Noworodki łatwo i często ulegają niewydolności oddechowej, ze względu na szereg predyspozycji. Dotyczą one zwłaszcza urodzonych przedwcześnie, w zamartwicy, a także obciążonych wadami wrodzonymi. Dla rozpoznania niewydolności oddechowej i bezpiecznego prowadzenia terapii warto przypomnieć podstawowe dane z fizjologii, oraz patofizjologii niewydolności oddechowej (tabela 1).
PARAMETR Noworodek Dziecko 3 -letnie
Masa ciała 3.0 kg 13 kg
Częstość oddechów/min 30-50 ~ 24
Pojemność płuc 50 ml/kg 65 ml/kg
Objętość oddechowa (VT) ~ 20 ml (6.5 ml/kg) ~ 110 ml
Wentylacja minutowa 1 l/min 2,5 l/min
Czynnościowa pojemność
zalegająca (FRC) ~ 80 ml 490 ml
PaO2 60-90 mmHg 95-97 mmHg
.
Najczęstszą przyczyną zaburzeń wymiany gazowej jest nieprawidłowy stosunek wentylacji pęcherzykowej (VA) do perfuzji (Q), fizjologicznie wynoszący 0.8. Przy braku wentylacji jakiegoś obszaru płuca, np. wskutek niedodmy, wentylacja w tym regionie staje się niedostateczna w stosunku do ukrwienia i wartość stosunku VA/Q spada, np. do 0,4. Przy nadmiernym rozdęciu pęcherzyków (rozedma, zbyt duże objętości oddechowe) istnieje z kolei przewaga wentylacji, za którą nie nadąża perfuzja. Drugą co do częstości patologią jest hipowentylacja pęcherzykowa. Powoduje ją gorszy napęd oddechowy i bezdechy, a także zwężenie dróg oddechowych. Trzecią patologią jest przeciek śródpłucny, zwany też domieszką żylną. Dochodzi do niego wtedy, gdy przepływająca krew nie ma w ogóle kontaktu z powietrzem pęcherzykowym (np. blokada oskrzela, wada serca). Oddychanie 100% tlenem pomaga rozróżnić pomiędzy zaburzeniami stosunku wentylacji do perfuzji, a prawdziwym przeciekiem. W tym ostatnim przypadku nawet po dłuższym okresie czasu podawania 100% tlenu nie poprawi się utlenowanie krwi.
Objawy zaburzeń oddychania to albo jako niedostateczny napęd oddechowy (spłycenie, zwolnienie częstości oddechów, bezdech), co określa się jako hipodynamiczną niewydolność oddechową, albo przyspieszenie oddechów i nadmierny wysiłek oddechowy (poruszanie skrzydełkami nosa, wciąganie międzyżebrzy, zapadanie się mostka, stękanie wydechowe), co jest niewydolnością hiperdynamiczną.
Pod względem wyników badań gazometrycznych niewydolność oddechową dzieli się na częściową, gdy we krwi tętniczej występuje tylko hipoksemia (PaO2 < 50 mmHg) i całkowitą gdy dołącza się hiperkapnia (PaCO2 > 55-60 mmHg). Przy interpretacji badań gazometrycznych należy brać pod uwagę stężenie tlenu w powietrzu wdechowym dziecka, oraz normy PaO2 dla wieku. Niewydolność oddechową dzieli się także na płucną i pozapłucną (Tabela 2).
W leczeniu zaburzeń oddychania stosuje się obecnie 3-stopniową gradację metod terapeutycznych, której odpowiada w znacznym stopniu trzystopniowy system opieki nad noworodkiem. Stopień pierwszy obejmuje stosowanie tlenoterapii biernej, drugi to wsparcie za pomocą techniki stałego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych - CPAP (Continuous positive airway pressure), a trzeci obejmuje stosowanie wentylacji zastępczej we wszystkich formach.
Tabela 2. Płucne i pozapłucne przyczyny niewydolności oddechowej
Płucne
Pozapłucne
Poziom dróg oddechowych
Poziom miąższu płucnego
Poziom pęcherzyków płucnych
Poziom ośrodka oddechowego
Poziom żeber
i mięśni
Bezdechy zaporowe (wiotkość krtani, zwężenie i inne wady krtani, pierścień naczyniowy, zespół Pierre-Robin), aspiracja wód płodowych,
krwi lub smółki.
Przepuklina przeponowa, torbielowatość lub hipoplazja płuc, rozedma śródmiąższowa, odma opłucno-wa, dysplazja oskrzelowo-płucna, obrzęk płuc, nadciśnie-nie płucne.
Zespół zaburzeń oddychania (ZZO), zapalenie płuc.
Bezdechy centralne
(zamartwica, anemia, hipotermia, toksyny bakteryjne, leki)
Porażenie nerwu przeponowego; wyczerpanie energetyczne mięsni, dystrofie mięśniowe, wiotkość klatki piersiowej.
Jest to najprostsza metoda leczenia niewydolności oddechowej. Każda niewydolność oddechowa rozpoczyna się od hipoksemii i tlenoterapia zajmuje istotne miejsce wśród metod leczenia. Stosujemy ją u noworodków w przypadkach:
· PaO2 poniżej 50 mmHg;
· Bezdechów z bradykardią,
· Upośledzenia transportu tlenu do tkanek – w głębokiej anemii, wstrząsie hipowolemicznym.
Tlenoterapię stosuje się przy pomocy: budki tlenowej, maski twarzowej, cewnika nosowego, a także namiotu tlenowego czy bezpośrednio do inkubatora. Najlepszymi metodami podawania tlenu noworodkom są te, w których osiąga się jego stałe stężenie w mieszaninie niezależnie od wentylacji minutowej pacjenta, położenia głowy czy stanu uspokojenia. Tego typu możliwości w największym stopniu spełniają: budka czy namiot tlenowy, oraz inkubator.
Metoda CPAP
Ta prosta technika może uchronić noworodka przed intubacją i wentylacją inwazyjną, z jej wieloma niekorzystnymi następstwami. Głównym celem CPAP jest utrzymanie w drogach oddechowych podwyższonego ciśnienia (zwanego także rozprężającym - z ang. „distending pressure), co zwiększa czynnościową pojemność zalegającą (FRC), redukuje zaburzenia stosunku wentylacji do perfuzji i poprawia utlenowanie krwi. Aktualnie zastosowanie ma wyłącznie nosowa odmiana CPAP (nCPAP), ze względu na mniejszy opór dla przepływu gazów i mniejszą inwazyjność. CPAP redukuje nadmierną pracę oddychania, może zapobiegać lub leczyć niedodmę (np. w ZZO), bezdechy zaporowe (obturacyjne - przez poszerzenie średnicy szpary głośni), poprawiać upowietrznienie przy nadmiernym uwodnieniu płuc, jak np. w przetrwałym przewodzie tętniczym – PDA. Wykorzystuje się ją ponadto w procesie odzwyczajania od respiratora - po ekstubacji. Doprowadzenie gazów do nosa stosowane jest zwykle za pomocą podwójnych kaniul („nosków”), ew. także jednej stosunkowo szerokiej rurki nosowej, ew. także maski. Poszczególne aparaty do CPAP różnią się pomiędzy sobą sposobem uzyskiwania ciśnienia – czy to za pomocą samego przepływu gazów z wykorzystaniem zjawisk aerodynamicznych jak w „Infant Flow” (Viasys Medical, USA), czy też przepływu z podwyższeniem oporu na wydechu np. przez zanurzenie przewodu wydechowego pod wodę (Hudson, USA , Bubble CPAP, Fisher & Paykel, Nowa Zelandia). Można zastosować CPAP za pomocą praktycznie każdego respiratora, wytwarzając opór dla wydechu na zastawce wydechowej. Wysokość ciśnienia rozprężającego powinna zawierać się pomiędzy 5, a 10 cm H2O (zwykle 5 – 6 cm) - czym mniejsze są jego wahania, tym mniejsza praca oddechowa pacjenta.
Narastanie niewydolności oddechowej jest u dzieci szybsze niż u dorosłych, jednak z drugiej strony zaburzenia oddychania pojawiają się u nich zwykle wtedy, gdy jeszcze nie dochodzi do uszkodzenia ważnych narządów. Dlatego przeżywalność dzieci z objawami niewydolności oddechowej, pod warunkiem wczesnego rozpoczęcia leczenia, jest u dzieci znacznie wyższa.
Wskazania
Istnieją dwa zasadnicze wskazania do podjęcia wentylacji - całkowity brak oddechu, lub oddech z bardzo wzmożonym wysiłkiem. Bardziej obiektywne wskazania są oparte na gazometrii - są nimi przede wszystkim hiperkapnia z wartością PaCO2 powyżej 65-70 mmHg, oraz nie poddająca się innym metodom leczenia hipoksemia, z PaO2 < 50 mmHg. Istotne są zmiany parametrów w czasie, gdy dochodzi do szybkiego pogarszania stanu pacjenta, musi zostać on podłączony do respiratora zanim osiągnie pełne wskazania (nawet przy PaCO2 na normalnym poziomie), z kolei pacjent stabilny lub poprawiający się może nie wymagać intubacji i wentylacji zastępczej, pomimo spełniania kryteriów gazometrycznych.
Metody
Współcześnie stosowane są dwa rodzaje wentylacji zastępczej, gdy bierze się pod uwagę sposób zmiany fazy z wdechu na wydech: 1.Czasowo-zmienna, w której wdech kończy się po upływie planowanego czasu; oraz 2. Objętościowo-zmienna, w której wdech kończy się po podaniu zadanej objętości. W obrębie wentylacji czasowo-zmiennej wyróżniamy dwie „podmetody”:
I. Z kontrolowaną objętością (Volume control - VC),
II. Z kontrolowanym ciśnieniem (Pressure-control – PC, pressure-preset).
Potocznie określa się je jako wentylację objętościową i ciśnieniową. Najczęściej stosowaną techniką w terapii noworodka jest obecnie wentylacja o kontrolowanym (programowanym) ciśnieniu, czasowo-zmienna (time-cycled, pressure-limited). Stosuje się także stale dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP) na poziomie ok. 4-6 cm H2O, co ma dodatkowo działanie przeciwniedodmowe. W tej metodzie ciśnienie szczytowe wdechu - PIP jest osiągane szybko po rozpoczęciu wdechu i utrzymane do jego zakończenia, zwykle niezależnie od ew. przecieku. Zmniejszający się w miarę napełniania płuc przepływ wdechowy (tzw. opadający) wpływa korzystnie na wewnątrzpłucną dystrybucję gazów. Wentylacja ciśnieniowa jest przez wielu autorów uważana za metodę z wyboru w leczeniu noworodków, zwłaszcza z ZZO. Wentylację ciśnieniową jak i objętościową można synchronizować z obecnym zwykle u noworodka oddechem spontanicznym. Poniżej podane są różne metody kojarzenia tych wentylacji:
1. Przerywana wentylacja obowiązkowa (Intermittent mandatory ventilation - IMV), która jest realizowana zwykle poprzez utrzymywanie stałego przepływu gazów w przewodach respiratora, kierowanego w równych odstępach czasu do płuc. Pacjent ma możliwość oddechów samodzielnych, brak jest jednak automatycznej synchronizacji pomiędzy oddechami własnymi, a mechanicznymi. Można ją ew. uzyskać nastawiając odpowiednio częstość oddechów i czasu wdechu (zwykle nieco szybciej niż dziecko i ok. 0,3 sek).
Ryc. 1. Zmiany ciśnienia podczas wentylacji IMV – wdech mechaniczny nie jest synchronizowany z samodzielnym
2. Synchronizowana przerywana wentylacja obowiązkowa (Synchronized intermittent mandatory ventilation – SIMV). W tej metodzie przed podaniem obowiązkowego wdechu respirator czeka na pacjenta. Jeśli pojawi się wdech samodzielny, respirator dołączy z mechanicznym, jeśli nie - wdech respiratora nastąpi zaraz po zakończeniu czasu trwania oczekiwania, czyli tzw. „okienka czasowego”. Część lub wszystkie wdechy mechaniczne są zapoczątkowywane przez oddechy własne. Liczba wechów respiratora na minutę jest stała i zależy od ustawienia przez operatora, mogą one być jednak podane w nierównych odstępach czasu, w zależności od aktywności dziecka. Wentylacja SIMV może poprawić utlenowanie krwi u noworodków z ZZO (w stosunku do IMV), redukować występowanie uszkodzenia płuc u noworodków z masą ciała <1000 g i skrócić czas wentylacji tych z m.c. > 2000 g. Te korzystne wyniki osiągnięto jednak za pomocą respiratorów Infant Star wykrywających oddech własnym dziecka poprzez czujniki naklejane na skórę (nadbrzusze). Nie sprawdzono ich powtarzalności stosując SIMV przy pomocy innych sposobów detekcji oddechu pacjenta. Nawet bardzo zaawansowane technicznie metody nie zapewniają często zadawalającej współpracy respiratora z pacjentem.
Wentylacja IMV i SIMV są wykorzystywane w odzwyczajaniu od respiratora poprzez stopniową redukcję ciśnień szczytowych wdechu i częstości oddechów.
Rycina 2. Zmiany ciśnienia podczas wentylacji SIMV – pionowe linie to „okienka
czasowe”, wdech samodzielny zaznaczono strzałką.
3. Wentylacja wspomagana (Assist/control – A/C), zwana także wyzwalaną przez pacjenta (Patient triggered ventilation – PTV, a także synchronized assisted ventilation of infants – SAVI – w respiratorach Sechrist 200, oraz synchronized intermittent positivepressure ventilation – SIPPV w respiratorach Draeger). W tej metodzie wszystkie wdechy mechaniczne są zapoczątkowane przez wdechy pacjenta, częstość wentylacji zależy głównie od niego. Przy bezdechu respirator podaje „awaryjną” liczbę oddechów/min i alarmuje o zaniku własnej czynności oddechowej pacjenta. Kliniczna przydatność tej metody polega na poprawie synchronizacji z respiratorem i w efekcie zmniejszeniu wahań ciśnień - tętniczego i śródczaszkowego. Problemy - to błędne odczytywanie różnych zjawisk, jak uderzenie koniuszkowe serca, czy ucieczka gazów wokół rurki intubacyjnej jako wdechu własnego i podawanie wskutek tego nadmiernej liczby oddechów.
Proces odzwyczajania polega od PTV na zmniejszaniu ciśnienia PIP, czasu trwania wdechu i FiO2, natomiast częstość oddechów z respiratora jest rezultatem aktywności pacjenta i czułości wyzwalacza (trigger). W poważnych badaniach wieloośrodkowych m.in. pod kierunkiem Baumer’a nie wykazano przewagi PTV nad SIMV jako metody z wyboru w terapii noworodków, może być jednak przydatna podczas niepokoju i dużego „napędu” oddechowego dziecka.
4. Wspomaganie ciśnieniowe, inaczej wsparcie ciśnieniowe (pressure support ventilation – PSV, PS ew. ASB) jest odmianą PTV. Obie metody łączy reagowanie na każdy wdech pacjenta podaniem wdechu mechanicznego o nastawianym przez respirator ciśnieniu PIP. Czas wdechu w tej metodzie zależy od napełnienia się płuc, co jest regulowane pośrednio w oparciu o czujnik przepływu - gdy ten obniży się do ok. 20-25% w stosunku do wartości początkowej (co oznacza napełnienie się płuc po osiągnięciu ciśnienia PIP), wdech się kończy. Przejście w wydech następuje także przy przekroczeniu zadanego ciśnienia PIP, respirator alarmuje ponadto przy wystąpienia bezdechu. Wsparcie ciśnieniowe, w którym istnieje gwarancja podawania zaplanowanej wielkości wentylacji minutowej dzięki automatycznie regulowanej wysokości PIP nazywane jest wsparciem objętościowym (Volume support – VS). Wsparcie ciśnieniowe może być kojarzone z CPAP lub innymi metodami, przede wszystkim z SIMV.
5. Wentylacja o regulowanym ciśnieniu i kontrolowanej objętości (Pressure-regulated volume-controlled – PRVC, inne określenia - VC +, Volume Guarantee). Jest wentylacją czasowo-zmienną o regulowanym przez komputer respiratora ciśnieniu, aby zapewnić podanie zaplanowanej objętości oddechowej (TV). Respirator podaje wdechy w sposób ciśnieniowy i ustala przy jakiej wartości PIP podana została planowana objętość. Ciśnienie PIP na tym poziomie jest stosowane do czasu kolejnego ew. przekroczenia lub niespełnienia TV, kiedy to jest ono automatycznie zmieniane. Metoda PRVC została wprowadzona początkowo do respiratorów Siemens Servo, potem zastosowana także w innych urządzeniach (Babylog 8000, Bennett 840). Jednocześnie jest może to być (w Servo 300) metoda wyzwalana przez pacjenta, tak jak PTV. Istnieje możliwość wyboru pomiędzy wyzwalaczem typu flow trigger i ...
mumkar