Нарушения вентиляционно-перфузионных отношений

Важнейшим условием, определяющим эффективность газообменной функции легких, является степень соответствия легочной вентиляции гемодинамике в малом круге кровообращения (даже на уровне долей, сегментов, субсегментов). Соотношение между вентиляцией и кровотоком принято характеризовать с помощью так называемого показателя вентиляционно-перфузионных отношений. В норме данный показатель (Va/Qt) равен 0,8–1,0, что отражает адекватность минутного объема альвеолярной вентиляции минутному объему кровотока в легких. Адекватность легочной вентиляции кровотоку в различных структурно-функциональных единицах обеспечивается, главным образом, внутрилегочными (местными) механизмами ауторегуляции вентиляционно-перфузионных отношений.

Увеличение неравномерности вентиляционно-перфузионных отношений в разных участках легких является одним из важнейших патофизиологических механизмов нарушений газообмена при разнообразных формах легочной патологии. Например, снижение соотношения вентиляция/кровоток наблюдается при локальной альвеолярной гиповентиляции (причина расстройства обструктивного типа, нарушения эластичности легочной ткани). Увеличение показателя вентиляционно-перфузионных отношений в тех или иных регионах легких происходит при локальной закупорке, стенозе (облитерации) или спазме сосудов системы легочной артерии, что приводит к частичному обесцениванию альвеолярной вентиляции в данных участках легких. Для диагностики применяют радиоизотопные методы исследования.

Респираторный дистресс-синдром взрослых (рдсв)

РДСВ — типовой патологический процесс, характеризующийся артериальной гипоксемией резистентной к обычным методам кислородотерапии, развивающийся на фоне тяжелых состояний в результате первичного повреждения альвеолярно-капиллярной мембраны, интерстициального отека легких, микроателектазирования и образования в альвеолах и бронхиолах гиалиновых мембран. Частота этой патологии, например, при сепсисе составляет около от 40 до 80 %. Развитие РДСВ имеет свои закономерности и происходит в несколько стадий (рассмотрим ниже). В основе нарушения газообмена лежат рестриктивные изменения и внутрилегочное шунтирование.

Патогенез. В процессе развития основного патологического процесса создают условия для диффузного повреждения эндотелия микрососудов. В легкие с током крови из очага повреждения поступают эндотоксины, микроагрегаты, метаболиты, БАВ (см. лекцию по СЭИ). Повреждение эндотелия происходит при замедлении кровотока и стазе, образовании в сосудах или попадании извне микроагрегатов и микроэмболов. Это сопровождается повышением агрегационной активности тромбоцитов — образуются микроагрегаты, в которые внедряются лейкоциты.

Первичное поражение (коллапс, шок, системная воспалительная реакция и др.) запускает реакцию активации комплемента. Он и его метаболиты способствуют агрегации и секвестрации активных нейтрофилов. Последние выделяют протеолитические ферменты и токсичные свободные радикалы. Эти вещества повреждают эндотелий легочных капилляров в условиях сниженного или отсутствующего кровотока.

Тромбоцитарно-лейкоцитарные агрегаты нестойкие, при восстановлении кровотока в легких они разрушаются на второй-третий день. Но повреждение эндотелия, вызванное нарушениями микроциркуляции, прогрессирует. Повышается проницаемость сосудистой стенки легочных капилляров. На изменение тканевого гомеостаза тучные клетки, которыми богата легочная ткань, реагирует дегрануляцией и выделением БАВ.

При повреждении клеточных мембран усиливается метаболизм арахидоновой кислоты, образуются лейкотриены, простагландины, обладающие мощным вазо- и бронхоактивным эффектом. Их повреждающее действие усиливается еще и активными пептидами (ВИП, субстанция Р, брадикинин и др.), белками и ферментами (лимфокины, тромбопластин, эластаза, коллагеназа).

Итак, условием для развития респираторного дистресс-синдрома в любом случае является повышение концентрации БАВ, вызывающих массивное повреждение эндотелия микроциркуляторного русла и увеличение проницаемости сосудистой стенки. Через поврежденный эндотелий и базальную мембрану вода, электролиты, белки плазмы, форменные элементы крови перемещаются в интерстиций легочной ткани. Развивается интерстициальный отек.

Наряду с развитием интерстициального отека происходит повреждение клеток альвеолярного эпителия в результате тканевой гипоксии и дефицита субстратов (первыми повреждаются пневмоциты I порядка).

После достижения критического уровня жидкость устремляется в альвеолы, которые отделены от интерстиция тонкой мембраной эндотелиальных клеток. Начинается альвеолярный отек. Миграция жидкости в альвеолы усугубляет гипоксемию, альвеолы заполняются экссудатом, богатым фибриногеном. Образующаяся фибриновая выстилка создает условия для формирования гиалиновых мембран.

Альвеолярный отек при РДСВ, в отличие от кардиогенного отека, который возможен только при повышенном гидростатическом давлении в легочных сосудах, развивается медленно.

При альвеолярном отеке, коллабировании альвеол, образовании гиалиновых мембран снижается объем оксигенированной крови из-за перфузии невентилируемых альвеол (истинный внутрилегочный шунт). Кровь остается венозной и подмешивается к крови, прошедшей мимо альвеол с нормальной оксигенацией. Чем больше процент шунтирования, тем более значима артериальная гипоксемия. При шунтировании 15–20 % крови больного переводят на искусственную вентиляцию легких (для устранения чрезмерной работы дыхательных мышц). При шунтировании более 30 % крови никакая концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе не может изменить Pa O₂.

Полная клиническая картина разворачивается за 2–4 дня.

Клинически выделяют 4 стадии респираторного дистресс-синдрома.

1-я стадия — повреждение эндотелия капилляров. Процесс обратимый. Это латентный период процесса, поэтому клинических проявлений мало. Характерны одышка с инспираторным компонентом, развивающаяся вследствие этого гипокапния и газовый алкалоз.

2-я стадия — ранний респираторный дистресс-синдром. Проявления — стойкая гипервентиляция, прогрессирующая артериальная гипоксемия и гипокапния, шунтирование составляет 10–20 %. Нередко отмечается временное улучшение больного.

3-я стадия — прогрессирующая дыхательная недостаточность. Нарастают гипоксемия, одышка, акроцианоз. Появляется гиперкапния, положение в постели — вынужденное. Часто присоединяются сердечная недостаточность и пневмонии.

4-я стадия — терминальная стадия дыхательной недостаточности. Прогрессирующая артериальная гипоксемия в сочетании с гиперкапнией, ацидозом. Нарушается общая органная гемодинамика, развивается гипотензия с одновременным повышением венозного давления, появляются признаки ишемии миокарда, олигурия. Постепенно вовлекаются другие органы, развивается синдром полиорганной недостаточности. Примерно в 30% случаев у пациентов обнаруживается ДВС-синдром (гипофибриногенемия — меньше 2 г/л, снижение протромбинового индекса — меньше 50 %, тромбоцитопения и другие признаки).

Последствия РДСВ. Нарушения процесса газообмена у лиц, перенесших РДСВ, связаны с развитием интерстициального фиброза, обструкцией микрососудов, а также феноменом гиперактивности бронхов. При функциональном обследовании в ближайших 6 месяцев у пациентов выявляют: уменьшение ЖЕЛ, ФОЕ, увеличение альвеолярно-артериальной разницы по кислороду. У 30-40 % пациентов нормализация функциональных показателей происходит спустя год после заболевания (у 70 % из них преобладают нарушения по обструктивному типу).