Нервно-мышечная дыхательная недостаточность
Дыхательная недостаточность может быть следствием нарушения передачи нервного импульса дыхательным мышцам или патологии собственно дыхательных мышц.
При этом, несмотря на адекватную посылку (ЦРП) из дыхательного центра, нарушается способность дыхательных мышц выполнять необхо димую работу по обеспечению дыхания.
Условно дисфункцию дыхательной мускулатуры, ведущую к развитию ДН в этом случае, разделяют на слабость и утомление.Под слабостью дыхательной мускулатуры понимают состояние, при котором мышечная сила стойко снижается и практически не восстанавливается в условиях ее относительного «отдыха», например при проведении искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
Слабость дыхательной мускулатуры может отмечаться при повреждении передних мотонейронов шейного или грудного отдела спинного мозга (боковой амиотрофический склероз, полиомиелит), заболеваниях периферических нервных стволов (синдром Гийена—Барре), патологии нервно-мышечных синапсов (миастения) или непосредственно заболеваниях мышц (мышечные дистрофии, полимиозит).
При некоторых обструктивных заболеваниях легких возможна слабость дыхательной мускулатуры, в частности диафрагмы, вследствие ее невыгодной позиции. В основе невыгодной позиции диафрагмы при обструктивных заболеваниях легких лежит гипервоздушность легочной ткани, характеризующаяся увеличением легочных объемов и емкостей (главным образом FRC).
Гипврвоздушность может быть следствием снижения эластической тяги (отдачи) легочной ткани (например, при эмфиземе легких) или удлинения времени выдоха (более 6 с) вследствие обструкции бронхов (например, при приступе бронхиальной астмы). В последнем случае гипервоздушность легочной ткани будет отмечаться, как правило, при увеличении частоты дыхания (т.е. при относительном недостатке времени для завершения полного выдоха), а сам этот феномен носит название динамической гипервоздушности легких.
Неблагоприятное влияние гипервоздушности на диафрагму как основного генератора движущего давления в дыхательных путях заключается в том, что, во-первых, при гипервоздушности легких происходит укорочение длины мышц диафрагмы, в результате чего уменьшается сила их сокращения (закон Старлинга). Во-вторых, гипервоздушность значительно изменяет геометрию диафрагмы, в частности, ведет к ее уплощению и, следовательно, увеличению радиуса ее кривизны, При этом, согласно закону Лапласа (Pdl = 2Tdj/Rdl) при том же мышечном напряжении, развиваемом диафрагмой (Td(), при увеличении ее радиуса (Rdi), величина трансдиафрагмального давления (Pdl), необходимого для возникновения воздушного потока в дыхательных путях, будет уменьшаться. В-третьих, при гипервоздушности легких практически исчезает зона аппозиции, или та часть диафрагмы, которая прилежит к внутренней поверхности грудной клетки и играет важную роль в расширении ее нижних отделов при дыхании.
Утомление дыхательных мышц — это состояние, при котором снижение силы и скорости сокращения дыхательных мышц развивается в результате их чрезмерной работы, т.е. дисбаланса между потребностью дыхательной мускулатуры в энергии (кислороде) и ее доставкой. Работа дыхательных мышц (диафрагмы) обычно возрастает при патологии легких или грудной стенки, а доставка энергии к ним может снижаться при снижении сердечного выброса, развитии анемии или стойкой гипоксемии.
Утомление в отличие от слабости — процесс обратимый, при нем возможно восстановление функции дыхательных мышц в условиях их относительного «отдыха», например при проведении ИВЛ, а также коррекции сопутствующих нарушений (например, анемии) или же под влиянием ряда лекарственных препаратов, напримертеофиллина или креатинфосфата.
Основной детерминантой утомления являются давление, развиваемое во время спокойного вдоха (Ptidal)2, и его отношение к максимальному инспираторному давлению (MIP — от англ, maximal inspiratory pressure). Отношение Ptidal/MIP отражает баланс между дыхательной нагрузкой и силой, или силовым резервом, способным эту нагрузку преодолеть.
Следует отметить, что отношение Ptidal/MIP может быть увеличено.Ptidai — (англ.) давление вдоха при спокойном дыхании.
двумя путями: увеличением показателя Ptidal, что обычно происходит при заболеваниях дыхательных путей и грудной клетки, или снижением MIP при слабости дыхательных мышц. При спокойном дыхании в норме отношение Ptidal/MIP приблизительно равно 0,05. Когда же это величина этого отношения превышает пороговый уровень, равный приблизительно 0,4, то дыхательная мускулатура характеризуется состоянием утомления. При этом явное утомление, определяемое как неспособность мышц (диафрагмы) выполнять заданную нагрузку или создавать необходимый уровень трансдиафрагмального давления, развивается не сразу, а через некоторый промежуток времени. Например, если отношение Ptidal/MIP равно 0,4, с момента развития состояния утомления до явного утомления проходит около 90 мин, а при значении показателя 0,6 для этого требуется всего лишь 15 мин.
Способность длительно поддерживать вентиляцию зависит также и от времени сокращения дыхательных мышц во время каждого дыхательного цикла (T/Ttot), поэтому в качестве показателя выносливости диафрагмы при резистивных нагрузках был также предложен индекс напряжение — время (ТП — от англ. tention-tfme index):
TT,S = Pd/Pdimw> 0,15.
Для выявления состояния утомления предложен также более простой и удобный индекс «напряжение — время» дыхательной мускулатуры (TTmug), не требующий, в частности, проведения зондирования пищевода и желудка:
TTmU8- Ptidal/MIP х T,/Ttot.
При величине показателя более 0,33 происходит быстрое развитие утомления дыхательной мускулатуры.
Утомление дыхательной мускулатуры патогенетически тесно связано с понятием «работа дыхания».
Работа дыхания по осуществлению вдоха, представляет собой интегральную характеристику механических свойств респираторной системы (комплекса легкие — грудная клетка) и равна произведению величин прилагаемого (движущего) давления (Ptidal) и соответствующего дыхательного объема (Vt):
WB * Ptidal хVт(кгм).
Суммарная величина работы дыхания (\Л/, где \Л/ = \Л/Ь хТ, где f — частота дыхания в 1 мин) при минутном объеме дыхания около 10 л/мин составляет в среднем 0,2—0,3 кгм/мин.
При возникновении инспираторного потока движущее давление (РИс!а1) преодолевает:
• эластическое сопротивление респираторной системы;
• резистивное (аэродинамическое или фрикционное) сопротивление дыхательных путей;
• иннерционное сопротивление респираторной системы, которым
обычно пренебрегают.
Следовательно, инспираторная работа дыхательных мышц может возрастать за счет эластического или резистивного компонента.
При заболеваниях рестриктивного типа работа дыхания возрастает вследствие снижения объемной растяжимости или податливости (Снз) респираторной системы (характеристики обратной ее эластичности), характеризующей изменение легочного объема на единицу внутрилегочного (альвеолярного)давления:
CRS = VT/Palv (мл/см вод.ст).
Взаимоотношение кривых давление — объем респираторной системы в статических условиях, т.е. ее податливости, показаны на рис.
18.2, А. На оси абсцисс — давление эластической отдачи респираторной
системы, измеренное в отсутствие потока воздуха, т.е. во время инспираторной паузы. Наклон кривой характеризует статическую податливость респираторной системы.
В норме изменение
внутрилегочного давления на 10 см вод.ст. сопровождается изменением легочного объема на 1 л, и величина Снз составляет 0,1 л/см вод.ст. Следовательно, для вдыхания объема, равного 1 л, усилие дыхательных
Рис. 18.2. Работа дыхания при рестриктивных (А) и обструктивных (Б) нарушениях вентиляции
мышц пациента должно преодолеть давление эластической отдачи респираторной системы 10 см вод.ст.
При снижении податливости респираторной системы изменение альвеолярного давления на 10 см вод.ст. приведет к изменению объема легких, равному всего лишь 0,5 л, что будет соответствовать величине CRS 0,05 л/см вод.ст. В результате дыхательные мышцы для обеспечения прежнего уровня альвеолярной вентиляции должны будут генерировать значительно большее давление или работать с большей частотой (рис. 18.2).
Снижение податливости респираторной системы увеличивает эластическую работу дыхания (рис. 18.2, А, темный треугольник отражает эластическую работу при дыхательном объеме 1 л и нормальной величине податливости респираторной системы, а светлый треугольник отражает повышение эластической работы дыхания при том же дыхательном объеме, но меньшей податливости респираторной системы).
При заболеваниях по обструктивному варианту работа дыхания увеличивается за счет повышения резистивного сопротивления воздушному потоку (RaJ, характеризующего изменение давления по ходу дыхательных путей (трансбронхиального давления) на единицу объемной скорости воздушного потока:
Rdw = ЛР/V (см вод.ст/л/с).
Если нормальное сопротивление дыхательных путей у взрослых обычно не превышает 15 см вод.ст/л/с, то при обструктивной патологии легких оно значительно возрастает. Например, во время тяжелого приступа бронхиальной астмы сопротивление дыхательных путей может увеличиваться в 20 раз. В результате возрастает резистивный компонент работы дыхания, что отражено на нижней части рис. 18.2, Б (заштрихованный сектор), где, кроме статической кривой давление —объем показаны динамические кривые для дыхательного объема 1 л при нормальном и повышенном сопротивлении воздушному потоку.
При выраженном сопротивлении дыхательных путей работа дыхания может возрастать дополнительно за счет появления активного выдоха, который в норме осуществляется пассивно, или в результате возникновения внутреннего положительного давления в конце выдоха (PEEP — от англ. positive end-expiratory pressure). PEEP представляет собой давление эластической отдачи респираторной системы вследствие неполного выдоха (например, при высокой частоте дыхания), т.е. в условиях динамической гипервоздушности легких. PEEP ведет к значительному увеличению нагрузки на респираторный аппарат, так как в этом случае начало сокращения дыхательных мышц не совпадает с появлением инспираторного потока. Инспираторный поток возникает только тогда, когда давление, развиваемое инспираторными мышцами, превысит уровень PEEP.
В целом нервно-мышечная дыхательная недостаточность характеризуется рестриктивным вариантом нарушения ФВД. Дополнительным фактором развития рестриктивных нарушений ФВД при этом служит снижение податливости респираторной системы за счет формирования множественных ателектазов легочной ткани.
Общую силу дыхательных мышц можно оценить, измеряя максимальное давление в дыхательных путях на вдохе — максимальное инспираторное давление (MIP — от англ, maximal inspiratory pressure). В ходе исследования пациент делает форсированный вдох через закрытый мундштук, соединенный с датчиком давления.
Силу диафрагмы можно оценить изолированно по величине развиваемого ею трансдиафрагмального давления. Показателями утомления диафрагмы будут также снижение скорости релаксации (расслабления) диафрагмы при ее злектростимуляции или же изменение частотного спектра ее электромиограммы. Клинически при этом отмечаются участие в дыхании вспомогательной мускулатуры (например, грудиноключичнососцевидной мышцы), тахипноэ, тахикардия, периодическое или затрудненное дыхание (гаспинг), а также парадоксальные движения брюшной стенки. Последний феномен характеризуется втяжением передней брюшной стенки на вдохе, что обусловлено передачей отрицательного внутриплеврального давления через «дряблую» мышцу диафрагмы на брюшную полость.
Еще по теме Нервно-мышечная дыхательная недостаточность:
- ФИЗИОЛОГИЯ И ФАРМАКОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
- АНОМАЛИИ РАЗВИТИЯ И ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
- ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПАЦИЕНТОВ С НЕРВНО-МЫШЕЧНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
- МЫШЕЧНАЯ ДИСТРОФИЯ И ДРУГИЕ ХРОНИЧЕСКИЕ МИОПАТИИ
- Дыхательная недостаточность, способы профилактики и лечения
- Дыхательная недостаточность
- Мышечные релаксанты
- АНЕСТЕЗИЯ ПРИ СОПУТСТВУЮЩИХ НЕРВНО-МЫШЕЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ
- Острая дыхательная недостаточность
- Лечение синдрома токсического поражения дыхательной системы
- Классификация и патогенез дыхательной недостаточности
- Острая дыхательная недостаточность
- Нервно-мышечная дыхательная недостаточность
- Острая дыхательная недостаточность
- Острая печеночная недостаточность
- Нервно-мышечные парализующие средства (миорелаксанты)
- Нервно-мышечные нарушения
- Нервно-мышечная ОДН
- Дыхательная недостаточность