Жан-Луи Винсен (Брюссель, Бельгия)
Острая дыхательная недостаточность является распространенной и типичной причиной летального исхода у пациентов отделений интенсивной терапии. ОДН представляет собой состояние, при котором легкие не в состоянии поддерживать надлежащую потребностям организма оксигенацию артериальной крови и элиминацию углекислого газа. Превалирующими причинными факторами данного состояния служат острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) и менее тяжелые формы дыхательной патологии, именуемые синдромом острого повреждения легких (СОПЛ, ALI – англ.). Впервые описанный более 30 лет назад, ОРДС характеризуется некардиогенным отеком легких и рефрактерной гипоксемией. По достигнутому к настоящему моменту соглашению ОРДС определяется как состояние, сопровождающееся двухсторонней инфильтрацией легких (рентгенологически) и снижением соотношения PaO2/FiO2 < 200 mmHg (если данный показатель находится на уровне от 200 до 300 mmHg, можно констатировать СОПЛ). ОРДС является полиэтиологичным состоянием, причем одним из важнейших механизмом его развития служит высвобождение медиаторов воспаления. Происходящие при синдроме ранние патологические изменения включают секвестрацию нейтрофилов в легких и внутрисосудистое накопление повреждающих альвеолярно-капиллярный барьер фибрин-тромбоцитарных агрегатов. Данные процессы ведут к повышению проницаемости сосудистого русла легких, прогрессирующему легочному воспалению и отеку [1]. Именно развитие типичного отека легких легло в основу распространенного мнения о необходимости ограничения введения жидкости больным с подобной патологией.
В то же время ОРДС часто является компонентом септических состояний и полиорганной недостаточности, в случае которых интенсивная инфузионная терапия является одним из важнейших лечебных подходов и направлена на оптимизацию доставки кислорода тканям. Подобные обстоятельства, соответственно, послужили причиной дебатов вокруг подхода к инфузионной терапии у больных с ОРДС и прочими сопровождающимися некардиогенным отеком легких формами ОДН [2, 6]. В предложенной вниманию читателя статье мы обсуждаем теоретические основы накопления жидкости в легких на фоне ОРДС и резюмируем современные представления о данной проблеме.
Накопление жидкости в интерстициальном секторе происходит в соответствии с уравнением Старлинга:
Qf = Kf [(Pmv – Ppmv) – σ(πmv – πpmv)]
В приведенном равенстве:
Qf – результирующее (итоговое) поступление жидкости через мембрану микрососудов (т.е. поступление в пространство между капиллярным и перикапиллярным секторами)
- Kf – коэффициент фильтрации капилляров, отражающий площадь русла, на которой возможен перенос жидкости
- Pmv – гидростатическое давление в легочных капиллярах (клинически измеряемое как давление заклинивания легочных капилляров, ДЗЛК)
- Ppmv – гидростатическое давление в перикапиллярном (т.е. интерстициальном) секторе
- πmv и πpmv – онкотическое давление жидкостей в капиллярном и интерстициальном пространстве легких соответственно.
Движение жидкости через стенку капилляра зависит от размера имеющихся в ней пор и результирующей движущей силы фильтрации. Существующий в нормальных условиях положительный градиент гидростатических давлений (Pmv – Ppmv) ведет к появлению тока жидкости из зоны циркуляции в интерстиций. Данной тенденции противостоит онкотический градиент (πmv – πpmv), направляющий движение жидкости в зону сосудистого русла. В итоге подобного противостояния возникает неустойчивая тенденция к поступлению жидкости в направлении интерстиция, возникающий при этом ее избыток выводится лимфатической системой легких. На фоне ОРДС гидростатические давления остаются низкими, но в то же время нарастание проницаемости мембран (σ стремится к нулю, а Kf повышается) приводит к снижению защитного эффекта онкотического градиента, противостоящего поступлению жидкости из сосудистого сектора в интерстиций. Таким образом, результирующий ток жидкости ориентируется в направлении интерстиция, дренажные резервы лимфатического аппарата легких истощены, воздухонесущие зоны заполняются жидкостью и развивается отек легких [7].
Отек легких нарушает газообмен. При кардиогенном варианте подобной патологии первопричиной формирования отека является повышение гидростатического давления в сосудистом русле легких. Снижение этого давления путем ограничения поступления жидкостей или увеличением диуреза приводит к снижению содержания жидкости в ткани легких. Однако в случае ОРДС накопление жидкости в легочной ткани происходит в связи с повышением проницаемости капилляров, не имеющей на сегодняшний день какого-либо специфического метода коррекции. В то же время развивающееся при ограничении инфузионной терапии снижение преднагрузки представляет собой обоснованный подход к предупреждению прогрессирования отека на фоне рациональной терапии ведущей причины ОРДС и ожидания нормализации капиллярной проницаемости. При нарушении проницаемости легочного микрососудистого русла скорость нарастания отека при любом данном изменении ДЗЛК выше по сравнению с нормальными условиями. Таким образом, теоретически преимущества от снижения гидростатического давления в сосудах легких налицо. В исследованиях на животных снижение ДЗЛК снижает скорость развития отека, нормализует оксигенацию и улучшает исход [8, 9].
Возникло предположение, что ограничение поступления жидкости может иметь определенные преимущества у пациентов с ОРДС. При ретроспективном анализе 40 больных с данной патологией Humphrey и сотр. [10] показали, что при по крайней мере 25%-ном снижении ДЗЛК путем ограничения инфузионной терапии, назначением диуретиков, кровопусканием, проведением диализа или ультрафильтрации, уровень летальности среди пациентов значительно снижался. Eisenberg и сотр. [11] сообщили о снижении летальности среди больных ОИТ (преимущественно с сепсисом или ОРДС) при снижении содержания внесосудистой воды легких на фоне ограничения поступления жидкости или диуретической терапии. Другие исследователи [12-14] также констатировали повышение выживаемости и снижение сроков пребывания в ОИТ у больных с ОРДС при регулируемой потере жидкости. Однако проведенные исследования не являются рандомизированными и контролируемыми, т.е. фактически их результаты являются логическими выводами; у более тяжелых пациентов требуется введение больших объемов инфузионных сред, у выздоравливающих необходимо выведение избытка жидкости.
ОРДС нередко имеет место при сепсисе и прочих критических шоковых состояниях, протекающих с развитием полиорганной недостаточности. В действительности причиной смерти большинства больных с ОРДС является не взятый отдельно респираторный дистресс, а развитие ПОН [15]. Ограничение поступления жидкости в этих случаях может привести к снижению сердечного выброса и ухудшению доставки кислорода (DO2), что вызывает снижение и без того нарушенной тканевой оксигенации. Гиповолемия является важным этиологическим фактором развития ОРДС и ее раннее устранение может ограничить высвобождение медиаторов и соответственно нарушение проницаемости мембран [16]. В самом деле, Bishop и сотр. [17] показали, что относительная или протекающая субклинически гиповолемия может увеличивать частоту ОРДС, а ранняя инфузионная терапия у больных группы риска предупреждает его развитие. Согласно исследованиям Meade и др. [18] ОРДС чаще развивался у пациентов с травматическими поражениями, имевшими более низкие значения показателей сердечного выброса и доставки кислорода. Shoemaker и Appel [19] также отметили подобные изменения гемодинамики и транспорта кислорода у больных с неблагоприятным исходом. Напротив, Russel и сотр. [20] в своей работе показали, что более высокие уровни доставки (DO2) и потребления (VO2) кислорода были характерны в группе выживших больных.
Для больных с ОРДС характерно патологическое состояние, когда потребление кислорода остается зависимым от его доставки даже при более высоких уровнях DO2, чем это имеет место в норме [21, 22], особенно на фоне наличия признаков острой недостаточности кровообращения [23]. В связи с этим имели место споры о необходимости более агрессивной инфузионной терапии и применения инотропов с целью достижения превышающих нормальные значения показателей DO2 [24-26]. Однако этот подход к терапии не был отдельно исследован при ОРДС, хотя и может иметь преимущества у отдельных категорий таких больных. Эмпирическое применение данного подхода у всех пациентов «группы риска» оказалось неэффективным и более того – способным приводить к повышению летальности.
Одна из проблем, связанных с понятием «сухого» и «влажного» легкого, заключается в точном определении, что подразумевается под «сухим» и «влажным». Насколько сухим является «сухое» и насколько влажным «влажное» легкое? [2]. Измерение содержания легочной воды и определение альвеолярно-капиллярной проницаемости не относятся к методам рутинной диагностики и не подвергались обстоятельной оценке у больных отделений интенсивной терапии [28]. У этой категории пациентов невозможно рекомендовать какое-либо определенное значение ПДКВ, которого следует строго придерживаться, поскольку все пациенты имеют отличия и требуют индивидуального подхода к лечению. У некоторых больных с ОДН ограничение поступления жидкости может улучшать оксигенацию, но в случае снижения сердечного выброса подобный подход в итоге может привести к ухудшению доставки кислорода к тканям. Единственным выходом из данной ситуации представляется индивидуализированный, контролируемый по эффекту подход к терапии, в основу которого должны быть заложены повторный клинический контроль, регулярная оценка состояния гемодинамики и определение маркеров оксигенации тканей, таких как содержание лактата в крови или PCO2 слизистой желудка [29]. Лечение должно проводиться с учетом ответа на него и подбираться таким образом, чтобы обеспечить поддержание адекватной перфузии тканей.
Не существует данных, подтверждающих, что выбор средств инфузионной терапии оказывает какое-либо влияние на исход ОРДС, хотя данный вопрос продолжает оставаться противоречивым [30]. В целом, использование с заместительной целью коллоидных растворов требует применения меньших их объемов по сравнению с кристаллоидами [31], что потенциально ограничивает риск развития отека легких. Было подтверждено, что некоторые коллоидные растворы могут улучшать функцию поврежденной альвеолярно-капиллярной мембраны путем ограничения капиллярной утечки [32]. В то же время вызывал противоречия тот факт, что в связи с нарушением целости капиллярной мембраны коллоиды могут увеличивать отек легких по причине их утечки в интерстиций и повышения интерстициального онкотического давления.
На фоне углубления наших представлений о причинах ОДН и, как частного примера, ОРДС развиваются новые методы лечения (использование сурфактанта [33], ингаляция β-адреномиметиков [34] или аэрозольное применение эпидермального фактора роста [35]). Они могут улучшить клиренс внутрилегочной воды путем воздействия на эпителиальный барьер, не влияя при этом на сердечный выброс и системную перфузию.
На фоне большого числа противоречий, которые возникают при обсуждении инфузионной терапии у больных с ОРДС, наиболее благоразумным представляется достижение определенного компромисса. Ограничение введения жидкости определенно может наносить вред состоянию пациентов с уже поставленной под удар тканевой перфузией, но и инфузионная перегрузка может вести к ухудшению обмена кислорода. У больных с ОРДС не может быть строго определенного и универсального правила расчета гидробаланса: в каждом отдельном случае лечение должно проводиться под контролем гемодинамического профиля, параметров газообмена и клинического состояния. Приоритетной целью является достижение гемодинамической стабильности и адекватной тканевой перфузии при одновременном избежании потребности в вазопрессорных агентах. Как только этот рубеж взят, необходимо поддерживать ДЗЛК на минимально допустимом уровне, какой только возможен при одновременном сохранении гемодинамической стабильности. Введение новых, прицельно направленных на улучшение клиренса легочной воды и оказывающих меньшее влияние на системный баланс жидкостей, методов лечения может ускорить путь к окончательному решению представленной проблемы.
1. Ashbaugh DG, Bigelow DB, Petty TL, Levine BE. Acute respiratory distress in adults. Lancet 1967; 2:319-323.
2. Bernard GR, Artigas A, Brigham KL, Carlet J, Falke K, Hudson L, Lamy M, LeGall JR, Morris A, Spragg R, and the Consensus Committee. The American-European Consensus Conference on ARDS. Definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial co-ordination. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149:818-824.
3. Lewandowski K, Metz J, Deutschmann C, Preiß H, Kuhlen R, Artigas A, Falke KJ. Incidence, severity, and mortality of acute respiratory failure in Berlin, Germany. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151:1121-1125.
4. Milberg JA, Davis DR, Steinberg KP, Hudson LD. Improved survival of patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS): 1983-1993. JAMA 1995; 273:306-309.
5. Abel SJC, Finney SJ, Brett SJ, Keogh BF, Morgan CJ, Evans TW. Reduced mortality in association with the acute respiratory distress syndrome (ARDS). Thorax 1998; 53:292-294.
6. Gattinoni L, Pesenti A, Marcolin R, Mascheroni D, Fumagalli R, Rossi F, Avalli L, Giuffrida A, Baglioni S, Coffano B. Extracorporeal support in acute respiratory failure. In: Artigas A, Lemaire F, Suter PM & Zapol WM (eds) Adult Respiratory Distress Syndrome, 1992; pp 469-475. Edinburgh: Churchill Livingstone.
7. Tremblay LN, Valenza F, Ribeiro SP, Li J, Slutsky AS. Injurious ventilatory strategies increase cytokines and c-fos m-RNA expression in an isolated rat lung model. J Clin Invest 1997; 99:944-952.
8. Falke KJ, Pontoppidan H, Kumar K, Leith DE, Geffin B, Laver MB. Ventilation with endexpiratory pressure in acute lung disease. J Clin Invest 1972; 51:2315-2323.
9. Gattinoni L, Pesenti A, Bombino M, Baglioni S, Rivolta M, Rossi F, Rossi G, Fumagalli R, Marcolin R, Mascheroni D, Torresin A. Relationships between lung computed tomographic density, gas exchange, and PEEP in acute respiratory failure. Anesthesiology 1988; 69:824-832.
10. Benito S, Lemaire F. Pulmonary pressure-volume relationship in acute respiratory distress syndrome in adults: role of positive end-expiratory pressure. J Crit Care 1990; 5:27-34.
11. Gattinoni L, Pelosi P, Suter PM, Pedoto A, Vercesi P, Lissoni A. Acute respiratory distress syndrome caused by pulmonary and extrapulmonary disease. Different syndromes? Am J Respir Crit Care Med 1998; 158:3-11.
12. Hickling KG, Henderson SJ, Jackson R. Low mortality associated with low volume pressure limited ventilation with permissive hypercapnia in severe adult respiratory distress syndrome. Intensive Care Med 1990; 16:372-377.
13. Hickling KG, Walsh J, Henderson S, Jackson R. Low mortality rate in adult respiratory distress syndrome using low-volume, pressure-limited ventilation with permissive hypercapnia: a prospective study. Crit Care Med 1994; 22:1568-1578.
14. Amato MBP, Barbas CSV, Medeiros DM, Magaldi RB, De Paula Pinto Schettino G, Lorenzi-Filho G, Kairalla RA, Deheinzelin D, Munoz C, Oliveira R, Takagaki TY, Carvalho CRR. Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1998; 338:347-354.
15. Chatte G, Sab JM, Dubois JM, Sirodot M, Gaussorgues P, Robert D. Prone position in mechanically ventilated patients with severe acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155:473-478.
16. Laine GA, Allen SJ, Katz J et al. Effect of systemic venous pressure elevation on lymph flow and lung edema formation. J Appl Physiol 1986, 61:1634-1638.
17. Skillman JJ, Parikh BM, Tanenbaum BJ. Pulmonary arteriovenous admixture. Improvement with albumin and diuresis. Am J Surg 1970; 119:440-447.
18. Bone RC. Treatment of adult respiratory distress syndrome with diuretics, dialysis, and positive end-expiratory pressure. Crit Care Med 1978; 6:136-139.
19. DiCarlo JV, Dudley TE, Sherbotie JR, Kaplan BS, Costarino AT. Continuous arteriovenous hemofiltration / dialysis improves pulmonary gas exchange in children with multiple organ system failure. Crit Care Med 1990; 18:822-826.
20. Zapol WM, Snider MT, Hill JD, Fallat RJ, Bartlett RH, Edmunds LH, Morris AH, Peirce EC, Thomas AN, Proctor HJ, Drinker PA, Pratt PC, Bagniewski A, Miller RG. Extracorporeal membrane oxygenation in severe acute respiratory failure. A randomized prospective study. JAMA 1979; 242:2193-2196.
21. Morris AH, Wallace CJ, Menlove RL, Clemmer TP, Orme JF, Weaver LK, Dean NC, Thomas F, East TD, Pace NL, Suchyta MR, Beck E, Bombino M, Sittich DF, Böhm S, Hoffmann B, Becks H, Butler S, Pearl J, Rasmusson B. Randomized clinical trial of pressure-controlled inverse ratio ventilation and extracorporeal CO2 removal for adult respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149:295-305.
22. Lewandowski K, Rossaint R, Pappert D, Gerlach H, Slama KJ, Weidemann H, Frey DJM, Hoffmann O, Keske U, Falke KJ. High survival rate in 122 ARDS patients managed according to a clinical algorithm including extracorporeal membrane oxygenation. Intensive Care Med 1997; 23:819-835.
23. Rossaint R, Falke KJ, Lopez F, Slama K, Pison U, Zapol WM. Inhaled nitric oxide for the adult respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1993; 328:399-405.
24. Gerlach H, Rossaint R, Pappert D, Falke KJ. Time-course and dose-response of nitric oxide inhalation for systemic oxygenation and pulmonary hypertension in patients with adult respiratory distress syndrome. Eur J Clin Invest 1993; 23:499-502.