Inwazyjna wentylacja mechaniczna na najbardziej podstawowym poziomie zapewnia wsparcie dla zaintubowanych pacjentów podczas choroby krytycznej. Wraz z tym idzie zdolność wpływania na płucną wymianę gazową, łagodzenia zaburzeń oddechowych i poprawy rozprężania płuc.

Zespół zaburzeń oddechowych u dorosłych (ARDS) został po raz pierwszy opisany w późnych latach 60-tych jako konstelacja niewydolności oddechowej, sinicy opornej na podawanie dodatkowego tlenu, zmniejszonej podatności płuc, niekardiogennego obrzęku płuc i obustronnych nacieków płuc.1 Każdego roku pojawia się około 150 000 nowych przypadków ARDS zarówno u pacjentów medycznych jak i chirurgicznych, a w niektórych seriach śmiertelność sięga 30%.2 Od czasu pierwszego opisu przez Ashbaugh i współpracowników,1 ARDS jest obecnie rozpoznawany nie tylko jako izolowany proces płucny, ale jako wynik ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej na sepsę, która prowadzi do rozwoju obrzęku płuc. Amerykańsko-Europejska Konferencja Konsensusu w sprawie ARDS spotkała się w 1994 roku i zdefiniowała ARDS jako konstelację obejmującą następujące cechy charakterystyczne3:

  1. Ostry początek objawów;

  2. Stosunek tlenu tętniczego do frakcji tlenu natchnionego (PaO2/FIO2) <200 mmHg;

  3. Obustronne nacieki na przednim zdjęciu radiologicznym klatki piersiowej; oraz

  4. Ciśnienie zaklinowania w tętnicy płucnej ≤18 mmHg (lub brak klinicznych dowodów nadciśnienia w lewym przedsionku).

Uznano ponadto, że proces chorobowy można podzielić na wiele elementów, które ostatecznie kończą się uszkodzeniem tkanki na poziomie pęcherzyków płucnych. W wyniku działania mediatorów zapalnych leukocyty przylegają do błony podstawnej, przemieszczają się przez nią, a następnie degranulują, wyzwalając zakrzepicę mikronaczyniową i ostatecznie zwiększając naczyniowy opór płucny, zwiększając shunt, zmniejszając podatność i pogarszając niedopasowanie V/Q.

Pod koniec lat 90. w badaniu ARDSnet4 wykazano 8,8% bezwzględne zmniejszenie śmiertelności, gdy do wentylacji mechanicznej stosowano mniejszą (6 mL/kg masy ciała) objętość oddechową i ciśnienie plateau (Pplat ≤30 cmH2O) – w porównaniu z tradycyjną (12 mL/kg masy ciała) objętością oddechową i ciśnieniem plateau (Pplat ≤50 cmH2O). Ponadto badacze stwierdzili krótszy czas pobytu w respiratorze, niższe stężenie interleukiny-6 (IL-6) we krwi oraz mniejszą niewydolność wielonarządową.4

Obecne cele obserwowane w literaturze koncentrują się na ograniczeniu uszkodzenia płuc (poprzez zapobieganie nadmiernej retencji sztywnych płuc), ograniczeniu cyklicznej zapaści, ponownym otwarciu pęcherzyków płucnych oraz maksymalizacji dostarczania tlenu. Dwa tryby wentylacji mechanicznej są bardzo przydatne do osiągnięcia tych celów: wentylacja żółciowa i wentylacja uwalniająca ciśnienie w drogach oddechowych (APRV). Należą one do koncepcji wentylacji „otwartych płuc”, która koncentruje się na następujących czynnościach5:

  1. Kontrola ciśnienia w celu ograniczenia ciśnienia w drogach oddechowych i zapobiegania nadmiernej retencji, a także zapobiegania cyklicznemu otwieraniu i zamykaniu pęcherzyków płucnych;

  2. Manipulacja stosunkiem wdechu do wydechu z wykorzystaniem techniki inwersyjnej:wydech z zastosowaniem wentylacji inverse-ratio, co umożliwia uzyskanie wyższego średniego ciśnienia w drogach oddechowych i rekrutację zapadniętych pęcherzyków płucnych;oraz

  3. zdolność pacjenta do spontanicznego oddychania, co skutkuje zwiększonym komfortem pacjenta i synchronizacją z respiratorem.

Wentylacja dwupoziomowa określa zakres dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (od PEEPH wysokiego do PEEPL niskiego). Można również manipulować czasem wdechu i wydechu, co umożliwia wentylację w odwrotnym stosunku, w której krótki czas wydechu umożliwia wentylację, a dłuższy czas wdechu sprzyja rekrutacji pęcherzyków płucnych, ułatwiając w ten sposób natlenienie. Wentylacja dwupoziomowa i APRV to zasadniczo dwa poziomy stałego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych, które pozwalają na mieszankę oddechów spontanicznych i wymuszonych przez respirator. Te 2 poziomy ciśnienia to ustawienia PEEPH wysokie i PEEPL niskie. Czas trwania cyklu jest określany jako czas wysoki (TH) i czas niski (TL). Różnica pomiędzy PEEPH High i PEEPLow służy jako siła napędowa wentylacji i może być dostosowana do dostarczenia objętości oddechowej 6 do 8 cc/kg zgodnie z wytycznymi ARDSnet (Rys. 1). W miarę jak pęcherzyki płucne są rekrutowane, a płuca stają się bardziej podatne, liczba ta może wymagać korekty, aby uniknąć nadmiernej objętości oddechowej. Objętość oddechowa, która utrzymuje pH powyżej 7,25 jest wystarczająca u większości pacjentów. Ustawienie PEEPLow najlepiej jest określić, identyfikując punkt przegięcia na krzywej ciśnienie-objętość, aby zapobiec zapadaniu się pęcherzyków płucnych (ryc. 2).

Ryc. 2 Pokazano górny (szara strzałka) i dolny (czerwona strzałka) punkt przegięcia na krzywej ciśnienie-objętość. Powyżej górnego punktu przegięcia, gdzie krzywa ulega spłaszczeniu, istnieje ryzyko nadmiernego zatrzymania pęcherzyków płucnych. Przy ciśnieniu niższym niż dolny punkt przegięcia, niektóre pęcherzyki płucne nie pozostaną otwarte podczas cyklu oddechowego. Na tym wykresie kolor zielony reprezentuje wdech, a żółty wydech. Reprodukowane za zgodą Diane McCabe, RRT, RCP (Ben Taub General Hospital, Houston). Paw = ciśnienie w drogach oddechowych; VT = objętość oddechowa

Ryc. 1 Przedstawiono ustawienia PEEPH High i PEEPLow. Różnica między tymi dwoma ustawieniami tworzy ciśnienie napędowe dla wentylacji. Wdech następuje w czasie PEEPH High, a wydech w czasie PEEPLow, gdy płuca są pozbawione powietrza. Podczas całego cyklu oddechowego pacjent może oddychać spontanicznie, jak pokazano na rysunku. Reprodukowane za zgodą Diane McCabe, RRT, RCP (Ben Taub General Hospital, Houston).

APRV = wentylacja uwalniająca ciśnienie w drogach oddechowych; PEEP = dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe

Poza środkami wentylacji chroniącymi płuca istnieją techniki obejmujące ułożenie pacjenta w sposób zmniejszający niedopasowanie V/Q. Są to: terapia rotacyjna (lub kinetyczna) i ułożenie na brzuchu. Terapia rotacyjna polega na obracaniu pacjenta o co najmniej 42° na każdą stronę przez różny okres czasu, co może pomóc w otwarciu niedodmowych segmentów płuc. Niektóre z korzystnych efektów terapii rotacyjnej lub ułożenia na brzuchu mogą wynikać ze zmniejszenia ucisku ze strony serca. Albert i Hubmayr6 stwierdzili, że nawet 40% lewego płuca znajduje się pod sercem, gdy pacjent leży na wznak, podczas gdy w pozycji leżącej jest to mniej niż 1%. Zmniejszenie ucisku trzewi na płuca może zmniejszyć ciśnienie wdechowe potrzebne do otwarcia zapadniętych pęcherzyków płucnych, zmniejszyć ciśnienie końcowo-wydechowe potrzebne do utrzymania otwartych pęcherzyków płucnych oraz zmniejszyć cykliczne otwieranie i zamykanie pęcherzyków płucnych.

.