Wentylacja ze wspomaganiem ciśnieniowym

(pressure support ventilation, PSV)

źródło: Watt J.W.H. Pressure support ventilation and the critically ill patients with muscle weakness. Editorial II. Br.J.Anaesth.,2002;89:373-375.

Ostatnie obserwacje dowodzą, że anestezjolog winien wykazywać czujność

podczas stosowania PSV, by w porę dostrzec wadliwe wyzwalanie (triggering) wdechu u pacjentów z ciężką postacią osłabienia mięśni. Mimo zwiększania zdolności respiratorów do reagowania na własny rytm oddechowy pacjenta wadliwe wyzwalanie wdechu zdarza się

także u pacjentów z przewlekłymi zmianami obturacyjnymi (COAD, chronic obstructive

airways disease) czy w ostrych urazach płuc, gdy występuje wysokie własne dodatnie

ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP), na równi z możliwą nużliwością mięśni. Potencjalnie dochodzi też w trakcie PSV do wadliwego wyzwalania wydechu i upośledzenia wymiany

oddechowej.

W stosowanej w celu wsparcia oddechowego i odzwyczajania od respiratora

PSV faza wdechowa jest inicjowana przez wysiłek mięśniowy (Pmus). Czynnikiem

wyzwalającym jest - zależnie od rodzaju aparatu i opcji jego funkcjonowania - albo chwilowy spadek ciśnienia w drogach oddechowych poniżej nastawionego poziomu albo wyczuwalna przez respirator różnica pomiędzy chwilowym przepływem wdechowym i wydechowym,

nakładająca się na przepływ podstawowy (bias flow), zwykle ustawiany na 10 l min-1. Można uznać, że ustawienie "czułości" przepływu na 2 l min-1 odpowiada ustawieniu "czułości"

ciśnienia na 1 cm H2O. Tak przy czułości przepływu ustawionej na 1 l min-1, jak i przy czułości ciśnienia ustawionej na 1 cm H2O, już oscylacje związane z czynnością serca prowadzą do błędnego samowyzwalania niemal u co piątego pacjenta, nawet u osób w stanie śmierci mózgu. Przeciwnie, gdy ustawienie wyzwalacza jest zbyt mało czułe, może on nie być uruchamiany, gdy występuje osłabienie mięśni lub uszkodzony jest ośrodkowy napęd oddechowy. Może się to zdarzyć również wskutek okresowego zwiększenia oporu

wdechowego przez gromadzącą się w drogach oddechowych wydzielinę. Wyzwalanie

wdechu może zawodzić u pacjentów z szybkim rytmem oddychania i krótkim czasem

wydechu, a także u pacjentów ze znacznym własnym PEEP i związanym z tym opóźnieniem spadku ciśnienia w drogach oddechowych w czasie wydechu. Odchylenie od reakcji jeden na jeden, która stanowi odpowiedź wentylacyjną na każdy wysiłek oddechowy, narasta przy większych częstościach oddychania, wyższym poziomie wspomagania ciśnieniowego i przy słabszym wysiłku wdechowym pacjenta.

Zmniejszenie czułości wyzwalacza ma też tendencję do zwiększania pracy

oddychania, aczkolwiek podkreśla się, że taki sam efekt ma niedostateczna szybkość

przepływu na początku wdechu, np. w respiratorze Tyco PB7200. W niektórych nowszych respiratorach przewidziano regulację czasu narastania przepływu, co w połączeniu z

obrazowaniem graficznym pozwala szybko osiągać plateau ciśnienia, jeśli jednak następuje to za szybko, nadmierne ciśnienie prowadzi do przedwczesnego zakończenia fazy wdechowej.

Wymiana objętości oddechowej w PSV jest niezależna od wysiłku

oddechowego na najniższych poziomach Pmus, a wydech neuronalny zaczyna się, gdy faza mechaniczna zmienia się w wydechową. Wzrost zapotrzebowania oddechowego nie zawsze

prowadzi do zwiększenia wentylacji minutowej. Jeśli pacjent potrafi zareagować wysiłkiem

mięśniowym odpowiadającym 4 cm H2O (Pmus), nie dochodzi do zwiększenia wymiany oddechowej, lecz raczej do przyspieszenia przepływu wdechowego ze skróceniem

mechanicznej fazy wdechowej i towarzyszącym zwiększeniem pracy oddychania. Przy

wyższych poziomach Pmus, gdy zbiega się w czasie zakończenie wdechu neuralnego i

mechanicznego, wymiana oddechowa może wzrosnąć o 50%. Jak można oczekiwać, poprawa

prężności gazów we krwi, uzyskiwana w czasie wytężonej pracy oddychania, może się

załamywać we śnie lub gdy osłabną mięśnie oddechowe. Z innego badania tej samej grupy autorów, wykonanego w warunkach klinicznych i na symulacji komputerowej, wynika, iż w trakcie zmian wdechowego Pmus pomiędzy 3 a 12 cm H2O dochodzi do fazy dużej

niestabilności objętości oddechowej; jest ona tym wyraźniejsza, im wyższy jest poziom wspierania ciśnieniowego powyżej 10 cm H2O. Jest to w głównej mierze związane z

wadliwie wyzwalanymi oddechami, gdy oddechy z respiratora przypadają na paradoksalne zwiększenie objętości oddechowej. Podczas gdy rzeczywista prężność gazów we krwi byłaby podobna tak w trybie PSV, jak i w trybie wentylacji ze wspomaganiem proporcjonalnym (proportional assist ventilation, PAV), reakcja ze strony objętości oddechowej i rytmu respiratora byłyby ze sobą zgodne tylko w PAV. Ten ostatni tryb prowadziłby jednak do całkowicie nieadekwatnych objętości oddechowych przy niskich poziomach Pmus.

Czynniki determinujące kończenie fazy wdechowej są w poszczególnych

respiratorach różne, typowo jednak polegają na zmniejszeniu szybkości przepływu

wdechowego do ustalonego odsetka szczytowej prędkości przepływu, wynoszącej od 5 do 25% (Siemens Servo900, Bird 8400ST) do absolutnej wartości przepływu 5 l min-1 (Tyco PB7200). Większość respiratorów dysponuje rezerwowymi sposobami kończenia fazy

wdechowej, jak np. nadciśnienie 1,5 cm H2O lub przekroczenie całkowitego czasu wdechu o 3 s lub o 80% jednego cyklu oddechowego.

Czynniki, które mogą się stać przyczyną opóźniania zmiany cyklu w

wdechowego na wydechowy, mogą wynikać z charakterystyki pacjenta bądź wad

zastosowanego obwodu oddechowego, jak np. nieszczelność wokół mankietu rurki

dotchawiczej. Jako przykład czynnika związanego z respiratorem można przytoczyć wadliwą zmianę cyklów Tyco PB7200 po osiągnięciu docelowego progu przepływu podczas próby

laboratoryjnej; zmianę cyklu uzyskiwano dopiero po wytworzeniu nadciśnienia pod koniec wdechu. Takie zjawisko podczas wentylacji pacjenta zwiększyłoby pracę oddychania i

sprzyjało nieustabilizowanemu wzorcowi oddychania. Końcowe przekroczenie ciśnienia

wdechowego jest diagnostyczną wskazówką nastąpienia wydechu neuralnego, z wyjątkiem pacjentów z tetraplegią bez czynności mięśni wydechowych, u których słaby wysiłek

wdechowy będzie się składał na wydłużenie czasu wdechu mechanicznego.

Dzięki łatwości stosowania PSV zyskała szerokie zastosowanie u pacjentów z

dobrym napędem oddechowym, których stan nie wymaga zwiotczenia mięśni i wentylacji

kontrolowanej, gdyż - jak można oczekiwać - zapobiega on lub pomaga przywrócić funkcję roztrenowanych mięśni oddechowych, a pacjent przestaje "walczyć" z respiratorem, podobnie jak po zastosowaniu synchronizowanej przerywanej wentylacji wymuszonej (synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV). Sposób ten można też zalecić dla szybszego odstawienia od respiratora niżby to zapewniała SIMV, aczkolwiek z meta-analizy wynika, że próby z oddechem spontanicznym są równie skuteczne, co sugeruje, iż przestrzeganie

odpowiednich schematów jest równie ważne jak wybór techniki odłączania.

Wieloośrodkowe badanie wykonane przez Estabana i wsp.1 objęło 546

pacjentów, z których jedna czwarta była podczas pierwszej próby przejścia na oddychanie

spontaniczne sklasyfikowana jako trudna do odłączenia. Po randomizowanym podziale na cztery grupy mediana czasu odstawienia różniła się zaledwie o jeden-dwa dni; w dwóch grupach przechodzenia na oddech spontaniczny czas odstawiania wynosił 3 dni, w grupie PSV - 4 dni, a w grupie SIMV - 5 dni. Po 14 dniach było wciąż od 10 do 20% pacjentów, których nie zdołano odłączyć i w publikacji nie podano ostatecznego rezultatu odłączania dla tej grupy.

Zaburzenia neurologiczne, którym towarzyszy ciężkie osłabienie mięśni

oddechowych, obejmują całą gamę ostrych zespołów osłabienia, nierozpoznanych schorzeń neuronu ruchowego i uszkodzeń rdzenia kręgowego. W jednej z opisanych serii u 62%

pacjentów z trudnościami odłączenia od respiratora wykryto zaburzenia nerwowo-mięśniowe.

W każdej z grup Estabana było tylko 2-3 pacjentów klasyfikowanych jako "neurologiczni" i w publikacji nie opisano indywidualnego przebiegu ich odłączania. Pozostawia to otwartą kwestię optymalnego sposobu wentylacji mechanicznej i odłączania od respiratora pacjentów z tetraplegią, którzy mogą wymagać tygodni lub miesięcy wspomagania oddechowego bez doprowadzenia do zaniku funkcji przepony.

Zachowanie funkcji przepony w przebiegu tetraplegii jest inne u pacjenta z

funkcjonującą jedną połową przepony a tym, u którego przerwanie rdzenia na poziomie C5

znosi unerwienie obydwu jej połów. Jak stwierdzono w jednym z badań, które poświęcono czasowi zachowania funkcji nerwu przeponowego u 107 sztucznie wentylowanych pacjentów z tetraplegią, grupa "wczesna", w której nigdy nie doszło do utraty czynności przepony po urazie, udało się pacjentów całkowicie odstawić od respiratora przez stopniowo wydłużanie okresu oddychania spontanicznego przez okres 37 (SD 25) dni.2 Peterson i wsp.3

przeprowadzili retrospektywne badanie 42 pacjentów z tetraplegią, których wentylowano naprzemiennie w trybie wspomagania i kontrolowania przy użyciu respiratora oraz

wydłużania okresów oddychania spontanicznego. Stwierdzili oni, że u tych pacjentów, którzy nie doznali ostrego urazu płuc, ostateczne objętości oddechowe w trybie wspomagania i kontrolowania przekraczające 20 ml kg-1 skracały czas odzwyczajania z 58 do 37 dni; autorzy przypisują ten rezultat lepszemu zapobieganiu niedodmy i jej usuwaniu. Wydaje się zatem uzasadnione, gdyby w trakcie PSV stosować wymuszone oddechy o nieco większej

objętości, a w razie potrzeby wprowadzać przestrzeń martwą, by nie dopuścić do hipokapni.

Kolejna przyczyna wprowadzania wymuszonej częstości rezerwowej jest fakt,

iż w ostrej tetraplegii dochodzi do adaptacyjnego znużenia ośrodkowego, co objawia się oddychaniem okresowym lub bezdechem w czasie snu. Pacjent z tetraplegią, który całkowicie utracił funkcję mięśni międzyżebrowych, traci też możliwość udziału w pracy oddychania jednocześnie przepony i tych mięśni; taki wzorzec oddychania nosi nazwę "respiratory alternans", co sprzyja szybszemu występowaniu zmęczenia. Podwyższenie prężności dwutlenku węgla we krwi pacjentów neurologicznych, oddychających w trybie CPAP lub

PSV, zawsze wskazuje na osłabienie lub zmęczenie mięśni. Można wiele osiągnąć trzymając się praktycznego podejścia, według którego stosunek niezależnej objętości oddechowej do dowolnej pojemności życiowej przekraczający 0,4 wskazuje na zmęczenie, przy założeniu, iż pomiędzy reakcją objętościową a ciśnieniem po obu stronach przepony istnieje pewien stopień zależności liniowej.

Subkliniczny i kliniczny stopień zmęczenia mięśni można określić na

podstawie spektralnego przesunięcia w EMG, ale ta metoda nie jest powszechnie dostępna, zaś technika stymulacji nerwu przeponowego, oznaczania ciśnień po obu stronach przepony czy ciśnienia okluzji jamy ustnej należą do stosunkowo trudnych. Jest to jednak poważny

argument na rzecz podjęcia bardziej systematycznych badań elektrofizjologicznych nerwów obwodowych i mięśni u pacjentów w oddziałach intensywnej opieki wobec faktu, że trzy czwarte z nich z udowodnioną polineuropatią osiową cierpi na pogorszenie funkcji przepony, wraz z obniżeniem potencjału czynnościowego mięśnia przepony lub wydłużeniem latencji przewodzenia w nerwie przeponowym.

W warunkach klinicznych trudne bywa wyodrębnienie następstw napędy

centralnego, zmęczenia obwodowego i zwykłego osłabienia mięśni, czy to w zespole

obturacyjnym czy w chorobach neurologicznych. Pomocna bywa zbadanie przepony pod

ekranem rentgenowskim, a w czystej tetraplegii cenny jest test wąchania, gdyż przy wdechu nie dochodzi do paradoksalnej relaksacji mięśni brzucha. Wygodniejsze jest badanie USG, ale ma ono ograniczenia, gdy chodzi o uwidocznienie lewej połowy przepony; istnieje tez możliwość błędów diagnostycznych wskutek poruszeń głowicy względem ściany jamy

brzusznej.

Mimo wszystko centralne miejsce w procesie klinicznej oceny postępu u

osłabionych pacjentów zajmuje przyłóżkowe badanie neurologiczne, uzupełnione zwykłą spirometrią tak objętości oddechowej, jak i pojemności życiowej. Pomiary te stanową integralną cześć techniki odzwyczajania przez stopniowe wydłużanie czasu oddychania spontanicznego, co trzeba dopasowywać do stanu pacjenta. Powolny przebieg odzwyczajania od respiratora wywiera na pacjenta korzystny wpływ psychologiczny, gdyż ma on poczucie aktywnego udziału w tym procesie. Opróżnianie mankietu uszczelniającego rurki

dotchawiczej jest też korzystne, gdyż ułatwia usuwanie zalegającej wydzieliny i umożliwia mówienie, co składa się na zalety tej metody, nawet w porównaniu z szerzej znaną techniką PSV.

Bibliografia

1. Estaban S., Frutos F., Tobin M.J. i in. A comparison of four methods od weaning patients from mechanical ventilation. NEJM,1995;332:345-350.

2. Oo T., Watt J.W.H., Soni B.M., Sett P.K. Delayed diaphragm recovery in 12 patients after high cervical spinal cord injury. A retrospective review of the diaphragm status of 107 patients ventilated after acute spinal cord injury. Spinal Cord,1999;37:117-122.

3. Peterson W.P., Barbalata L., Brooks C.A., Gerhart K.A., Mellick D.C., Whiteneck G.G. The effect of tidal volumes on the time to wean persons with high tetraplegia

from ventilators. Spinal Cord,1999;37:283-288.

źródło: Watt J.W.H. Pressure support ventilation and the critically ill patients with muscle weakness. Editorial II. Br.J.Anaesth.,2002;89:373-375.