płuca noworodka

płuca noworodka, Medyczne

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Perinatologia, Neonatologia i Ginekologia, tom 1, zeszyt 4, 245-252, 2008
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania
u noworodków
M
ALWINA
K
UŹNIAK
,
M
ARTA
S
ZYMANKIEWICZ
Streszczenie
Mechanika oddychania odzwierciedla fizyczne właściwości układu oddechowego. Parametry mechaniki oddychania odzwierciedlają
dynamiczne relacje między ciśnieniami, objętościami i przepływem gazów w płucach. Wyjaśniają one proces oddychania i wymiany
gazowej zarówno w zdrowych, jak i zmienionych patologicznie płucach. Poniższy artykuł prezentuje argumenty przemawiające za
przydatnością wykonywania pomiarów mechaniki oddychania ze względu na ich wartość kliniczną i naukową. Mierzenie mechaniki
oddychania dostarcza danych umożliwiających dostosowanie parametrów wentylacji mechanicznej w taki sposób, aby uniknąć
ciśnieniowego uszkodzenia płuc, a także wystąpienia niedodmy. Na ich podstawie możliwe jest również opracowywanie wytycznych
dotyczących zakończenia sztucznej wentylacji oraz ECMO. Istnieje możliwość zmodyfikowania sposobu leczenia w zależności od
rodzaju procesu patologicznego w płucach, ponieważ mechanika oddychania odzwierciedla efekty terapeutyczne środków farmako-
logicznych. Umożliwia ponadto przewidywanie wystąpienia, ciężkości oraz dynamiki przebiegu choroby płuc. Pomiar parametrów
mechaniki oddychania dostarcza danych pozwalających na prognozowanie co do funkcji układu oddechowego w przyszłości, zacho-
rowalności i śmiertelności w zależności od stopnia strukturalnego i czynnościowego uszkodzenia płuc. Należy kontynuować i udosko-
nalać badanie mechaniki oddychania u noworodków, ponieważ w tej grupie wiekowej istnieją liczne ograniczenia związane z koniecz-
nością użycia odpowiednio przystosowanego sprzętu, trudnościami interpretacyjnymi wyników pomiarów, a także brakiem moż-
liwości wykonywania tych badań na dużych populacjach zdrowych noworodków.
Słowa kluczowe:
noworodek, mechanika oddychania, podatność, opór, czynnościowa pojemność zalegająca (FRC)
Mechanika oddychania odzwierciedla fizyczne właści-
wości płuc. Opisuje ona dynamiczne relacje między ciś-
nieniami, przepływem gazów oraz objętościami w płucach.
Wyjaśnia proces oddychania zarówno w zdrowych, jak
i chorych płucach.
Pojedynczy cykl oddechowy składa się z fazy wdechu
i wydechu. Do fizjologicznego wdechu dochodzi na skutek
aktywacji mięśni wdechowych, przede wszystkim prze-
pony oraz mięśni międzyżebrowych zewnętrznych. W sta-
nach patologicznych płuca mogą zostać wypełnione mie-
szaniną oddechową albo wskutek zwiększenia ciśnienia
pęcherzykowego (respirator z dodatnim ciśnieniem), albo
obniżenia ciśnienia na powierzchni ciała (tzw. żelazne
płuca). Wydech jest zazwyczaj procesem biernym, jed-
nakże w stanach chorobowych może powodować zaanga-
żowanie mięśni wydechowych (mięśnie brzucha, mięśnie
międzyżebrowe wewnętrzne).
U noworodków występuje szereg odrębności struktu-
ralnych i czynnościowych, które zmieniają mechanikę od-
dychania w tym wieku rozwojowym w porównaniu z po-
pulacją dzieci starszych lub osób dorosłych. Należą do
nich: cylindryczny kształt klatki piersiowej z bardziej po-
ziomym ustawieniem żeber, duża ilość elementów chrzęst-
nych i tym samym niestabilność (duża podatność) klatki
piersiowej, a u noworodków przedwcześnie urodzonych
dodatkowo mała ilość włókien typu I („długodystanso-
wych”) w przeponie oraz wysokie napięcie powierzchnio-
we będące efektem niedoboru surfaktantu.
Zagadnieniem podlegającym analizie w niniejszej pra-
cy jest przydatność mierzenia parametrów mechaniki od-
dychania u noworodków. Przytoczone poniżej badania
przekonują zarówno o wartości klinicznej i praktycznej
takich pomiarów, jak i ich użyteczności z naukowego
punktu widzenia.
Parametry mechaniki oddychania
Podstawowe wartości opisujące mechanikę oddycha-
nia to: ciśnienie, objętość, przepływ, podatność płuc
i opór w drogach oddechowych, stała czasu oraz praca
oddechowa.
Ciśnienie
(P)
określane jest jako siła działająca na jed-
nostkę powierzchni, skierowana prostopadle do tej po-
wierzchni. Przepływ gazów do i z układu oddechowego
powodowany jest przez różnicę pomiędzy ciśnieniem
pęcherzykowym i w drogach oddechowych a ciśnieniem
atmosferycznym. Przy spontanicznym oddychaniu ciśnie-
nie wytwarzane jest przez mięśnie oddechowe (podczas
wdechu) oraz przez tendencję rozciągniętych tkanek do
powrotu do pozycji spoczynkowej (podczas wydechu),
natomiast podczas wentylacji mechanicznej ciśnienie
wytwarzane jest przez aparaturę. Podczas wdechu ciśnie-
nie przezpłucne (równe różnicy ciśnień pęcherzykowego
i atmosferycznego) musi przewyższyć siły sprężystości
oraz opór dróg oddechowych.
Charakter mieszaniny oddechowej opisują dwie wiel-
kości: objętość i pojemność.
Objętość (V)
zależy od ciśnienia i temperatury miesza-
niny oddechowej. W mechanice oddychania wyróżnia się
cztery rodzaje objętości:
– objętość oddechowa
(TV – tidal volume),
– wdechowa objętość zapasowa
Katedra i Klinika Neonatologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
 246
K. Kuźmiak, M. Szymankiewicz
(IRV – inspiratory residual volume),
– wydechowa objętość zapasowa
(ERV – expiratory residual volume),
– objętość zalegająca
(RV – residual volume).
Na
pojemność
składają się 2 lub więcej objętości
płucne. Wyróżnia się następujące pojemności:
oddechowe, przede wszystkim nos, jama ustna, gardło
i krtań. Dystalne odcinki drzewa oskrzelowego stanowią
jedynie 10% całkowitego oporu w drogach oddechowych.
Stała czasu (Tc)
wyraża stosunek podatności do
oporności układu oddechowego i opisuje czas, w jakim
płuca wypełniają się mieszaniną oddechową lub z niej
opróżniają. Czas potrzebny do opróżnienia płuc z 68% za-
wartego w nich powietrza odpowiada jednej stałej czasu,
natomiast trzy stałe czasu niezbędne są dla opróżnienia
płuc z 95% objętości oddechowej. Obliczając stałą czasu
u pacjenta sztucznie wentylowanego należy uwzględnić
również stałą czasu dla rurki intubacyjnej i dla respiratora.
Praca oddechowa (WOB)
opisuje ilość pracy wyko-
nanej przeciwko siłom elastycznym i oporowym płuc oraz
klatki piersiowej. Odzwierciedla ona energię niezbędną do
wywołania przepływu gazów wdłuż kierunku działania
danej siły. Podczas spontanicznego oddychania 60-70%
pracy oddechowej zużywane jest do pokonania sił statycz-
no-elastycznych płuc i klatki piersiowej, natomiast pozos-
tałe 30-40% służy do pokonania oporu związanego z obec-
nością sił tarcia.
– całkowita pojemność płuc
(TLC – total lung capacity),
– pojemność życiowa
(VC – vital capacity),
– czynnościowa pojemność zalegająca
(FRC – functional residual capacity),
– pojemność wdechowa
(IC – inspiratory capacity).
Dodatkowo u noworodków wyróżnia się pojemność
życiową podczas płaczu (CVC – crying vital capacity). Jej
ocena jest szczególnie przydatna w przypadku zaburzeń
przebiegających z obniżeniem FRC (np. zespół zaburzeń
oddychania) [1].
Przepływ (F)
określa zmianę objętości mieszaniny
oddechowej w czasie. Podczas spokojnego, spontanicz-
nego oddychania przepływ jest laminarny. Natomiast wy-
soki przepływ czy też przepływ gazów przez rurkę in-
tubacyjną o małej średnicy jest przepływem turbulentnym.
Pomiar przepływu polega na mierzeniu zmiany ciśnienia
wzdłuż wykalibrowanego oporu.
Opisane powyżej trzy wielkości fizyczne stanowią ele-
menty składowe podstawowych pojęć mechaniki oddy-
chania, tj. podatności układu oddechowego i oporu w dro-
gach oddechowych.
Podatność (C)
definiowana jest jako zmiana objętości
wywołana zmianą ciśnienia. Opisuje właściwości elastycz-
ne płuc, czyli wartości ciśnienia niezbędne do zwiększenia
objętości układu oddechowego. Jest wykładnikiem liczby
otwartych pęcherzyków płucnych. Składają się na nią: po-
datność płuc, podatność klatki piersiowej, a u pacjentów
sztucznie wentylowanych dodatkowo podatność rurki
intubacyjnej oraz rur respiratora. Wyróżnia się
podatność
statyczną i podatność dynamiczną. Na podatność dyna-
miczną (Cdyn) w znacznym stopniu wpływają parametry
sztucznej wentylacji (ciśnienie szczytowo-wdechowe,
dodatnie ciśnienie wydechowe, częstość oddechów) oraz
objętość oddechowa, a jej wartość jest z reguły niższa od
podatności statycznej. Podatność statyczna (Cstat) nato-
miast zależy od ilości czynnej tkanki płucnej. U noworodka
wynosi ok. 1 ml/cm H
2
O.
Opór
w drogach oddechowych
(Raw)
obrazuje zmia-
nę ciśnienia niezbędną do wywołania przepływu o war-
tości 1 l/s. Spowodowany jest działaniem sił tarcia wystę-
pujących między poruszającymi się cząsteczkami gazów
oraz między przepływającym strumieniem gazów a ścia-
nami dróg oddechowych. Za około 70% oporu podczas
spontanicznego oddychania odpowiedzialne są górne drogi
Metody mierzenia mechaniki oddychania
Badanie mechaniki oddychania u noworodków napo-
tyka pewne ograniczenia, z których najbardziej oczywis-
tym jest brak współpracy ze strony pacjenta, a ponadto
trudności interpretacyjne wyników pomiarów ze względu
na możliwość zadziałania licznych czynników zakłócają-
cych ich wiarygodność [1].
Podstawowym urządzeniem służącym do pomiaru me-
chaniki oddychania jest pneumotachometr. Za jego pomo-
cą można dokonywać pomiarów zarówno u noworodków
sztucznie wentylowanych, jak i oddychających sponta-
nicznie. Pneumotachometr za pomocą czujnika przepływu
mierzy różnicę ciśnień, potrzebną do wywołania prze-
pływu przez jego światło oraz oblicza objętość przepływu
z wartości przepływu przypadającej na jednostkę czasu.
Wykorzystywane są również czujniki anemometryczne,
w których przepływ obliczany jest na podstawie stop-
nia ochłodzenia się przepływającego gazu, podgrzanego
uprzednio do wysokiej temperatury [1].
Kolejną metodą pomiaru mechaniki oddychania jest
pletyzmografia. Mierzy ona zmianę objętości gazów, wy-
wołaną przez zmiany ciśnienia i temperatury spowodo-
wane ruchami oddechowymi noworodka [1].
Techniki wypłukiwania gazów (helu lub tlenku azotu)
służą do mierzenia czynnościowej pojemności zalegającej.
Polegają one na ocenie obniżenia pierwotnie znanego stę-
żenia gazu krążącego w zamkniętym układzie podczas
oddychania mieszaniną helu i powietrza (metoda wypłu-
kiwania helu) lub czystym tlenem (metoda wypłukiwania
azotu) do momentu całkowitego wyeliminowania bada-
nego gazu z pęcherzyków płucnych.
Przepływ, ciśnienie i objętość dla pojedynczego odde-
chu mogą być obliczone w momencie zrównania się ciś-
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania u noworodków
247
nienia w górnych drogach oddechowych z ciśnieniem
pęcherzykowym. Efekt taki można wywołać powodując
okluzję na szczycie wdechu w technice jedno- lub wielo-
krotnej okluzji.
niego [10] wykazały wzrost całkowitego oporu układu od-
dechowego oraz stopniowy spadek podatności dyna-
micznej podczas porażenia mięśni. Z kolei po ustąpieniu
porażenia opór układu oddechowego ulega obniżeniu
i dochodzi do istotnej poprawy mechaniki oddychania.
Przyczyną takich zmian jest prawdopodobnie powrót
aktywności tonicznej przepony oraz wzrost czynnościo-
wej pojemności zalegającej (FRC). Burger [11] przepro-
wadził podobne badania, dotyczące podatności i oporu
układu oddechowego w dwóch grupach noworodków.
W grupie A pomiarów dokonywano podczas porażenia
mięśni bromkiem pankuronium, a następnie po ustąpieniu
jego działania. W grupie B mierzono wspomniane wartości
w odwrotnej kolejności. Nie stwierdzono jednakże istot-
nych zmian wartości zarówno oporu, jak i dynamicznej
podatności układu oddechowego, niezależnie od przyna-
leżności do jednej z badanych grup, a zatem zastosowanie
farmakologicznego zwiotczenia mięśni przy użyciu brom-
ku pankuronium nie wpływa na mechanikę oddychania.
Kalenga i współpracownicy [2] zbadali grupę 17 przed-
wcześnie urodzonych noworodków leczonych wentylacją
oscylacyjną o wysokiej częstotliwości (HFOV) z powodu
zespołu zaburzeń oddychania (RDS – respiratory distress
syndrome). Celem pracy było określenie, czy optymali-
zacja początkowej objętości płuc wpływa na mechanikę
oddychania w taki sposób, by możliwe było stwierdzenie
osiągnięcia objętości optymalnej. Dla RDS charakterys-
tyczne jest obniżenie FRC i podatności płuc oraz zaburzo-
na wymiana gazowa[12]. Postępowanie polegało na stop-
niowym zwiększaniu ciągłego ciśnienia rozciągającego
(CDP – continuous distending pressure) aż do ciśnienia
optymalnego (optimal CDP; OCDP), czyli zapewniającego
prawidłowe utlenowanie przy minimalnej frakcji wdycha-
nego tlenu. Określenie „CDP” zostało użyte w pracy jako
zamiennik dla średniego ciśnienia w drogach oddecho-
wych (MAP) dla odpowiedniego typu aparatury zapew-
niającej mechaniczną wentylację metodą HFOV. Jedno-
cześnie Kalenga dokonywał pomiaru podatności i oporu
układu oddechowego. W efekcie stwierdzono, iż seryjne
pomiary podatności nie pozwalają określić optymalnej
objętości płuc, jednakże niska początkowa wartość po-
datności sugeruje, że konieczne będzie zastosowanie wyż-
szego ciśnienia rozciągającego (CDP), ponieważ jest ona
wykładnikiem ciężkości choroby płuc.
Istnieją również badania na temat relacji między po-
datnością płuc i optymalnym ich rozciągnięciem podczas
wentylacji mechanicznej metodą CMV (controlled man-
datory ventilation). Ich rezultaty nie są jednoznaczne, jed-
nakże część autorów stwierdziło poprawę podatności płuc
po optymalizacji ustawień PEEP (positive end-expirato-
ry pressure; dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe)
[13-15].
Badanie mechaniki oddychania jest użyteczne zarów-
no z naukowego, jak i czysto praktycznego punktu wi-
dzenia. Jako takie wyjaśnia różnorodne procesy mające
Wartość kliniczna badania mechaniki oddychania
u noworodków
Podatność płuc jest jednym z najczęściej mierzonych
parametrów. Jej zmiany, podobnie jak zmiany innych
parametrów mechaniki oddychania, odzwierciedlają za-
równo fizjologiczne, jak i patologiczne procesy mające
miejsce w układzie oddechowym. W praktyce klinicznej
ocena funkcji układu oddechowego podczas wentylacji
mechanicznej jest sprawą o bardzo istotnym znaczeniu [2].
Nikischin [3] analizując stosunek ciśnienie/objętość (P/V)
za pomocą metody APVNL (analiza stosunku ciśnienie-
objętość pod warunkiem nieliniowości – analysis of pressure-
volume relationships under condition of nonlinearity) u 22
przedwcześnie urodzonych noworodków stwierdził, że
ocena podatności płuc może być przydatna do wykry-
wania nadmiernego rozdęcia płuc u mechanicznie wen-
tylowanych dzieci, o czym można wnioskować z faktu, iż
podatność maleje pod koniec wdechu. Wczesne stwier-
dzenie takiego zagrożenia pozwala zatem dostosować para-
metry respiratora w taki sposób, aby zapobiec ciśnie-
niowemu uszkodzeniu płuc. Jednocześnie ocena zmian
podatności podczas inflacji, odzwierciedlających rekru-
tację pęcherzyków płucnych w czasie wdechu oraz ich
zapadanie się podczas wydechu, może być wykorzystana
do dostosowania wartości PEEP tak, aby zapobiec zapada-
niu się pęcherzyków [4, 5].
Badania w podobnym celu przeprowadzili Fisher
i współpracownicy [6]. Stwierdzili oni spłaszczenie pętli
P/V pod koniec wdechu (pętla kształtu banana) w efekcie
nadmiernego rozdęcia płuc, a następnie porównali kształty
pętli P/V podczas ostatnich 20% wdechu (C20) oraz pod-
czas całego wdechu. Stosunek C20/C < 0,80 świadczył
o rozdęciu płuc. Wcześniejsze prace publikowane przez in-
nych autorów donosiły, iż mierzenie podatności płuc oraz
oporu układu oddechowego może być przydatne do prze-
widywania zachorowalności i śmiertelności po leczeniu
dysplazji oskrzelowo-płucnej, a także do oceny efektów
terapeutycznych leków takich jak diuretyki, bronchodi-
latatory oraz kortykosteroidy [7].
Leczenie farmakologiczne może wpływać na mecha-
nikę oddychania. Istnieją badania oceniające, czy farma-
kologiczne porażenie mięśni, np. przy użyciu bromku
pankuronium, zmienia właściwości mechaniczne układu
oddechowego u noworodków. Noworodki utrzymują swoją
objętość oddechową głównie przez wczesną aktywację
mięśni wdechowych pod koniec wydechu oraz poprzez
mechanizm zamykania głośni [8]. Intubacja dotchawicza
oraz porażenie mięśni zaburzają ten proces, co prowadzi
do spadku objętości oddechowej oraz wzrostu oporu
układu oddechowego [9]. Wcześniejsze badania Bhuta-
248
K. Kuźmiak, M. Szymankiewicz
miejsce w płucach. Przykładem jest praca Bhata [17] oce-
niająca wpływ pozycji ciała przedwcześnie urodzonych,
wymagających podaży tlenu noworodków, na utlenowanie
krwi, mechanikę oddychania, objętość płuc oraz wzajemne
relacje między tymi parametrami. Wcześniejsze badania
[16] donosiły, że wyższy stopień utlenowania u przed-
wcześnie urodzonych noworodków ułożonych w pozycji
na brzuchu w okresie poporodowym wynika z poprawy
mechaniki oddychania, wyższych objętości płuc oraz
lepszego stosunku wentylacji do perfuzji. Bhat wykazał, że
u noworodków wymagających podaży tlenu saturacja
hemoglobiny tlenem i czynnościowa pojemność zalegają-
ca (FRC) były istotnie wyższe w pozycji na brzuchu w
porównaniu do pozycji na plecach i istniała znacząca ko-
relacja między tymi czynnikami. Podobny związek nie
występował u dzieci nie wymagających suplementacji
tlenu. Ponadto noworodki, u których podaż tlenu była ko-
nieczna, wymagały dostarczenia wyższych stężeń tlenu
przy ułożeniu na plecach niż na brzuchu. Nie stwierdzono
występowania istotnych statystycznie różnic między
wartościami podatności oraz oporu układu oddechowego
w zależności od pozycji ciała. Wyniki powyższego badania
pozwoliły wysnuć wnioski, że noworodki wymagające
podaży tlenu powinny być monitorowane w pozycji na
plecach przed podjęciem decyzji o zakończeniu suplemen-
tacji tlenem. Rodzice dzieci wymagających podaży tlenu,
u których podjęto decyzję o tlenoterapii domowej, powinni
być poinformowani, że ilość dostarczanego tlenu, potrzeb-
nego do utrzymania adekwatnej saturacji, zależy od pozyc-
ji ciała dziecka [17].
Badanie mechaniki oddychania dostarcza również
informacji dotyczących przewidywania oraz rozwoju cho-
rób układu oddechowego, a więc jest przydatne zarówno
z klinicznego, jak i epidemiologicznego punktu widzenia.
Istnieje zaledwie kilka prac oceniających czynność płuc
poprzedzającą zachorowanie w powiązaniu z następnie
występującą chorobą układu oddechowego [18-22]. Głów-
nym ograniczeniem tego typu badań jest brak prostych,
wiarygodnych i powtarzalnych testów czynnościowych,
możliwych do wykonania na dużej populacji zdrowych
noworodków. Obecnie używane testy w większości wy-
magają stosowania zaawansowanego sprzętu oraz sedacji,
stąd można je wykonywać jedynie w specjalistycznych
ośrodkach badawczych. Wyjątkiem jest technika poje-
dynczej okluzji (SOT – single occlusion
technique).
Tech-
nika ta, nieinwazyjna, łatwa i szybka w wykonaniu, dos-
tarcza informacji na temat podatności i oporu układu
oddechowego oraz stałej czasu. Można ją stosować u no-
worodków i dzieci oddychających spontanicznie, zarówno
podczas spokojnego snu, jak i czuwania [23]. Cechuje ją
małe zróżnicowanie w odniesieniu do zbierania danych,
ich selekcji i analizy zarówno między różnymi badaczami,
jak i w przypadku badań powtarzanych przez tego samego
obserwatora, stąd wniosek, że można ją stosować na dużej
populacji zdrowych noworodków i niemowląt [24]. Dużym
atutem tej techniki jest istnienie wytycznych dotyczących
sprzętu, przetwarzania sygnału, gromadzenia danych, kon-
troli i kryteriów akceptacji wyników [25-27].
Dotychczas opublikowane prace oceniające opór dróg
oddechowych oraz sprężystość płuc przedstawiają znacz-
nie zróżnicowane wyniki. Seryjne pomiary mechaniki od-
dychania odzwierciedlające postęp lub cofanie się zmian
chorobowych będących przyczyną jej zaburzeń, mogą
potencjalnie stanowić podstawę do zakończenia wsparcia
oddechowego metodą NCPAP u noworodków. Jednakże
trudno jest interpretować wyniki tych pomiarów ze wzglę-
du na wspomniane wcześniej ich zróżnicowanie. Można
domniemywać, iż te różnice mogą być wytłumaczone
czynnikami demograficznymi, a także zróżnicowaniem
wzorca oddechowego, zarówno osobniczym, jak i między-
osobniczym. Pandit i współ. [28] stwierdzili, iż opór w dro-
gach oddechowych ulega obniżeniu wraz z wiekiem, przy-
rostem masy ciała, częstością oddychania (RR – respira-
tory rate) oraz objętością oddechową (VT), natomiast
wzrasta jako funkcja iloczynu RR × VT oraz stosunku
czasu wdechu do czasu wydechu (TI/TE). Z kolei sprężys-
tość maleje wraz z wiekiem, wzrostem masy ciała, VT oraz
u płci żeńskiej, natomiast rośnie wraz ze wzrostem RR
oraz TI/TE. Dane te są potencjalnie przydatne w praktyce
klinicznej w interpretacji zmierzonych wartości oporu
i sprężystości pod kątem podejmowania decyzji dotyczą-
cych kontynuowania bądź zakończenia wsparcia odde-
chowego.
Z kolei znajomość wartości stałej czasu pomaga w ta-
kim ustawieniu parametrów wentylacji mechanicznej, aby
nie doszło do powstania niedodmy wskutek usunięcia
nadmiernej ilości powietrza z płuc bądź do powstania
zjawiska pułapki powietrznej w efekcie zalegania nad-
miaru powietrza. Natomiast znajomość wartości pracy od-
dechowej pozwala zobiektywizować decyzję o ekstubacji
noworodka [1].
Argumentem wspierającym powyższą tezę jest także
praca Garga [29], dowodząca, iż seryjne pomiary mecha-
niki oddychania dają podstawę do zakończenia leczenia
metodą ECMO (extracorporeal membrane oxygenation).
Dotychczas decyzję o zakończeniu krążenia pozaustro-
jowego podejmowano empirycznie, na podstawie klinicz-
nej poprawy wymiany gazowej, prężności gazów we krwi
tętniczej oraz obrazu radiologicznego, co z jednej strony
mogło prowadzić do przedwczesnej dekaniulacji, z drugiej
zaś zbędnie przedłużony czas utrzymywania bypassu
mógł doprowadzić do poważnych komplikacji. Podstawą
do przeprowadzenia badań przez Garga było założenie, iż
poprawa wyników pomiarów mechaniki oddychania od-
zwierciedla polepszenie wydolności płuc, a zatem jest
czynnikiem predykcyjnym udanego zakończenia leczenia
ECMO. Mierzono opór płucny, podatność dynamiczną
oraz objętość oddechową. Badania wykazały wysoką war-
tość predykcyjną podatności dynamicznej, która sukce-
sywnie rośnie wraz z efektywnością leczenia. Stwierdzo-
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania u noworodków
249
no, że minimalna podatność dynamiczna związana z udaną
dekaniulacją wynosi 0,6 ml/cm H
2
O, natomiast wartość 0,8
ml/cm H
2
O pozwala na pewniejsze przewidywanie za-
kończenia leczenia ECMO z sukcesem. Wystąpiła również
odwrotna zależność pomiędzy wartością podatności dy-
namicznej w momencie dekaniulacji a czasem trwania
wentylacji mechanicznej, następującej po leczeniu ECMO,
tzn. dzieci mające wyższą podatność wymagały krótszego
czasu wspomagania oddychania. Seryjne pomiary oporu
w drogach oddechowych mają niską wartość predykcyjną.
Obserwowano jedynie spadek jego wartości w momencie
dekaniulacji w porównaniu z wartością podczas rozpo-
częcia ECMO. Badania te mogą być przydatne do określe-
nia najwcześniejszego czasu, w którym możliwe jest
zakończenie utlenowania pozaustrojowego z sukcesem.
Fitzgerald i współpracownicy [31] wykorzystali bada-
nia mechaniki oddychania prowadzone wśród noworod-
ków ze skrajnie małą urodzeniową masą ciała (ELBW;
<1000 g) do oceny, czy dzieci z zespołem zaburzeń oddy-
chania (zwanym w pracy zespołem błon szklistych,
HMD – hyaline membrane disease) mają bardziej zaburzo-
ne funkcje płuc i napęd oddechowy podczas rozwoju
przewlekłej choroby płuc (chronic neonatal lung disease;
CNLD) niż dzieci wyłącznie z chorobą niedojrzałych płuc
(ILD – immature lung disease). Wyjaśnienia wymaga zróż-
nicowanie pomiędzy dwoma wspomnianymi grupami no-
worodków. Noworodki z niedojrzałymi płucami, bez towa-
rzyszącego zespołu zaburzeń oddychania (ILD), charak-
teryzują się występowaniem bezdechu jako początkowego
problemu oddechowego, z następowym małym wysiłkiem
oddechowym przez kilka dób; średnim zapotrzebowaniem
na tlen (FiO
2
< 0,45) ewoluującym w czasie 1-2 tygodni;
niewielką (lub żadną) odpowiedzią na leczenie surfak-
tantem; niewielkimi lub niespecyficznymi zmianami w
obrazie RTG klatki piersiowej oraz koniecznością utrzy-
mania następujących parametrów respiratora: PIP < 20 cm
H
2
O, 40-60 oddechów/minutę. Z kolei noworodki z zes-
połem zaburzeń oddychania (HMD) w ciągu kilku godzin
po urodzeniu rozwijają tachypnoe z towarzyszącym za-
padaniem się klatki piersiowej; ich zapotrzebowanie na
tlen jest wysokie (FiO
2
> 0,50); wykazują zazwyczaj spekta-
kularną odpowiedź na suplementację surfaktantem; na
zdjęciu RTG klatki piersiowej widoczny jest powietrzny
bronchogram, obraz mlecznej szyby; parametry respira-
tora to: PIP > 20 cm H
2
O, częstość oddechów 40-60/min. Po-
miar i analiza następujących parametrów mechaniki oddy-
chania: częstość oddychania, objętość oddechowa, wenty-
lacja minutowa, opór, podatność, impedancja płuc, praca
oddechowa oraz ciśnienie otwarcia dróg oddechowych 100
ms po rozpoczęciu wdechu i maksymalne ciśnienie wde-
chowe wykazały brak znaczących różnic między dziećmi
z HMD i ILD. Wartości podatności płuc i oporu w drogach
oddechowych u badanych noworodków w niewielkim
stopniu odbiegały od wartości prawidłowych, w przeci-
wieństwie do mniej niedojrzałych dzieci z ich charakte-
rystycznym profilem obniżonej podatności i podwyż-
szonego oporu płucnego [30]. Autorzy pracy wywniosko-
wali, że uzasadniony jest konserwatywny optymizm co do
rozwoju prawidłowej lub bliskiej prawidłowej czynności
płuc u noworodków ze skrajnie małą urodzeniową masą
ciała, niezależnie od ich przynależności do jednej z bada-
nych grup.
Do podobnych wniosków doszli Merth i współ. [33],
którzy oceniali wybrane parametry mechaniki oddychania
w grupie zdrowych, przedwcześnie urodzonych nowo-
rodków, porównując je z kontrolną grupą zdrowych
noworodków urodzonych o czasie. Ponieważ przed 37. ty-
godniem ciąży płuca osiągają jedynie woreczkową fazę
rozwoju, poród przedwczesny może być związany z za-
hamowaniem wzrostu i rozwoju płuc, co potencjalnie mo-
gą odzwierciedlać zmienione mechaniczne właściwości
układu oddechowego [32]. Badacze stwierdzili te same
wartości FRC w obu grupach dzieci skorygowane do dłu-
gości ciała. Podatność układu oddechowego była niższa
u noworodków przedwcześnie urodzonych, jednakże róż-
nicę tę eliminowało odniesienie do wieku ciążowego.
Objętość płuc również była podobna w tym samym wieku
postkoncepcyjnym, aczkolwiek noworodki urodzone
przedwcześnie były mniejsze, a tym samym miały mniej-
sze objętości płuc, od noworodków urodzonych w termi-
nie w tym samym wieku postnatalnym. Konkluzją tych
badań było stwierdzenie, że wiek ciążowy < 37 tygodni
jest związany z prawidłową mechaniką oddychania w od-
niesieniu do wielkości ciała oraz z prawidłową dystry-
bucją wentylacji u zdrowych noworodków bez chorób
krążeniowo-oddechowych.
Badanie mechaniki oddychania może służyć zarówno
do oceny relacji pomiędzy uszkodzeniami strukturalnymi
i właściwościami mechanicznymi płuc, jak i do przewidy-
wania długoterminowych efektów tych uszkodzeń, doko-
nanych w ciągu kilku pierwszych tygodni życia u przed-
wcześnie urodzonych noworodków głównie przez ekspo-
zycję na wysokie stężenia tlenu oraz mechaniczną wen-
tylację. Postnatalne uszkodzenie płuc powoduje obstruk-
cję dróg oddechowych, hiperinflację, obniżenie objętości
oddechowej i zmiany mechaniki płuc [34]. De Mello
i współpracownicy [35] wykazali, iż podatność płuc male-
je wraz z liczbą patologicznych znalezisk w tomografii
klatki piersiowej u noworodków z bardzo małą urodzenio-
wą masą ciała. Dzieci, u których stwierdzono 3 lub więcej
anomalie strukturalne płuc, wykazywały większe zapotrze-
bowanie na tlen i mechaniczną wentylację oraz ze zwięk-
szonym prawdopodobieństwem rozwijały przewlekłą
chorobę płuc. Obniżenie podatności płuc może być wyjaś-
nione istnieniem zwłóknień okołooskrzelowych, zmniej-
szeniem liczby pęcherzyków płucnych i zastępowaniem
prawidłowej tkanki płucnej przez tkankę włókninową.
Związek między znaleziskami tomograficznymi i podat-
nością wskazuje głównie na choroby dotyczące miąższu
płucnego. Nie wykazano korelacji między oporem układu
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

anio102.xlx.pl