PMC

Review

Pathophysiology of ARDS

Zespół ostrej niewydolności oddechowej jest stanem, w którym dochodzi do niewydolności płuc, a w przypadku ciężkich objawów pojawia się potrzeba wentylacji mechanicznej. Jest to ostry i postępujący początek hipoksemii, który jest wykrywany przez obecność obustronnych nacieków na zdjęciu rentgenowskim klatki piersiowej lub tomografii komputerowej (CT). ARDS objawia się znacznym wzrostem przepuszczalności naczyń włosowatych w pęcherzykach płucnych. Ta zwiększona przepuszczalność jest spowodowana uszkodzeniem warstw śródbłonka naczyń włosowatych, co skutkuje zwiększonym przenikaniem płynu do światła pęcherzyków płucnych. Poza uszkodzeniem tkanki naczyniowej dochodzi do nadmiernego uwalniania takich czynników, jak fosforan sfingozyno-1 (s1P), który wiąże się ze swoim receptorem S1P1, regulującym przepuszczalność naczyń. Jeśli chodzi o podstawową fizjologię stabilności naczyń, angiopoetyna-1 (Ang-1) przyłącza się do swojego receptora, tie-2, i stabilizuje strukturę naczyniową podczas przepływu krwi przez łożysko kapilarne poprzez aktywację Syx i Rho A. Angiopoetyna-2 (Ang-2) konkuruje z Ang-1 o wiązanie się z miejscami receptorowymi w tie-2 i promuje destabilizację struktury naczyniowej. Stąd, czynniki takie jak s1P i Ang-2 są wskaźnikami ARDS .

Naturalna odpowiedź zapalna organizmu i komórki odpowiedzialne za wrodzoną odporność jak neutrofile są również odpowiedzialne za stan eskalacji do ARDS. Po aktywacji, neutrofile uwalniają cząsteczki, które są cytotoksyczne w naturze, jak enzymy, bioaktywne lipidy, cytokiny i reaktywne formy tlenu. Cząsteczki te, uwalniane w nadmiarze, są odpowiedzialne za martwicę komórek i uszkodzenie tkanek. Te uszkodzone tkanki indukują autofagię, jak również apoptozę, które są klasycznymi markerami ARDS. Tabela 1 zawiera listę biomarkerów ARDS, które można zidentyfikować w surowicy .

Wszystkie wymienione przypadki powodują gwałtowny wzrost akumulacji płynu wewnątrz przestrzeni klatki piersiowej otaczającej tkankę płucną, a płyn uciska na pęcherzyki płucne. Kształt płuc w organizmie człowieka sprzyja silnej perfuzji w kierunku tylnej lub grzbietowej strony ciała. W kierunku przedniej lub brzusznej strony ciała perfuzja jest stosunkowo mniejsza. Kiedy u pacjenta rozpoznaje się zapalenie płuc lub ARDS, płyn zebrany w przestrzeni klatki piersiowej wywiera dodatkowy nacisk na delikatne pęcherzyki płucne, co może prowadzić do zapadnięcia się pęcherzyków płucnych .

Oprócz wzrostu ciśnienia nad pęcherzykami płucnymi, płyn utrudnia również skuteczną wymianę gazową w celu spełnienia wymagań organizmu. Łącznie czynniki te powodują zmniejszenie dostępności tlenu dla tkanek i prowadzą do hipoksemii. Dlatego też u chorych z rozpoznaniem zapalenia płuc lub ARDS często występuje niedodma (zapadanie się płuc) w okolicy grzbietowej. Stan ten wynika z faktu, że pacjent, leżąc w pozycji leżącej, gromadzi płyn w pęcherzykach grzbietowych, tj. w obszarze o większej perfuzji .

Jak działa awake proning?

W ARDS dochodzi do nadmiernego gromadzenia się wydzieliny w obwodowym miąższu płuc, która wywiera ucisk na kruche ściany pęcherzyków płucnych i utrudnia wymianę gazową. Metodą na przekierowanie tego nadmiaru płynu z dala od grzbietowego miąższu płuc jest zarządzanie nim poprzez uśpienie, które jest głównie ukierunkowane na zachowanie struktury pęcherzykowej płuc. Zabieg ten ma na celu ograniczenie zapadania się pęcherzyków płucnych i zmniejszenie gromadzenia się płynu w miejscach o większej perfuzji, czyli w okolicy grzbietowej. Pozycję na brzuchu uzyskuje się, gdy pacjent leży na brzuchu lub przodzie, co pomaga w rekrutacji pęcherzyków płucnych, które wcześniej zapadły się w grzbietową powierzchnię jamy klatki piersiowej .

W pozycji na brzuchu narządy wewnątrzbrzuszne poruszają się pod wpływem grawitacyjnego przyciągania w kierunku do dołu (grawitacyjnego) i do przodu (w kierunku klatki piersiowej), co kieruje nadmiar ciśnienia opłucnowego na brzuszny region pęcherzyków płucnych w przeciwieństwie do grzbietowego regionu w przypadku leżenia w pozycji leżącej na brzuchu. Redystrybucja ciśnienia w kierunku regionu brzusznego pomaga również w zapobieganiu uciskowi pęcherzyków grzbietowych i wspomaga lepsze oddychanie. Na rycinie 11 przedstawiono etapy układania pacjenta na czczo.

Korzyści z uśpienia na czczo

Uśpienie na czczo jest związane z poprawą śmiertelności po wystąpieniu ARDS lub ciężkiego zapalenia płuc. Procedura ta jest nieinwazyjna i zapewnia natychmiastowe wyniki. W sytuacjach nagłych, gdy parametry życiowe pacjenta pogarszają się, zastosowanie pozycji na brzuchu pomaga w natychmiastowej poprawie saturacji tlenem. Kilka badań wykazało, że ułożenie pacjenta na brzuchu poprawia nasycenie tlenem w ciągu zaledwie pięciu minut .

1. Utrzymuje optymalną częstość oddechów i zwiększa wymianę gazową w korzystnym zakresie.

2. Wentylacja pozostaje jednorodna w całym miąższu płuc, a redystrybucja przepływu krwi jest poprawiona z większą skutecznością, co z kolei poprawia stosunek wentylacja/perfuzja (stosunek V/Q).

3. Przesunięcie wewnątrzpłucne uniemożliwia prawidłowe utlenowanie krwi w płucach. Obszary objęte shuntem są podatne na niedotlenienie i mogą prowadzić do uszkodzenia tkanek. Poprzez ułożenie na brzuchu, to przesunięcie jest zmniejszone i kompresja płuc jest zmniejszona. Dlatego poziom tlenu ulega poprawie.

4. Leżenie na wznak pomaga również zmniejszyć gromadzenie się nadmiaru płynu śródmiąższowego w grzbietowej części płuc. Leżenie na brzuchu kieruje płyn do gromadzenia się w okolicy brzusznej, gdzie jest stosunkowo mniejsza perfuzja .

5. Żadne specjalistyczne instrumenty nie są potrzebne do procedury, a to może być wykonane łatwo w sytuacjach awaryjnych .

Dowody obniżonej śmiertelności ze względu na awake proning

Niedawne badania przeprowadzone w Nowym Jorku dotyczące skuteczności self-proning wyszedł z obiecującymi wynikami. Badanie polegało na szybkim ułożeniu w pozycji leżącej pacjentów, u których wystąpił umiarkowany lub ciężki ARDS po incydencie COVID-19. Pacjenci byli układani w pozycji leżącej przez około 18 godzin na dobę, a cykle oddechowe zaczęły się poprawiać po pięciu minutach od przyjęcia pozycji czuwania. W badaniu wzięło udział 50 pacjentów z potwierdzoną hipoksją, u których mediana nasycenia krwi tlenem wynosiła 80%, a po podaniu tlenu uzupełniającego wzrosła do 84%. Po pięciu minutach leżenia w pozycji na brzuchu poziom wysycenia tlenem wzrósł do 94%, a chorzy zostali również poddani suplementacji tlenem. W tym badaniu intubacja nie była konieczna u prawie dwóch trzecich przyjętych pacjentów. Pacjenci ci zostali przesunięci w kierunku nieinwazyjnych procedur dostarczania tlenu, takich jak dwupoziomowe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych (BiPAP) i ułożenie na wznak

Inne badanie koncentrowało się na 15 pacjentach, którzy nie byli zaintubowani. Pacjenci ci byli poddawani ułożeniu w pozycji leżącej 43 razy w trakcie leczenia. Pacjenci prezentowali ARDS i trudności z oddychaniem. Częstość oddechów i utlenowanie krwi uległy znacznej poprawie podczas i po cyklu pronacji, a byli pacjenci, u których po pronacji nastąpiła poprawa oddychania. Poziomy tlenu we krwi również poprawiły się po cyklach pozycjonowania na brzuchu, a intubacja dotchawicza została uniknięta u pacjentów z ARDS, co byłoby jedyną opcją do wyboru, gdyby nie zastosowano pronacji na brzuchu .

Ponadto, badanie miało 50 uczestników z COVID-19 i ciężkim ARDS. Mediana poziomów tlenu we krwi wynosiła 80%, a po pomocy dodatkowego tlenu poziomy te poprawiły się do 85%. Utrzymywano pozycję leżącą i odnotowywano poziom tlenu we krwi przed i po ułożeniu w pozycji leżącej. Po pięciu minutach od ułożenia w pozycji leżącej, poziom wzrósł do 94%. W tym badaniu jednak 13 pacjentów nie zareagowało na leczenie przez ułożenie w pozycji leżącej i musiało zostać poddanych intubacji dotchawiczej. W przypadku pomocy doraźnej liczby sugerują, że pronowanie poprawiło poziom saturacji tlenem u pacjentów, u których zastosowano by intubację dotchawiczą i wentylację mechaniczną.

Wskazania do pronowania z przebudzenia

Jednym ze wskazań do pronowania z przebudzenia jest potrzeba szybkiego złagodzenia stanu duszności. COVID-19 u pacjentów w stanie krytycznym dochodzi do eskalacji do umiarkowanego, ciężkiego lub krytycznie ciężkiego ARDS. Wywołuje to potrzebę szybkiej ulgi do czasu ustabilizowania się ich stanu .

Dwa rodzaje wymuszania przebudzenia są wskazane w różnych sytuacjach:

A. Krótkotrwałe uśpienie przytomności:

Może mieć ograniczone zastosowanie, ale są przypadki, kiedy krótkotrwałe uśpienie przytomności jest najlepszą opcją radzenia sobie ze stanem pacjenta. Czas trwania krótkotrwałego uśpienia obejmuje okres od trzech godzin do ośmiu godzin.

1. Jest wskazany w leczeniu łagodnej do umiarkowanej hipoksemii.

2. Pomaga w drenażu dróg oddechowych i poprawia manewry refrakcyjne w odniesieniu do niedodmy.

3. Niedodmę płata dolnego najskuteczniej leczy się za pomocą krótkotrwałego ułożenia w pozycji leżącej.

4. Można zaobserwować poprawę częstości oddechów i zmniejszenie trzasków podczas każdego cyklu oddechowego.

B. Długotrwałe ułożenie na wznak:

Jest to najszerzej stosowany manewr podawania ułożeń na wznak i wykazał najbardziej znaczące wyniki. Czas trwania długotrwałego uśpienia obejmuje ponad osiem godzin.

1. Jest wskazany w leczeniu ciężkiej hipoksemii.

2. Ciężki ARDS jest najskuteczniej leczony długotrwałym utrzymywaniem przytomności. Stan ten charakteryzuje się gwałtownym spadkiem utlenowania krwi i ciężką dusznością wskazującą na utratę efektywnego oddychania. Jest to ostatni etap w rozwoju zakażenia COVID-19.

Przeciwwskazania

Obudzanie jest przeciwwskazane w następujących sytuacjach:

1. Niestabilność kręgosłupa w wywiadzie, jak spondylolisteza, skolioza, kontuzja lub uraz kręgosłupa

2. Zwiększone ciśnienie śródczaszkowe

3. Ciąża

4. Niestabilne hemodynamicznie stany, jak nadciśnienie tętnicze i choroby układu krążenia

5. Otwarte rany brzucha

Jednakże obecność tych przeciwwskazań powinna być zrównoważona z potrzebą leczenia. Ryzyko związane z uśpieniem w czasie czuwania powinno być rozważane w odniesieniu do konieczności wykonania procedury w czasie leczenia, czyniąc z niej zło konieczne.

Powikłania związane z awake proning

Lekarze mogą napotkać kilka powikłań związanych z awake proning, jak przedstawiono w tabeli Tabela22 :

Dlaczego nie należy „spać” leżąc na brzuchu

Wadą leżenia na brzuchu przez dłuższy czas jest to, że powoduje ono ból pleców, szyi i kończyn dolnych. Ból ten spowodowany jest ciężarem ciała przenoszonym na kręgosłup. Spanie w pozycji leżącej utrudnia kręgosłupowi prawidłowe ułożenie i prowadzi do wielu problemów. Jeśli kręgosłup pozostaje niestabilny, nerwy wychodzące z tego segmentu kręgosłupa mogą na siebie napierać i powodować ból w obszarze, który zaopatrują. Może to być odczuwane jako mrowienie lub drętwienie, a w skrajnych przypadkach może powodować silny ból. W rzadkich przypadkach może dojść do niedrożności dróg oddechowych, co może objawiać się obturacyjnym bezdechem sennym. Zaleca się, aby pacjentom cierpiącym na ARDS zalecać przyjmowanie pozycji leżącej na brzuchu, gdy są przytomni, ale podczas zasypiania należy zalecać pozycję neutralną .