкости крови (анемия, блокада гемоглобина при отравлении метгемоглобинобразователями или угарным газом);
3. Циркуляторная гипоксия — следствие выраженных гемодинамических нарушений;
4. Гистотоксическая гипоксия — следствие нарушения восприятия кислорода тканями (блокада дыхательных ферментов при отравлении цианида ми или солями тяжелых металлов).
Система внешнего дыхания является жизненно важным звеном доставки кислорода к периферическим органам и тканям, где происходят процессы внутреннего, клеточного дыхания. Кислород абсолютно необходим тканям для энергетического обмена, который осуществляется аэробным путем. Суть его состоит в окислительном фосфорилировании, в результате которого энергия, образующаяся при расщеплении углеводов, белков и жиров в цикле Кребса, аккумулируется в виде аденозинтрифосфата (АТФ). Основным субстратом окисления для получения энергии являются углеводы:
Для восполнения АТФ и энергии требуется непрерывная доставка субстратов окисления и кислорода к клеткам. Потребление организмом кислорода (V02) в покое составляет около 3,5—4 мл/кг/мин (250—300 мл/мин), выделение СО, (VC02) — 200-250 мл/мин. Отношение VCO, к V0 2 называется респираторным коэффициентом (RQ), который в норме составляет 0,8—0,9. При физической на грузке, гипертермии, повышенном катаболизме и т. д. V02 и VCO, значительно увеличиваются. Неспособность системы внешнего дыхания доставить необходимое количество кислорода к тканям и/или удалить углекислый газ и определяет развитие дыхательной недостаточности.
С клинической точки зрения дыхательная недостаточность чаще всего является результатом патологии системы внешней вентиляции легких, которая включает в себя воздухоносные пути, собственно легочную ткань, окружающую ее грудную клетку, а также биомеханику дыхания и управление вентиляцией.
Таким образом, дыхательная недостаточность - состояние организма, при котором не обеспечивается поддержание нормального газового состава артериальной крови, либо оно достигается за счет повышенной работы внешнего дыхания, приводящей к снижению функциональных возможностей организма, либо поддерживается искусственным путем.