PMC

Review

Patofysiologi af ARDS

Akut respiratorisk distress syndrom er en tilstand, der resulterer i lungemangel, og i tilfælde af alvorlige symptomer opstår der behov for mekanisk ventilation. Det er en akut og progressivt indsættende hypoxæmi, der påvises ved tilstedeværelsen af bilaterale infiltrater på røntgenbilledet af brystet eller en computertomografi (CT). ARDS viser sig ved en markant stigning i den vaskulære permeabilitet af kapillærerne i alveolerne. Denne øgede permeabilitet skyldes skader på kapillærernes endothellag, hvilket resulterer i en øget væskedannelse i alveolærlumen. Ud over skader på karvævet sker der en overdreven frigivelse af faktorer som f.eks. sphingosin-1-phosphat (s1P), der binder sig til sin receptor, S1P1, som regulerer karpermeabiliteten. Hvad angår den grundlæggende fysiologi for vaskulær stabilitet, binder angiopoietin-1 (Ang-1) sig til sin receptor, tie-2, og stabiliserer den vaskulære struktur, når blodet strømmer gennem kapillærbedet, ved aktivering af Syx og Rho A. Angiopoietin-2 (Ang-2) konkurrerer med Ang-1 om at binde sig til receptorpladserne på tie-2 og fremmer destabiliseringen af den vaskulære struktur. Derfor er faktorer som s1P og Ang-2 indikatorer for ARDS.

Kroppens naturlige inflammatoriske reaktion og de celler, der er ansvarlige for den medfødte immunitet som neutrofile, er også ansvarlige for, at tilstanden udvikler sig til ARDS. Ved aktivering frigiver neutrofile molekyler, der er cytotoksiske af natur, såsom enzymer, bioaktive lipider, cytokiner og reaktive oxygenarter. Disse molekyler er, når de frigives i for store mængder, ansvarlige for celle nekrose og vævsskader. Disse beskadigede væv fremkalder autofagi og apoptose, som er klassiske markører for ARDS . Tabel 1 viser de biomarkører for ARDS, der kan identificeres i serum .

Alle ovennævnte tilfælde resulterer i en hurtig stigning i væskeophobningen inde i det thorakale rum, der omgiver lungevævet, og væsken presser sig mod alveolerne. Lungernes form inde i menneskekroppen favoriserer kraftig perfusion mod bagsiden eller rygsiden af kroppen. Der er forholdsvis mindre perfusion mod den forreste eller ventrale side af kroppen. Når en patient diagnosticeres med lungebetændelse eller ARDS, lægger den væske, der samles i thoraxrummet, yderligere pres på de sarte alveoler, hvilket kan føre til alveolær kollaps.

Ud over en stigning i trykket over alveolerne hindrer væske også en effektiv gasudveksling for at opfylde kroppens behov. Tilsammen medfører disse faktorer en nedsat tilgængelighed af ilt til vævene og resulterer i hypoxæmi. Derfor har patienter, der diagnosticeres med lungebetændelse eller ARDS, ofte atelektase (lungekollaps) i dorsalregionen. Denne tilstand opstår, fordi patienten, når han ligger på ryggen, ophober væske i de dorsale alveoler, dvs. i den region med højere perfusion .

Hvordan virker vågen proning?

I ARDS er der en overdreven ophobning af sekret i det perifere lungeparenkym, hvilket udøver et tryk mod de skrøbelige alveolære vægge og hindrer gasudveksling. En metode til at omdirigere denne overdrevne væske væk fra det dorsale lungeparenkym er at styre den via vågen proning, som hovedsageligt er rettet mod at bevare lungernes alveolære struktur . Proceduren er fokuseret på at begrænse alveolernes kollaps og reducere væskeophobningen i de områder med højere perfusionshastighed, dvs. i den dorsale region. Den liggende stilling opnås, når patienten ligger på maven eller på forsiden, dette bidrager til rekruttering af de alveoler, der tidligere er kollapset i brysthulens dorsale overflade .

I liggende stilling bevæger de intraabdominale organer sig under tyngdekraften i en nedadgående (gravitationel) og fremadrettet retning (mod thorax), hvilket retter det overskydende pleuratryk mod alveolernes ventrale område i modsætning til det dorsale område i tilfælde af liggende stilling på ryggen. Omfordeling af trykket mod den ventrale region hjælper også med at forhindre kompression af de dorsale alveoler og bidrager til en bedre vejrtrækning . Figur Figur11 illustrerer trinene i forbindelse med vågen proning.

Fordelene ved vågen proning

Vågen proning er forbundet med en forbedret mortalitetsrate efter en hændelse med ARDS eller alvorlig lungebetændelse. Denne procedure er ikke-invasiv og giver øjeblikkelige resultater. I nødsituationer, hvor patientens vitale værdier bliver ved med at forværres, hjælper anvendelse af liggende positionering med at forbedre iltmætningen øjeblikkeligt. Adskillige undersøgelser viser, at vågen liggende stilling forbedrer iltmætningen på blot fem minutter.

1. Den opretholder en optimal respirationshastighed og forbedrer gasudvekslingen i et gunstigt område.

2. Ventilationen forbliver homogen i hele lungeparenkymet, og omfordelingen af blodgennemstrømningen forbedres med større effektivitet, hvilket igen forbedrer ventilations/perfusionsforholdet (V/Q-forholdet).

3. En intrapulmonal shunt forhindrer korrekt iltning af blodet i lungerne. De områder, der shuntes, er udsat for hypoxi og kan resultere i vævsskader. Ved liggende stilling reduceres denne shunt, og lungekompressionen mindskes. Derfor forbedres iltniveauet .

4. Vågnende liggende stilling bidrager også til at mindske ophobningen af overskydende interstitiel væske i den dorsale del af lungerne. Når man ligger på maven, dirigeres væsken til at samle sig i den ventrale region, hvor der er forholdsvis mindre perfusion .

5. Der er ikke behov for specialiserede instrumenter til proceduren, og den kan let udføres i nødsituationer .

Evidens for lavere dødelighed på grund af vågen proning

En nylig undersøgelse udført i New York vedrørende effektiviteten af selvproning kom ud med lovende resultater. Undersøgelsen var baseret på hurtig proning af patienter, der præsenterede sig med moderat til svær ARDS efter en hændelse med COVID-19. Patienterne blev anbragt i de liggende stillinger i ca. 18 timer om dagen, mens vejrtrækningscyklusserne begyndte at vise forbedringer efter fem minutter efter indtagelse af positionen for vågen proning. 50 patienter med bekræftet hypoxi var i fokus for denne undersøgelse, og deres medianmætning af ilt i blodet var 80 %, hvilket blev hævet til 84 % efter tilførsel af supplerende ilt. Efter fem minutters liggende i liggende stilling blev iltmætningsniveauet hævet til 94 %, og patienterne blev også sat på supplerende ilt. I denne undersøgelse var det ikke nødvendigt med intubation hos næsten to tredjedele af de indlagte patienter. Disse patienter blev overflyttet til de ikke-invasive procedurer for ilttilførsel som bi-level positive airway pressure (BiPAP) og vågen proning .

En anden undersøgelse fokuserede på 15 patienter, der ikke blev intuberet. Disse patienter blev udsat for liggende stilling 43 gange i løbet af behandlingen. Patienterne præsenterede sig med ARDS og åndedrætsbesvær. Åndedrætsfrekvensen og iltmætningen i blodet blev væsentligt forbedret, under og efter pronationscyklussen, og der var patienter, som havde forbedret vejrtrækning efter pronation. Blodets iltindhold blev også forbedret efter cyklusserne med pronation, og endotracheal intubation blev undgået hos patienterne med ARDS, hvilket ville have været den eneste mulighed at vælge fra, hvis der ikke blev givet vågen pronation .

Dertil kommer, at en undersøgelse havde 50 forsøgspersoner med COVID-19 og svær ARDS. Man fandt, at medianen af iltindholdet i blodet var 80 %, og efter hjælp af supplerende ilt blev disse niveauer forbedret til 85 %. Der blev holdt liggende stilling, og blodets iltindhold før og efter liggende stilling blev noteret. Efter fem minutter i liggende stilling steg niveauet til 94 %. I denne undersøgelse reagerede 13 patienter imidlertid ikke på behandlingen ved at lægge sig i stilling og måtte underkastes endotracheal intubation. For akut støtte tyder tallene på, at proning gav forbedrede niveauer af iltmætning hos de patienter, som ville være blevet behandlet med endotracheal intubation og mekanisk ventilation .

Indikationer for vågen proning

En af indikationerne for vågen proning er behovet for hurtig lindring af den dyspnøiske tilstand. COVID-19 patienter i en kritisk tilstand eskalerer til moderat, svær eller kritisk svær ARDS. Dette kræver behov for en hurtig løsning, indtil deres tilstand stabiliseres .

De to typer af vågen proning er indiceret til forskellige situationer:

A. Kortvarig vågen proning:

Den kan have begrænset anvendelse, men der er tilfælde, hvor kortvarig vågen proning er den bedste mulighed for at håndtere patientens tilstand. Tidsrummet for kortvarig proning strækker sig fra tre timer til otte timer .

1. Den er indiceret til behandling af mild til moderat hypoxæmi.

2. Den hjælper med at dræne luftvejene og forbedrer refraktære manøvrer i forbindelse med atelektase.

3. Atelektase i nedre lobe behandles mest effektivt med kortvarig liggende stilling.

4. Der kan observeres forbedret vejrtrækningshastighed og mindsket knitren under hver vejrtrækningscyklus.

B. Langvarig vågen proning i vågen stilling:

Det er den mest udbredte manøvre til at administrere vågen proning og har vist de mest signifikante resultater. Tidsrummet for langvarig vågen proning strækker sig over mere end otte timer.

1. Den er indiceret til behandling af alvorlig hypoxæmi.

2. Alvorlig ARDS behandles mest effektivt med langvarig vågen proning. Tilstanden er karakteriseret ved et stejlt fald i iltmætningen i blodet og alvorlig dyspnø, der indikerer tab af effektiv vejrtrækning. Det er det sidste stadium i udviklingen af COVID-19-infektion .

Kontraindikationer

Vågnende proning er kontraindiceret i følgende situationer :

1. En historie med spinal ustabilitet som spondylolistese, skoliose, skade eller traume på rygsøjlen

2. Forhøjet intrakranielt tryk

3. Graviditet

4. Hæmodynamisk ustabile tilstande som hypertension og kardiopulmonale sygdomme

5. Åbne abdominale sår

Overhovedet skal tilstedeværelsen af disse kontraindikationer afvejes i forhold til behovet for behandlingen. De risici, der er forbundet med vågen proning, bør overvejes i forhold til nødvendigheden af proceduren på behandlingstidspunktet, hvilket gør den til et nødvendigt onde.

Komplikationer i forbindelse med vågen proning

Læger kan støde på nogle få komplikationer i forbindelse med vågen proning, som illustreret i tabel Tabel Tabel22 :

Hvorfor ikke “sove” proning

En ulempe ved at ligge på maven i en længere periode er, at det giver smerter i ryg, nakke og nedre lemmer. Disse smerter skyldes, at kroppens vægt bliver projiceret på rygsøjlen. Når man sover i liggende stilling, forhindrer det rygsøjlen i at placere sig præcist og fører til en lang række problemer. Hvis rygsøjlen forbliver ustabil, kan de nerver, der udgår fra rygsøjlesegmentet, komme i klemme og forårsage smerter i det område, som det forsyner. Dette kan føles som prikken eller følelsesløshed og kan i ekstreme tilfælde forårsage alvorlige smerter. I sjældne tilfælde kan luftvejene blive obstrueret, og det kan vise sig som obstruktiv søvnapnø. Det anbefales, at patienter, der lider af ARDS, rådes til at tilegne sig en liggende stilling, mens de er ved bevidsthed, men mens de falder i søvn, bør der rådes til en neutral stilling .