CC BY
27УДК: 612.216.3
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ (ИВЛ), ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ COVID-19
ХАМЧИЕВ КУРЕЙШ МАВЛОВИЧ
кандидат медицинских наук, профессор, завкафедрой нормальной физиологии НАО "Медицинский университет Астана", Нур-Султан,
Казахстан ORCID ID 0000-0003-3981-1751 ГУРЦКАЯ ГУЛЬНАРА МАРСОВНА кандидат медицинских наук, главный менеджер КФ «University Medical center», Казахстан, Нур-Султан. ORCID ID 0000-0002-4974-4807
РАМАЗАНОВА ЛАЗЗАТ АХМЕТЖАНОВНА кандидат медицинских наук, доцент кафедры детских болезней с курсом пульмонологии и нефрологии НАО «Медицинский университет Астана», Казахстан, Нур-Султан. ORCID ID 0000-0002-7482-223X
ЖИЕНГАЛИЕВА АРДАК КАНАТБЕКОВНА Преподаватель кафедры нормальной физиологии НАО "Медицинский университет Астана", Казахстан, Нур-Султан.
ORCID ID 0000-0002-6751-7632
АННОТАЦИЯ
В современной анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии, для борьбы с пониженной сатурацией крови и другими грозными осложнениями COVID-19, применяется искусственная вентиляция легких (ИВЛ). В данной статье проведен анализ некоторых режимов ИВЛ, которые используются в настоящее время для борьбы с респираторными нарушениями, возникающими на фоне COVID-19.
Ключевые слова: COVID-19, искусственная вентиляция легких (ИВЛ), режимы ИВЛ, отек легких, реография.
PHYSIOLOGICAL JUSTIFICATION OF ARTIFICIAL VENTILATION REGIMES (IVL) USED IN COVID-19 CONDITIONS
HAMCHIYEVKUREYSH MAVLOVICH
candidate of medical sciences, professor, the department chair of normal physiology of the NAO "The medical university Astana", Nur-Sultan, Kazakhstan.
ORCID ID 0000-0003-3981-1751 GURTSKAYA GULNARA MARSOVNA
Candidate of Medical Sciences, General Manager CF "University Medical Center", Kazakhstan, Nur-Sultan. ORCID ID 0000-0002-4974-4807 RAMAZANOVA LAZZATAHMETZHANOVNA Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Pediatric Diseases with the course of Pulmonology and Nephrology NCJSC "Astana
medical university", Kazakhstan, Nur-Sultan. ORCID ID 0000-0002-7482-223X
ZHIYENGALIYEVA ARDAK KANATBEKOVNA Lecturer at the Department of Normal Physiology NJSC "Astana Medical University", Kazakhstan, Nur-Sultan. ORCID ID 0000-0002-6751-7632
ABSTRACT
In modern anesthesiology, resuscitation and intensive care, artificial lung ventilation (ALV) is used to combat low blood saturation and other formidable complications of COVID-19. This article analyzes some of the ventilation modes that are currently used to combat respiratory disorders associated with COVID-19.
Keywords: COVID-19, artificial lung ventilation (ALV), ventilation modes, pulmonary edema, rheography.
Введение. В связи с пандемией COVID-19, внимание многих исследователей всего мира направлено в настоящее время на изучение динамики дыхательных и кровеносных изменений в органах и тканях, а также на изучение путей профилактики этого заболевания - [1, 2, 3]. Осложнения COVID-19 могут включать дыхательную недостаточность и внезапный респираторный дистресс-синдром, сердечную недостаточность и нарушения сердечного ритма, почечную недостаточность, полиорганную недостаточность и смерть. COVID-19, в первую очередь, известен как респираторное заболевание - [2, 3].
Конечно, легкие и дыхательные пути находятся в центре внимания при респираторных заболеваниях COVID-19. Поскольку новый патоген SARS-CoV-2 в основном поражает нижние дыхательные пути; инфицированные люди, которые испытывают умеренное или тяжелое заболевание, имеют сухой кашель, одышку и / или пневмонию - [3, 4].
В современной анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии, для борьбы с пониженной сатурацией крови и другими грозными осложнениями COVID-19, применяется искусственная вентиляция легких (ИВЛ). Известно, что
выбор режима ИВЛ является одним из основополагающих факторов успешного лечения. В то же время, экспериментальные данные, касающиеся влияния режимов ИВЛ на легочное кровообращение и содержание воды в этом органе интерпретируются неоднозначно. Так, ряд авторов приводит данные о том, что ИВЛ вызывает значительные расстройства микроциркуляции, увеличивает степень фильтрации жидкости в интерстиции и способствует ее накоплению в легочной ткани - [5]. В других работах получены противоположные данные -отсутствие отрицательного влияния ИВЛ на гемодинамику и водный баланс легких - [6]. С целью уменьшения количества внесосудистой жидкости в легких некоторые авторы рекомендуют использовать ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (Positive End-Expiratory Pressure - PEEP).
Цель исследования. В этой связи нами была поставлена задача исследовать гемодинамику в малом круге при использовании некоторых режимов ИВЛ у здоровых животных.
Материал и методы исследования. Опыты выполнены на 30 белых беспородных крысах массой 180-220 г. Животные были разделены на 3 группы: контрольная (1 группа, n=10), крысы, которым проводилась искусственная вентиляция легких в режиме PEEP (2 группа, n=10) и отрицательного давления (negative-pressure ventilation - NPV) - 3 группа (n=10). Искусственную вентиляцию легких проводили с помощью аппарата ИВЛ 04-01, реографическое исследование легочного кровотока (РГ) - по модифицированной нами методике, с использованием компьютерной регистрации на аппаратах РПГ2-02 и Rean-Poly по модифицированной нами методике - [7, 8].
Результаты исследования. В первые минуты 55-60 мин искусственной вентиляции легких здоровых животных в режиме PEEP (7-10 см вод.ст.), на реограмме отмечалось уменьшение средней скорости систологического притока крови к легким и систоло-диастолического отношения. Начиная с 5 мин к указанным сдвигам присоединялись увеличение периода напряжения и периода максимального изгнания, уменьшение амплитуды систолической волны. Такие изменения реограммы свидетельствуют о гипертензии в малом круге и снижении пульсового кровотока. Учитывая характерный вид реографической кривой (зазубренность восходящего колена систолический волны, высокое расположение инцизуры и дикротической волны) и вышеперечисленные изменения можно предположить, что в данном случае имеет место гипертензия прекапиллярного типа. Через 30 мин ИВЛ на РГ отмечалось более значительное
увеличение диастолической волны, что позволило говорить о венозном застое крови в легких.
В течение первых минут после отключения ИВЛ и появления самостоятельного дыхания, у животных сохранялись удлиненными период напряжения миокарда, период максимального изгнания, сниженным систоло-диастолическое отношение. В дальнейшем, к 15 мин самостоятельного дыхания, все показатели, за исключением периода напряжения, возвратились к норме. Такие изменения сохранялись у животных после отключение ИВЛ и восстановления самостоятельного дыхания в течение 60 мин наблюдения; сохранялась брадикардия, хотя не столь выраженная, как в первые минуты ИВЛ.
В аналогичных экспериментах, но с NPV, изменения гемодинамики и водного баланса у крыс были менее выражены. Наибольшие изменения возникали в первые минуты перехода к искусственной вентиляции и были такими же как в группе животных, которым проводилась PEEP. В дальнейшем, к 15 мин ИВЛ, все РГ показатели пришли к норме, т.е. не отличались от таковых в контрольной группе здоровых животных, вернулась к норме частота сердечных сокращений. Далее, на протяжении 45 мин ИВЛ и при самостоятельным дыхании после отключения ИВЛ, реографические показатели не изменялись.
После вскрытия животных легкие были более изменены у крыс, которым проводилась ИВЛ в режиме положительного давления в конце выдоха. У 2 животных легкие были увеличены в размере, красноватые, с мелкоточечными кровоизлияниями. На РГ у этих животных отмечалось появление на 30 мин ИВЛ добавочной волны "а", указывающей на легочную гипертензию. Часть крыс первой и второй групп находилась под наблюдением в течение месяца после эксперимента.
Частота дыхания у здоровых животных равнялась 76±3,03-1. У животных, которым проводилась ИВЛ в режиме PEEP отмечалось брадипноэ: в первые часы опыта - 48±4,0 мин-1, на третьи сутки - 46,5±5,0 мин-1, на восьмые - 49±3,8 мин-1, на 15 сутки - 56±8,2 мин-1. В течение 10-13 дней после опыта у этих животных отмечалась адинамия, удлинение фазы вдоха, на РГ - появление выраженной волы "а", удлинение времени изгнания крови, брадикардия. У 2 животных, которым проводилась NPV также отмечалось брадипноэ (46 и 52 в мин) в первые 2-3 часа после эксперимента.
Таким образом, характерные изменения формы реографической кривой («двугорбая», «плато») являются прогностическими признаками отека легких.
Искусственная вентиляция легких с положительным давлением в конце вдоха вызывает у здоровых животных повышение давления в легочных сосудах, застой крови в венозном русле и поэтому противопоказана при гипертензии в малом круге кровообращения. Вентиляция легких на фоне гипертензии сосудов малого круга кровообращения приводит к выраженному увеличению содержания воды в легочной ткани, что позволило нам создать новые модели отека легких. Эти факты необходимо обязательно учитывать при проведении лечебных и реанимационных мероприятий, в том числе, при лечении тяжелых форм COVID-19, осложненных дыхательной недостаточностью, нарушениями легочного кровотока и водного баланса легких. Необходимо помнить, что подключение к аппарату ИВЛ - крайняя мера во время терапии COVID-19. Она несет серьезную угрозу здоровью пациентов. Тем не менее у некоторых больных без этого просто нет шансов на выживание.
Список литературы:
1. Lax S., Skok K., Zechner P. et al. Pulmonary arterial thrombosis in COVID-19 with fatal outcome: results from a prospective, single-center, clinicopathologic case series. // Ann. Intern. Med. 2020:0-2566.
2. Ackermann M., Verleden S., Kuehnel M. et al. Pulmonary vascular endothelials, thrombosis, and angiogenesis in Covid-19. // N. Engl. J. Med. 2020; 383: 120-128.
3. Creel-Bulos C., Hockstein M., Amin N. et al. Acute cor pulmonale in critically ill patients with Covid-19. // N. Engl. J. Med. 2020;.382:.0.
4. Xu Z., Shi L., Wang Y. et al. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. //Lancet. 2020; 8: 420-422.
5. Radermacher P., Maggiore S.M., Mercat A. Fifty years of research in ARDS. Gas exchange in acute respiratory distress syndrome. //Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2017; 196(8): 964-984. doi: 10.1164/rccm.201610-2156SO
6. Genderen M.E., Klijn E., Lima A., de Jonge J., Sleeswijk Visser S., Voorbeijtel J. et al. Microvascular perfusion as a target for fluid resuscitation in experimental circulatory shock. //Crit. Care Med. 2014; 42(2): e96-e105. doi: 10.1097/CCM.0b013e3182a63fbf.
7. Хамчиев К.М., Баянбаева А.А., Амреева Г.М., Жумагулов Н.К. Кровообращение в мозге при сочетанном влиянии иммобилизации и гипотермии. Тезисы Международного симпозиума «Современные проблемы лимфологии» -Алматы, 2019. - С.73.
8. Хамчиев К.М., Коппель Т.А., Тулеубаева А.А. Мозговое кровообращение и состояние моноцитарно-фагоцитарной системы при острой кровопотере//Тезисы Международного симпозиума «Современные проблемы лимфологии» - Алматы, 2019. - С.75.
