Tyrėjų komanda aptiko subyrėjusių alveolių sankaupas, kurios sukelia ARDS dirbtinės ventiliacijos metu

Tyrėjų komanda aptiko subyrėjusių alveolių sankaupas, kurios sukelia ARDS dirbtinės ventiliacijos metu

Ligos, sindromai

Dirbtinė ventiliacija gali išgelbėti gyvybes, tačiau taip pat daro spaudimą plaučių audiniams. Jei plaučiai iš anksto pažeisti, slėginė ventiliacija gali turėti net nepageidaujamų padarinių. Tai ypač pasakytina apie pacientus, sergančius ūminiu kvėpavimo distreso sindromu (ARDS). Taip yra todėl, kad bandant išlaikyti atvirus plaučius ir leisti toliau keistis dujomis, slėgis dėl per didelio dar nepažeistų plaučių sričių gali sukelti papildomos žalos.

Tačiau net mažiau pažeisti plaučiai, kuriuose suyra mažesnis kiekis plaučių pūslelių ir nebeveikia, gali būti jautrūs mechaninei ventiliacijai. Šiose subyrėjusiose alveolėse tarp įeinančio oro ir veninio kraujo nevyksta deguonies ir anglies dioksido dujų mainai.

Medicina apie šias mini žalas kalba kaip apie mikrosportininkus. Jie lemia tai, kad įkvėptas oras negali būti tolygiai paskirstytas visoms plaučių pūslelėms. Dėl to kaimyninės alveolės yra pernelyg įtemptos.

Hanoverio medicinos universiteto (MHH) Funkcinės ir taikomosios anatomijos instituto vidaus ligų ir pulmonologijos specialisto profesoriaus dr. Larso Knudseno vadovaujama tyrimų grupė nustatė, kad net ir nedidelės subyrėjusių alveolių sankaupos, kurios jau kliniškai yra nesuprantami, yra pakankami, kad suveiktų ARDS esant dirbtinei ventiliacijai. Be to, mokslininkai pirmą kartą parodė, kad ventiliacijos metu atsirandanti žala atsiranda šalia esamų sugriuvusių alveolių grupių.

Dėl to klasteriai auga ir tampa kliniškai reikšmingi. Išvados buvo paskelbtos American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology.

Padidėja mechaninis įtempis

Kai įkvepiame, oras patenka į mūsų plaučius ir į oro maišelius. Alveolės didėja keičiant formą ir išsiskleidžiant. Dujų mainų metu deguonis iš kvėpavimo oro patenka į kraują, o anglies dioksidas iš kraujo vėl iškvepiamas. Idealiu atveju visos alveolės išsiskleidžia tolygiai ir be streso.

Dirbtinė ventiliacija gali sukelti gemalo centrus ūminiam plaučių nepakankamumui

Jei kai kurios plaučių pūslelės yra pažeistos ligos ar traumos, jos subyra ir iškrenta. Kadangi plaučių pūslelės yra sudarytos iš daugybės raukšlių kaip suglebęs balionas ir yra sujungtos viena su kita kaip plonas guminių juostų tinklelis, susitraukusios alveolės veikia tempimo jėgą savo kaimynams ir jas per daug ištempia.

„Šis mechaninis įtempis, matyt, dar labiau padidėja dirbtinės ventiliacijos metu ir visam laikui pažeidžia plaučių pūslelių sieneles, kurios yra tik kelių tūkstantųjų milimetro plonumo“, – aiškina profesorius Knudsenas.

Pasklido mažytės sankaupos

Pelės modelyje tyrimo grupė pateikė eksperimentinių įrodymų, kad sugriuvusių alveolių sankaupos yra esminė ventiliatoriaus sukeltų ARDS formavimosi jėga.

„Gyvūno modelyje radome lengvą plaučių pažeidimą“, – aiškina profesorius Knudsenas. Gyvūnai buvo kliniškai nepastebimi, jų prisotinimas deguonimi buvo normalus ir nepastebima plaučių funkcija.

„Vienintelis ryškus atradimas buvo tai, kad iškvėpimo fazės pabaigoje apie 30% plaučių pūslelių sugriuvo“, – sakė jis. Šios subyrėjusios alveolės sudarė grupes, kurių spindulys buvo maždaug 50–60 mikrometrų, panašus į žmogaus plauko storį.

Norint iš naujo atidaryti sugriuvusias plaučių pūsleles, reikėjo labai aukšto slėgio, kuris paprastai nenaudojamas ventiliacijos metu. Jei taikant bendrą anesteziją šie plaučiai buvo vėdinami normaliu kvėpavimo tūriu, iš pradžių gyvūnų plaučių funkcija buvo gana stabili. Po keturių ar šešių valandų ilgos ventiliacijos plaučių funkcija labai greitai pablogėjo ir buvo atskiras plaučių nepakankamumas.

„Per mikroskopą matėme, kad subyrėjusių alveolių sankaupos išaugo ir jų spindulys beveik padvigubėjo“, – sako pulmonologė. Plaučiai vidutiniškai prarado daugiau nei ketvirtadalį atvirų plaučių pūslelių dėl progresuojančio alveolių kolapso šalia esamų mikroatletų.

Ieškokite ARDS rizikos žymenų

„Mūsų duomenys rodo, kad šalia mikroatletų alveolės tampa nestabilios, o subyrėjusios plaučių pūslelės veikia kaip gemalų centrai, kurie toliau platina žalą alveolių epitelyje“, – sako profesorius Knudsenas. Anksti nustatyti šią žalą sunku, nes ji neatsispindi įprastuose plaučių funkcijos matavimuose.

Be to, mokslininkai nori naudoti dirbtinį intelektą, kad visuose išmatuotuose duomenyse ieškotų galimų žymenų, rodančių mirtinos eigos riziką ventiliuojant.

Kadangi tiek pelės plaučių struktūra, tiek kvėpavimo mechanizmai turi paralelių su mūsų plaučiais, rezultatus galima perkelti. Tačiau išlieka klausimas, kokiomis sąlygomis dirbtinė ventiliacija mažiausiai kenkia plaučiams.

Teikia Medizinische Hochschule Hannover