Perinatologia, Neonatologia i Ginekologia, tom 1, zeszyt 4, 245-252, 2008
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania
u noworodków
MALWINA KUy
NIAK, MARTA SZYMANKIEWICZ
Streszczenie
Mechanika oddychania odzwierciedla fizyczne właściwości układu oddechowego. Parametry mechaniki oddychania odzwierciedlają
dynamiczne relacje między ciśnieniami, objętościami i przepływem gazów w płucach. Wyjaśniają one proces oddychania i wymiany
gazowej zarówno w zdrowych, jak i zmienionych patologicznie płucach. Poniższy artykuł prezentuje argumenty przemawiające za
przydatnością wykonywania pomiarów mechaniki oddychania ze względu na ich wartość kliniczną i naukową. Mierzenie mechaniki
oddychania dostarcza danych umożliwiających dostosowanie parametrów wentylacji mechanicznej w taki sposób, aby uniknąć
ciśnieniowego uszkodzenia płuc, a także wystąpienia niedodmy. Na ich podstawie możliwe jest również opracowywanie wytycznych
dotyczących zakończenia sztucznej wentylacji oraz ECMO. Istnieje możliwość zmodyfikowania sposobu leczenia w zależności od
rodzaju procesu patologicznego w płucach, ponieważ mechanika oddychania odzwierciedla efekty terapeutyczne środków farmako-
logicznych. Umożliwia ponadto przewidywanie wystąpienia, ciężkości oraz dynamiki przebiegu choroby płuc. Pomiar parametrów
mechaniki oddychania dostarcza danych pozwalających na prognozowanie co do funkcji układu oddechowego w przyszłości, zacho-
rowalności i śmiertelności w zależności od stopnia strukturalnego i czynnościowego uszkodzenia płuc. Należy kontynuować i udosko-
nalać badanie mechaniki oddychania u noworodków, ponieważ w tej grupie wiekowej istnieją liczne ograniczenia związane z koniecz-
nością użycia odpowiednio przystosowanego sprzętu, trudnościami interpretacyjnymi wyników pomiarów, a także brakiem moż-
liwości wykonywania tych badań na dużych populacjach zdrowych noworodków.
Słowa kluczowe: noworodek, mechanika oddychania, podatność, opór, czynnościowa pojemność zalegająca (FRC)
Mechanika oddychania odzwierciedla fizyczne właści- przekonują zarówno o wartości klinicznej i praktycznej
wości płuc. Opisuje ona dynamiczne relacje między ciś- takich pomiarów, jak i ich użyteczności z naukowego
nieniami, przepływem gazów oraz objętościami w płucach. punktu widzenia.
Wyjaśnia proces oddychania zarówno w zdrowych, jak
Parametry mechaniki oddychania
i chorych płucach.
Podstawowe wartości opisujące mechanikę oddycha-
Pojedynczy cykl oddechowy składa się z fazy wdechu
nia to: ciśnienie, objętość, przepływ, podatność płuc
i wydechu. Do fizjologicznego wdechu dochodzi na skutek
i opór w drogach oddechowych, stała czasu oraz praca
aktywacji mięśni wdechowych, przede wszystkim prze-
oddechowa.
pony oraz mięśni międzyżebrowych zewnętrznych. W sta-
Ciśnienie (P) określane jest jako siła działająca na jed-
nach patologicznych płuca mogą zostać wypełnione mie-
nostkÄ™ powierzchni, skierowana prostopadle do tej po-
szaniną oddechową albo wskutek zwiększenia ciśnienia
wierzchni. Przepływ gazów do i z układu oddechowego
pęcherzykowego (respirator z dodatnim ciśnieniem), albo
powodowany jest przez różnicę pomiędzy ciśnieniem
obniżenia ciśnienia na powierzchni ciała (tzw. żelazne
pęcherzykowym i w drogach oddechowych a ciśnieniem
płuca). Wydech jest zazwyczaj procesem biernym, jed-
atmosferycznym. Przy spontanicznym oddychaniu ciśnie-
nakże w stanach chorobowych może powodować zaanga-
nie wytwarzane jest przez mięśnie oddechowe (podczas
żowanie mięśni wydechowych (mięśnie brzucha, mięśnie
wdechu) oraz przez tendencję rozciągniętych tkanek do
międzyżebrowe wewnętrzne).
powrotu do pozycji spoczynkowej (podczas wydechu),
U noworodków występuje szereg odrębności struktu-
natomiast podczas wentylacji mechanicznej ciśnienie
ralnych i czynnościowych, które zmieniają mechanikę od-
wytwarzane jest przez aparaturę. Podczas wdechu ciśnie-
dychania w tym wieku rozwojowym w porównaniu z po-
nie przezpłucne (równe różnicy ciśnień pęcherzykowego
pulacją dzieci starszych lub osób dorosłych. Należą do
i atmosferycznego) musi przewyższyć siły sprężystości
nich: cylindryczny kształt klatki piersiowej z bardziej po-
oraz opór dróg oddechowych.
ziomym ustawieniem żeber, duża ilość elementów chrzęst-
Charakter mieszaniny oddechowej opisujÄ… dwie wiel-
nych i tym samym niestabilność (duża podatność) klatki
kości: objętość i pojemność.
piersiowej, a u noworodków przedwcześnie urodzonych
Objętość (V) zależy od ciśnienia i temperatury miesza-
dodatkowo mała ilość włókien typu I ( długodystanso-
niny oddechowej. W mechanice oddychania wyróżnia się
wych ) w przeponie oraz wysokie napięcie powierzchnio-
cztery rodzaje objętości:
we będące efektem niedoboru surfaktantu.
 objętość oddechowa
Zagadnieniem podlegajÄ…cym analizie w niniejszej pra-
(TV  tidal volume),
cy jest przydatność mierzenia parametrów mechaniki od-
 wdechowa objętość zapasowa
dychania u noworodków. Przytoczone poniżej badania
Katedra i Klinika Neonatologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
K. Kuz
miak, M. Szymankiewicz
246
(IRV  inspiratory residual volume), oddechowe, przede wszystkim nos, jama ustna, gardło
 wydechowa objętość zapasowa i krtań. Dystalne odcinki drzewa oskrzelowego stanowią
(ERV  expiratory residual volume), jedynie 10% całkowitego oporu w drogach oddechowych.
 objętość zalegająca Stała czasu (Tc) wyraża stosunek podatności do
(RV  residual volume). oporności układu oddechowego i opisuje czas, w jakim
płuca wypełniają się mieszaniną oddechową lub z niej
Na pojemność składają się 2 lub więcej objętości
opróżniają. Czas potrzebny do opróżnienia płuc z 68% za-
płucne. Wyróżnia się następujące pojemności:
wartego w nich powietrza odpowiada jednej stałej czasu,
natomiast trzy stałe czasu niezbędne są dla opróżnienia
 całkowita pojemność płuc
płuc z 95% objętości oddechowej. Obliczając stałą czasu
(TLC  total lung capacity),
u pacjenta sztucznie wentylowanego należy uwzględnić
 pojemność życiowa
również stałą czasu dla rurki intubacyjnej i dla respiratora.
(VC  vital capacity),
Praca oddechowa (WOB) opisuje ilość pracy wyko-
 czynnościowa pojemność zalegająca
nanej przeciwko siłom elastycznym i oporowym płuc oraz
(FRC  functional residual capacity),
klatki piersiowej. Odzwierciedla ona energię niezbędną do
 pojemność wdechowa
wywołania przepływu gazów wdłuż kierunku działania
(IC  inspiratory capacity).
danej siły. Podczas spontanicznego oddychania 60-70%
Dodatkowo u noworodków wyróżnia się pojemność
pracy oddechowej zużywane jest do pokonania sił statycz-
życiową podczas płaczu (CVC  crying vital capacity). Jej
no-elastycznych płuc i klatki piersiowej, natomiast pozos-
ocena jest szczególnie przydatna w przypadku zaburzeń
tałe 30-40% służy do pokonania oporu związanego z obec-
przebiegających z obniżeniem FRC (np. zespół zaburzeń
nością sił tarcia.
oddychania) [1].
Przepływ (F) określa zmianę objętości mieszaniny
Metody mierzenia mechaniki oddychania
oddechowej w czasie. Podczas spokojnego, spontanicz-
nego oddychania przepływ jest laminarny. Natomiast wy- Badanie mechaniki oddychania u noworodków napo-
soki przepływ czy też przepływ gazów przez rurkę in- tyka pewne ograniczenia, z których najbardziej oczywis-
tubacyjną o małej średnicy jest przepływem turbulentnym.
tym jest brak współpracy ze strony pacjenta, a ponadto
Pomiar przepływu polega na mierzeniu zmiany ciśnienia
trudności interpretacyjne wyników pomiarów ze względu
wzdłuż wykalibrowanego oporu.
na możliwość zadziałania licznych czynników zakłócają-
Opisane powyżej trzy wielkości fizyczne stanowią ele- cych ich wiarygodność [1].
menty składowe podstawowych pojęć mechaniki oddy- Podstawowym urządzeniem służącym do pomiaru me-
chania, tj. podatności układu oddechowego i oporu w dro- chaniki oddychania jest pneumotachometr. Za jego pomo-
gach oddechowych.
cą można dokonywać pomiarów zarówno u noworodków
Podatność (C) definiowana jest jako zmiana objętości
sztucznie wentylowanych, jak i oddychajÄ…cych sponta-
wywołana zmianą ciśnienia. Opisuje właściwości elastycz- nicznie. Pneumotachometr za pomocą czujnika przepływu
ne płuc, czyli wartości ciśnienia niezbędne do zwiększenia
mierzy różnicę ciśnień, potrzebną do wywołania prze-
objętości układu oddechowego. Jest wykładnikiem liczby
pływu przez jego światło oraz oblicza objętość przepływu
otwartych pęcherzyków płucnych. Składają się na nią: po- z wartości przepływu przypadającej na jednostkę czasu.
datność płuc, podatność klatki piersiowej, a u pacjentów
Wykorzystywane są również czujniki anemometryczne,
sztucznie wentylowanych dodatkowo podatność rurki
w których przepływ obliczany jest na podstawie stop-
intubacyjnej oraz rur respiratora. Wyróżnia się podatność
nia ochłodzenia się przepływającego gazu, podgrzanego
statyczną i podatność dynamiczną. Na podatność dyna- uprzednio do wysokiej temperatury [1].
miczną (Cdyn) w znacznym stopniu wpływają parametry
KolejnÄ… metodÄ… pomiaru mechaniki oddychania jest
sztucznej wentylacji (ciśnienie szczytowo-wdechowe,
pletyzmografia. Mierzy ona zmianę objętości gazów, wy-
dodatnie ciśnienie wydechowe, częstość oddechów) oraz
wołaną przez zmiany ciśnienia i temperatury spowodo-
objętość oddechowa, a jej wartość jest z reguły niższa od
wane ruchami oddechowymi noworodka [1].
podatności statycznej. Podatność statyczna (Cstat) nato- Techniki wypłukiwania gazów (helu lub tlenku azotu)
miast zależy od ilości czynnej tkanki płucnej. U noworodka
służą do mierzenia czynnościowej pojemności zalegającej.
wynosi ok. 1 ml/cm H2O.
Polegają one na ocenie obniżenia pierwotnie znanego stę-
Opór w drogach oddechowych (Raw) obrazuje zmia- żenia gazu krążącego w zamkniętym układzie podczas
nę ciśnienia niezbędną do wywołania przepływu o war- oddychania mieszaniną helu i powietrza (metoda wypłu-
tości 1 l/s. Spowodowany jest działaniem sił tarcia wystę- kiwania helu) lub czystym tlenem (metoda wypłukiwania
pujących między poruszającymi się cząsteczkami gazów
azotu) do momentu całkowitego wyeliminowania bada-
oraz między przepływającym strumieniem gazów a ścia- nego gazu z pęcherzyków płucnych.
nami dróg oddechowych. Za około 70% oporu podczas
Przepływ, ciśnienie i objętość dla pojedynczego odde-
spontanicznego oddychania odpowiedzialne są górne drogi
chu mogą być obliczone w momencie zrównania się ciś-
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania u noworodków
247
nienia w górnych drogach oddechowych z ciśnieniem niego [10] wykazały wzrost całkowitego oporu układu od-
pęcherzykowym. Efekt taki można wywołać powodując dechowego oraz stopniowy spadek podatności dyna-
okluzję na szczycie wdechu w technice jedno- lub wielo- micznej podczas porażenia mięśni. Z kolei po ustąpieniu
krotnej okluzji. porażenia opór układu oddechowego ulega obniżeniu
i dochodzi do istotnej poprawy mechaniki oddychania.
Wartość kliniczna badania mechaniki oddychania
Przyczyną takich zmian jest prawdopodobnie powrót
u noworodków
aktywności tonicznej przepony oraz wzrost czynnościo-
wej pojemności zalegającej (FRC). Burger [11] przepro-
Podatność płuc jest jednym z najczęściej mierzonych
wadził podobne badania, dotyczące podatności i oporu
parametrów. Jej zmiany, podobnie jak zmiany innych
parametrów mechaniki oddychania, odzwierciedlają za- układu oddechowego w dwóch grupach noworodków.
W grupie A pomiarów dokonywano podczas porażenia
równo fizjologiczne, jak i patologiczne procesy mające
mięśni bromkiem pankuronium, a następnie po ustąpieniu
miejsce w układzie oddechowym. W praktyce klinicznej
jego działania. W grupie B mierzono wspomniane wartości
ocena funkcji układu oddechowego podczas wentylacji
w odwrotnej kolejności. Nie stwierdzono jednakże istot-
mechanicznej jest sprawÄ… o bardzo istotnym znaczeniu [2].
nych zmian wartości zarówno oporu, jak i dynamicznej
Nikischin [3] analizując stosunek ciśnienie/objętość (P/V)
za pomocą metody APVNL (analiza stosunku ciśnienie- podatności układu oddechowego, niezależnie od przyna-
objętość pod warunkiem nieliniowości  analysis of pressure- leżności do jednej z badanych grup, a zatem zastosowanie
farmakologicznego zwiotczenia mięśni przy użyciu brom-
volume relationships under condition of nonlinearity) u 22
ku pankuronium nie wpływa na mechanikę oddychania.
przedwcześnie urodzonych noworodków stwierdził, że
ocena podatności płuc może być przydatna do wykry- Kalenga i współpracownicy [2] zbadali grupę 17 przed-
wania nadmiernego rozdęcia płuc u mechanicznie wen- wcześnie urodzonych noworodków leczonych wentylacją
oscylacyjną o wysokiej częstotliwości (HFOV) z powodu
tylowanych dzieci, o czym można wnioskować z faktu, iż
podatność maleje pod koniec wdechu. Wczesne stwier- zespołu zaburzeń oddychania (RDS  respiratory distress
dzenie takiego zagrożenia pozwala zatem dostosować para- syndrome). Celem pracy było określenie, czy optymali-
metry respiratora w taki sposób, aby zapobiec ciśnie- zacja początkowej objętości płuc wpływa na mechanikę
oddychania w taki sposób, by możliwe było stwierdzenie
niowemu uszkodzeniu płuc. Jednocześnie ocena zmian
podatności podczas inflacji, odzwierciedlających rekru- osiągnięcia objętości optymalnej. Dla RDS charakterys-
tyczne jest obniżenie FRC i podatności płuc oraz zaburzo-
tację pęcherzyków płucnych w czasie wdechu oraz ich
na wymiana gazowa[12]. Postępowanie polegało na stop-
zapadanie się podczas wydechu, może być wykorzystana
do dostosowania wartości PEEP tak, aby zapobiec zapada- niowym zwiększaniu ciągłego ciśnienia rozciągającego
(CDP  continuous distending pressure) aż do ciśnienia
niu się pęcherzyków [4, 5].
optymalnego (optimal CDP; OCDP), czyli zapewniajÄ…cego
Badania w podobnym celu przeprowadzili Fisher
prawidłowe utlenowanie przy minimalnej frakcji wdycha-
i współpracownicy [6]. Stwierdzili oni spłaszczenie pętli
nego tlenu. Określenie  CDP zostało użyte w pracy jako
P/V pod koniec wdechu (pętla kształtu banana) w efekcie
zamiennik dla średniego ciśnienia w drogach oddecho-
nadmiernego rozdęcia płuc, a następnie porównali kształty
pętli P/V podczas ostatnich 20% wdechu (C20) oraz pod- wych (MAP) dla odpowiedniego typu aparatury zapew-
niajÄ…cej mechanicznÄ… wentylacjÄ™ metodÄ… HFOV. Jedno-
czas całego wdechu. Stosunek C20/C < 0,80 świadczył
o rozdęciu płuc. Wcześniejsze prace publikowane przez in- cześnie Kalenga dokonywał pomiaru podatności i oporu
układu oddechowego. W efekcie stwierdzono, iż seryjne
nych autorów donosiły, iż mierzenie podatności płuc oraz
oporu układu oddechowego może być przydatne do prze- pomiary podatności nie pozwalają określić optymalnej
objętości płuc, jednakże niska początkowa wartość po-
widywania zachorowalności i śmiertelności po leczeniu
datności sugeruje, że konieczne będzie zastosowanie wyż-
dysplazji oskrzelowo-płucnej, a także do oceny efektów
terapeutycznych leków takich jak diuretyki, bronchodi- szego ciśnienia rozciągającego (CDP), ponieważ jest ona
wykładnikiem ciężkości choroby płuc.
latatory oraz kortykosteroidy [7].
Leczenie farmakologiczne może wpływać na mecha- Istnieją również badania na temat relacji między po-
nikę oddychania. Istnieją badania oceniające, czy farma- datnością płuc i optymalnym ich rozciągnięciem podczas
wentylacji mechanicznej metodÄ… CMV (controlled man-
kologiczne porażenie mięśni, np. przy użyciu bromku
datory ventilation). Ich rezultaty nie sÄ… jednoznaczne, jed-
pankuronium, zmienia właściwości mechaniczne układu
nakże część autorów stwierdziło poprawę podatności płuc
oddechowego u noworodków. Noworodki utrzymują swoją
po optymalizacji ustawień PEEP (positive end-expirato-
objętość oddechową głównie przez wczesną aktywację
ry pressure; dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe)
mięśni wdechowych pod koniec wydechu oraz poprzez
[13-15].
mechanizm zamykania głośni [8]. Intubacja dotchawicza
Badanie mechaniki oddychania jest użyteczne zarów-
oraz porażenie mięśni zaburzają ten proces, co prowadzi
no z naukowego, jak i czysto praktycznego punktu wi-
do spadku objętości oddechowej oraz wzrostu oporu
układu oddechowego [9]. Wcześniejsze badania Bhuta- dzenia. Jako takie wyjaśnia różnorodne procesy mające
K. Kuz
miak, M. Szymankiewicz
248
miejsce w płucach. Przykładem jest praca Bhata [17] oce- atutem tej techniki jest istnienie wytycznych dotyczących
niająca wpływ pozycji ciała przedwcześnie urodzonych, sprzętu, przetwarzania sygnału, gromadzenia danych, kon-
wymagających podaży tlenu noworodków, na utlenowanie troli i kryteriów akceptacji wyników [25-27].
krwi, mechanikę oddychania, objętość płuc oraz wzajemne Dotychczas opublikowane prace oceniające opór dróg
relacje między tymi parametrami. Wcześniejsze badania oddechowych oraz sprężystość płuc przedstawiają znacz-
[16] donosiły, że wyższy stopień utlenowania u przed- nie zróżnicowane wyniki. Seryjne pomiary mechaniki od-
wcześnie urodzonych noworodków ułożonych w pozycji dychania odzwierciedlające postęp lub cofanie się zmian
na brzuchu w okresie poporodowym wynika z poprawy chorobowych będących przyczyną jej zaburzeń, mogą
mechaniki oddychania, wyższych objętości płuc oraz potencjalnie stanowić podstawę do zakończenia wsparcia
lepszego stosunku wentylacji do perfuzji. Bhat wykazał, że oddechowego metodą NCPAP u noworodków. Jednakże
u noworodków wymagających podaży tlenu saturacja trudno jest interpretować wyniki tych pomiarów ze wzglę-
hemoglobiny tlenem i czynnościowa pojemność zalegają- du na wspomniane wcześniej ich zróżnicowanie. Można
ca (FRC) były istotnie wyższe w pozycji na brzuchu w domniemywać, iż te różnice mogą być wytłumaczone
porównaniu do pozycji na plecach i istniała znacząca ko- czynnikami demograficznymi, a także zróżnicowaniem
relacja między tymi czynnikami. Podobny związek nie wzorca oddechowego, zarówno osobniczym, jak i między-
występował u dzieci nie wymagających suplementacji osobniczym. Pandit i współ. [28] stwierdzili, iż opór w dro-
tlenu. Ponadto noworodki, u których podaż tlenu była ko- gach oddechowych ulega obniżeniu wraz z wiekiem, przy-
nieczna, wymagały dostarczenia wyższych stężeń tlenu rostem masy ciała, częstością oddychania (RR  respira-
przy ułożeniu na plecach niż na brzuchu. Nie stwierdzono tory rate) oraz objętością oddechową (VT), natomiast
wystÄ™powania istotnych statystycznie różnic miÄ™dzy wzrasta jako funkcja iloczynu RR × VT oraz stosunku
wartościami podatności oraz oporu układu oddechowego czasu wdechu do czasu wydechu (TI/TE). Z kolei sprężys-
w zależności od pozycji ciała. Wyniki powyższego badania tość maleje wraz z wiekiem, wzrostem masy ciała, VT oraz
pozwoliły wysnuć wnioski, że noworodki wymagające u płci żeńskiej, natomiast rośnie wraz ze wzrostem RR
podaży tlenu powinny być monitorowane w pozycji na oraz TI/TE. Dane te są potencjalnie przydatne w praktyce
plecach przed podjęciem decyzji o zakończeniu suplemen- klinicznej w interpretacji zmierzonych wartości oporu
tacji tlenem. Rodzice dzieci wymagających podaży tlenu, i sprężystości pod kątem podejmowania decyzji dotyczą-
u których podjęto decyzję o tlenoterapii domowej, powinni cych kontynuowania bądz
zakończenia wsparcia odde-
być poinformowani, że ilość dostarczanego tlenu, potrzeb- chowego.
nego do utrzymania adekwatnej saturacji, zależy od pozyc- Z kolei znajomość wartości stałej czasu pomaga w ta-
ji ciała dziecka [17]. kim ustawieniu parametrów wentylacji mechanicznej, aby
Badanie mechaniki oddychania dostarcza również nie doszło do powstania niedodmy wskutek usunięcia
informacji dotyczących przewidywania oraz rozwoju cho- nadmiernej ilości powietrza z płuc bądz
do powstania
rób układu oddechowego, a więc jest przydatne zarówno zjawiska pułapki powietrznej w efekcie zalegania nad-
z klinicznego, jak i epidemiologicznego punktu widzenia. miaru powietrza. Natomiast znajomość wartości pracy od-
Istnieje zaledwie kilka prac oceniających czynność płuc dechowej pozwala zobiektywizować decyzję o ekstubacji
poprzedzającą zachorowanie w powiązaniu z następnie noworodka [1].
występującą chorobą układu oddechowego [18-22]. Głów- Argumentem wspierającym powyższą tezę jest także
nym ograniczeniem tego typu badań jest brak prostych, praca Garga [29], dowodząca, iż seryjne pomiary mecha-
wiarygodnych i powtarzalnych testów czynnościowych, niki oddychania dają podstawę do zakończenia leczenia
możliwych do wykonania na dużej populacji zdrowych metodą ECMO (extracorporeal membrane oxygenation).
noworodków. Obecnie używane testy w większości wy- Dotychczas decyzję o zakończeniu krążenia pozaustro-
magają stosowania zaawansowanego sprzętu oraz sedacji, jowego podejmowano empirycznie, na podstawie klinicz-
stąd można je wykonywać jedynie w specjalistycznych nej poprawy wymiany gazowej, prężności gazów we krwi
ośrodkach badawczych. Wyjątkiem jest technika poje- tętniczej oraz obrazu radiologicznego, co z jednej strony
dynczej okluzji (SOT  single occlusion technique). Tech- mogło prowadzić do przedwczesnej dekaniulacji, z drugiej
nika ta, nieinwazyjna, łatwa i szybka w wykonaniu, dos- zaś zbędnie przedłużony czas utrzymywania bypassu
tarcza informacji na temat podatności i oporu układu mógł doprowadzić do poważnych komplikacji. Podstawą
oddechowego oraz stałej czasu. Można ją stosować u no- do przeprowadzenia badań przez Garga było założenie, iż
worodków i dzieci oddychających spontanicznie, zarówno poprawa wyników pomiarów mechaniki oddychania od-
podczas spokojnego snu, jak i czuwania [23]. Cechuje ją zwierciedla polepszenie wydolności płuc, a zatem jest
małe zróżnicowanie w odniesieniu do zbierania danych, czynnikiem predykcyjnym udanego zakończenia leczenia
ich selekcji i analizy zarówno między różnymi badaczami, ECMO. Mierzono opór płucny, podatność dynamiczną
jak i w przypadku badań powtarzanych przez tego samego oraz objętość oddechową. Badania wykazały wysoką war-
obserwatora, stąd wniosek, że można ją stosować na dużej tość predykcyjną podatności dynamicznej, która sukce-
populacji zdrowych noworodków i niemowląt [24]. Dużym sywnie rośnie wraz z efektywnością leczenia. Stwierdzo-
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania u noworodków
249
no, że minimalna podatność dynamiczna związana z udaną rystycznym profilem obniżonej podatności i podwyż-
dekaniulacją wynosi 0,6 ml/cm H2O, natomiast wartość 0,8 szonego oporu płucnego [30]. Autorzy pracy wywniosko-
ml/cm H2O pozwala na pewniejsze przewidywanie za- wali, że uzasadniony jest konserwatywny optymizm co do
kończenia leczenia ECMO z sukcesem. Wystąpiła również rozwoju prawidłowej lub bliskiej prawidłowej czynności
odwrotna zależność pomiędzy wartością podatności dy- płuc u noworodków ze skrajnie małą urodzeniową masą
namicznej w momencie dekaniulacji a czasem trwania ciała, niezależnie od ich przynależności do jednej z bada-
wentylacji mechanicznej, następującej po leczeniu ECMO, nych grup.
tzn. dzieci mające wyższą podatność wymagały krótszego Do podobnych wniosków doszli Merth i współ. [33],
czasu wspomagania oddychania. Seryjne pomiary oporu którzy oceniali wybrane parametry mechaniki oddychania
w drogach oddechowych mają niską wartość predykcyjną. w grupie zdrowych, przedwcześnie urodzonych nowo-
Obserwowano jedynie spadek jego wartości w momencie rodków, porównując je z kontrolną grupą zdrowych
dekaniulacji w porównaniu z wartością podczas rozpo- noworodków urodzonych o czasie. Ponieważ przed 37. ty-
częcia ECMO. Badania te mogą być przydatne do określe- godniem ciąży płuca osiągają jedynie woreczkową fazę
nia najwcześniejszego czasu, w którym możliwe jest rozwoju, poród przedwczesny może być związany z za-
zakończenie utlenowania pozaustrojowego z sukcesem. hamowaniem wzrostu i rozwoju płuc, co potencjalnie mo-
Fitzgerald i współpracownicy [31] wykorzystali bada- gą odzwierciedlać zmienione mechaniczne właściwości
nia mechaniki oddychania prowadzone wśród noworod- układu oddechowego [32]. Badacze stwierdzili te same
ków ze skrajnie małą urodzeniową masą ciała (ELBW; wartości FRC w obu grupach dzieci skorygowane do dłu-
<1000 g) do oceny, czy dzieci z zespołem zaburzeń oddy- gości ciała. Podatność układu oddechowego była niższa
chania (zwanym w pracy zespołem błon szklistych, u noworodków przedwcześnie urodzonych, jednakże róż-
HMD  hyaline membrane disease) mają bardziej zaburzo- nicę tę eliminowało odniesienie do wieku ciążowego.
ne funkcje płuc i napęd oddechowy podczas rozwoju Objętość płuc również była podobna w tym samym wieku
przewlekłej choroby płuc (chronic neonatal lung disease; postkoncepcyjnym, aczkolwiek noworodki urodzone
CNLD) niż dzieci wyłącznie z chorobą niedojrzałych płuc przedwcześnie były mniejsze, a tym samym miały mniej-
(ILD  immature lung disease). Wyjaśnienia wymaga zróż- sze objętości płuc, od noworodków urodzonych w termi-
nicowanie pomiędzy dwoma wspomnianymi grupami no- nie w tym samym wieku postnatalnym. Konkluzją tych
worodków. Noworodki z niedojrzałymi płucami, bez towa- badań było stwierdzenie, że wiek ciążowy < 37 tygodni
rzyszącego zespołu zaburzeń oddychania (ILD), charak- jest związany z prawidłową mechaniką oddychania w od-
teryzują się występowaniem bezdechu jako początkowego niesieniu do wielkości ciała oraz z prawidłową dystry-
problemu oddechowego, z następowym małym wysiłkiem bucją wentylacji u zdrowych noworodków bez chorób
oddechowym przez kilka dób; średnim zapotrzebowaniem krążeniowo-oddechowych.
na tlen (FiO2 < 0,45) ewoluującym w czasie 1-2 tygodni; Badanie mechaniki oddychania może służyć zarówno
niewielką (lub żadną) odpowiedzią na leczenie surfak- do oceny relacji pomiędzy uszkodzeniami strukturalnymi
tantem; niewielkimi lub niespecyficznymi zmianami w i właściwościami mechanicznymi płuc, jak i do przewidy-
obrazie RTG klatki piersiowej oraz koniecznością utrzy- wania długoterminowych efektów tych uszkodzeń, doko-
mania następujących parametrów respiratora: PIP < 20 cm nanych w ciągu kilku pierwszych tygodni życia u przed-
H2O, 40-60 oddechów/minutę. Z kolei noworodki z zes- wcześnie urodzonych noworodków głównie przez ekspo-
połem zaburzeń oddychania (HMD) w ciągu kilku godzin zycję na wysokie stężenia tlenu oraz mechaniczną wen-
po urodzeniu rozwijają tachypnoe z towarzyszącym za- tylację. Postnatalne uszkodzenie płuc powoduje obstruk-
padaniem się klatki piersiowej; ich zapotrzebowanie na cję dróg oddechowych, hiperinflację, obniżenie objętości
tlen jest wysokie (FiO2 > 0,50); wykazują zazwyczaj spekta- oddechowej i zmiany mechaniki płuc [34]. De Mello
kularnÄ… odpowiedz
na suplementację surfaktantem; na i współpracownicy [35] wykazali, iż podatność płuc male-
zdjęciu RTG klatki piersiowej widoczny jest powietrzny je wraz z liczbą patologicznych znalezisk w tomografii
bronchogram, obraz mlecznej szyby; parametry respira- klatki piersiowej u noworodków z bardzo małą urodzenio-
tora to: PIP > 20 cm H2O, częstość oddechów 40-60/min. Po- wą masą ciała. Dzieci, u których stwierdzono 3 lub więcej
miar i analiza następujących parametrów mechaniki oddy- anomalie strukturalne płuc, wykazywały większe zapotrze-
chania: częstość oddychania, objętość oddechowa, wenty- bowanie na tlen i mechaniczną wentylację oraz ze zwięk-
lacja minutowa, opór, podatność, impedancja płuc, praca szonym prawdopodobieństwem rozwijały przewlekłą
oddechowa oraz ciśnienie otwarcia dróg oddechowych 100 chorobę płuc. Obniżenie podatności płuc może być wyjaś-
ms po rozpoczęciu wdechu i maksymalne ciśnienie wde- nione istnieniem zwłóknień okołooskrzelowych, zmniej-
chowe wykazały brak znaczących różnic między dziećmi szeniem liczby pęcherzyków płucnych i zastępowaniem
z HMD i ILD. Wartości podatności płuc i oporu w drogach prawidłowej tkanki płucnej przez tkankę włókninową.
oddechowych u badanych noworodków w niewielkim Związek między znaleziskami tomograficznymi i podat-
stopniu odbiegały od wartości prawidłowych, w przeci- nością wskazuje głównie na choroby dotyczące miąższu
wieństwie do mniej niedojrzałych dzieci z ich charakte- płucnego. Nie wykazano korelacji między oporem układu
K. Kuz
miak, M. Szymankiewicz
250
oddechowego i znaleziskami morfologicznymi w płucach. w efekcie daje optymalny stosunek ciśnieniowo-objętoś-
Suplementacja egzogennym surfaktantem jest pow- ciowy.
szechnie przyjętym sposobem leczenia zespołu zaburzeń Prawdopodobny stopień zaburzenia czynności odde-
oddychania noworodków. Chung i współpracownicy [39] chowych w przyszłości u noworodków leczonych na od-
poszukiwali odpowiedzi na pytanie, jaki jest mechanizm dziale intensywnej terapii można oszacować poprzez
szybkiej poprawy utlenowania krwi tętniczej po podaniu badanie mechaniki oddychania [44-46]. Potrzebna jest
surfaktantu i czy odpowiedzialne są za nią zmiany pa- jednak prosta technika, możliwa do wykonania przyłóż-
rametrów mechaniki oddychania. W badaniach innych kowo zarówno u zdrowych, jak i u chorych noworodków.
autorów [36, 37] podanie surfaktantu zwierzętom labora- Taką techniką jest pneumotachografia, za pomocą której
toryjnym powodowało zarówno polepszenie wymiany można ocenić wzorzec oddechowy. Na wzorzec oddecho-
gazowej, jak i poprawę uprzednio zmniejszonej podatności wy wpływa zarówno czynność ośrodka oddechowego, jak
płuc. Badania na populacji ludzkiej nie wykazały po- i mechanika oddychania. Schmalisch [47] stwierdził, że
dobnego efektu, jeśli chodzi o podatność układu odde- wzorzec ten różni się istotnie u dzieci z CLD w porówna-
chowego, wentylację minutową oraz całkowity opór ukła- niu z kontrolną grupą zdrowych dzieci. Charakterystyczny
du oddechowego [38]. Analiza przeprowadzona przez zes- kształt pętli przepływ-objętość (TBFVL  tidal breathing
pół Chunga [39] nie wykazała również istotnych zmian flow-volume loop), a szczególnie jej części wydechowej,
mechaniki oddychania podczas obserwacji. Stwierdzono oraz zwiększona częstość oddychania i skrócony czas
poprawÄ™ indeksu oksygenacji (OI  oxygenation index) wdechu u dzieci z CLD wskazujÄ… na zaburzenie funkcji
oraz tętniczo-pęcherzykowej różnicy prężności tlenu ((A-a) oddechowych. Jednakże technika ta nie jest w pełni wia-
DO2), a stosunek objętości przestrzeni martwej do obję- rygodna ze względu na wpływ kontroli nerwowej na
tości oddechowej sukcesywnie malał po podaniu surfak- kształt pętli TBFVL, dlatego autorzy sugerują jej wyko-
tantu. Powyższe czynniki dowodzą według autorów, że to rzystanie jako badania pierwszego rzędu, oceniającego
właśnie zmniejszenie fizjologicznej przestrzeni martwej czynność układu oddechowego u noworodków po wypi-
spowodowane rekrutacją niedodmowych pęcherzyków saniu z oddziału intensywnej terapii. Natomiast przyczyny
płucnych, a nie zmiany mechaniki oddychania, jest pier- zaburzeń funkcji oddechowych powinny być badane bar-
wotnie odpowiedzialne za poprawÄ™ utlenowania po terapii dziej wyspecjalizowanymi metodami [47].
surfaktantem. Z kolei Cotton [40] również wykazał, że dos-
Podsumowanie
tarczenie egzogennego surfaktantu do niedodmowych
Przedstawione powyżej badania przekonują o przy-
pęcherzyków płucnych powoduje ich rekrutację, o czym
datności mierzenia mechaniki oddychania u noworodków.
świadczy wzrost FRC 30 minut po podaniu substancji czyn-
DostarczajÄ… one istotnych danych pozwalajÄ…cych dos-
nej powierzchniowo. Jednakże jako przyczynę poprawy
tosować parametry sztucznej wentylacji w taki sposób,
utlenowania podał stabilizację pęcherzyków płucnych,
aby zapobiec powstawaniu niedodmy lub zjawiska pułap-
a nie ich rekrutacjÄ™.
ki powietrznej, a w następstwie rozedmy u noworodków
Niemniej istniejÄ… prace donoszÄ…ce o poprawie dyna-
z niewydolnością oddechową. Tym samym przyczyniają
micznej podatności płuc oraz wymiany gazowej podczas
się do zapobiegania uszkodzeniu płuc wskutek urazu ciś-
wentylacji mechanicznej po terapii surfaktantem [41].
nieniowego czy objętościowego.
SzybkÄ… i istotnÄ… poprawÄ™ mechaniki oddychania oraz
Efekty terapeutyczne środków farmakologicznych,
lepsze utlenowanie krwi tętniczej przynosi metoda lecze-
a także leczenia za pomocą mechanicznej wentylacji, mo-
nia zespołu zaburzeń oddychania polegająca na płukaniu
gą być oceniane za pomocą zmierzonych parametrów me-
płuc roztworem surfaktantu (SLL  surfactant lung lavage)
chaniki oddychania. Dzięki temu możliwa jest odpowied-
i następowym podaniu surfaktantu. Odnotowano znaczny
nia modyfikacja stosowanego leczenia stosownie do dy-
wzrost podatności dynamicznej, spadek oporu dróg odde-
namiki zmian chorobowych.
chowych i średniego ciśnienia w drogach oddechowych
Mierzenie wybranych wartości mechaniki oddychania
[42].
pozwala przewidywać wystąpienie oraz ciężkość przebie-
Badania mechaniki oddychania przynoszą również
gu choroby płuc, a także jej postęp bądz
cofanie siÄ™. Po-
wyjaśnienie mechanizmów kompensacyjnych występu-
maga ponadto ustalić relacje pomiędzy strukturalnymi
jących u przedwcześnie urodzonych noworodków. Davis
uszkodzeniami płuc a zaburzeniami ich funkcji.
[43] badał, jakie zmiany w mechanice oddychania nowo-
Znajomość podstawowych parametrów mechaniki od-
rodków powodują westchnienia, a więc szybkie, głębokie
dychania pozwala także ustalić wytyczne postępowania
wdechy, po których następuje przedłużony wydech.
podczas kończenia leczenia za pomocą wybranych metod
Stwierdził wzrost podatności układu oddechowego, obniże-
przyrządowych lub środków farmakologicznych, a także
nie oporu płucnego oraz brak zmian wartości FRC w nas-
sformułować zalecenia co do dalszego postępowania.
tępstwie westchnienia. Rezultat tych obserwacji sugeruje,
Istnieją także badania dowodzące, że możliwe jest
że dochodzi wówczas do rekrutacji niedodmowych pę-
ostrożne formułowanie rokowania dotyczącego funkcji od-
cherzyków płucnych oraz redystrybucji objętości płuc, co
Ocena przydatności badania mechaniki oddychania u noworodków
251
[16]Lioy J., Manginello F. P. (1988) A comparison of supine and
dechowych po przebyciu choroby układu oddechowego
prone positioning in the immediate postextubation period of
lub np. po przedwczesnym porodzie.
neonates. J. Pediatr. 112: 982-984.
Jednakże w związku z wieloma ograniczeniami pomia-
[17]Bhat R. Y., Leipala J. A., Singh N. R.-P. i wsp. (2003) Effect of
rów mechaniki oddychania, związanymi z trudnościami
posture on oxygenation,lung volume and respiratory mecha-
technicznymi, interpretacyjnymi lub trudnościami w prze- nics in premature infants studied before discharge. Pe-
diatrics 112: 29-32.
prowadzeniu szeroko zakrojonych, wiarygodnych pomia-
[18]Young S., Arnott J., O Keeffe P. T. (2000) The association
rów na dużej populacji zdrowych noworodków, konieczne
between early life lung function and wheezing during the
są dalsze badania w celu gromadzenia jak największej
first 2 yrs of life. Eur. Respir. J. 15: 151-157.
ilości istotnych danych oraz opracowywania coraz dosko-
[19]Martinez F. D., Morgan W. J., Wright A. L. (1988) Diminished
nalszych metod pomiarowych. lung function as a predisposing factor for wheezing respira-
tory illness in infants. N. Engl. J. Med. 319: 1112-1117.
[20]Dezateux C., Stocks J., Wade A. M. (2001) Airway function at
one year: association with premorbid airway function, whe-
Piśmiennictwo
ezing, and maternal smoking. Thorax 56: 680-686.
[1] Szymankiewicz M. (2001) Mechanika oddychania. [W:] Wspo- [21]Clarke J. R., Salmon B., Silverman M. (1995) Bronchial res-
maganie utlenowania i wentylacji noworodków, red. Szy- ponsiveness in the neonatal period as a risk factor for whe-
mankiewicz M. OWN, tom VI, Poznań. ezing in infancy. Am. J.Respir. Crit. Care Med. 151: 1434-1440.
[2] Kalenga M., Battisti O., Francois A. i wsp. (1998) High-fre- [22]Adler A., Tager I. B., Brown R. W. (1995) Relationship bet-
quency oscillatory ventilation in neonatal RDS: initial volu- ween an index of tidal flow and lower respiratory illness in
me optimization and respiratory mechanics. J. Appl. Physiol. the first year of life. Pediatr. Pulmonol. 20: 137-144.
84: 1174-1177. [23]Lodrup K. C., Mowinckel P., Carlsen K. H. (1992) Lung-func-
[3] Nikischin W., Gerhardt T., Everest R., Bancalari E. (1998) tion measurements in awake compared to sleeping new-
A new method to analyze lung compliance when pressure- born-infants. Pediatr. Pulmonol. 12: 99-104.
volume relationship is nonlinear. Am. J. Respir. Crit. Care [24]Katier N., Uiterwaal C. S. P. M., de Jong B. M. i wsp. (2005)
Med. 158: 1052-1060. Feasibility and variability of neonatal and infant lung func-
[4] Matamis D., Lemaire F., Harf A. i wsp. (1984) Total respira- tion measurement using the single occlusion technique.
tory pressure volume curves in the adult respiratory distress Chest 128: 1822-1829.
syndrome. Chest 86: 58-66. [25]Frey U., Stocks J., Coates A. (2000) Specifications for equip-
[5] Servillo G., Svantesson C., Beydon L. i wsp. (1997) Pressure ment used for infant pulmonary function testing. ERS/ATS
volume curves in acute respiratory failure: automated low Task Force on Standards for Infant Respiratory Function
flow inflation versus occlusion. Am. J. Respir. Crit. Care Med. Testing. European Respiratory Society/American Thoracic
155: 1629-1636. Society. Eur. Respir. J. 16: 731-740.
[6] Fisher J. B., Mammel C. M., Coleman I. i wsp. (1988) Iden- [26]Frey U., Stocks J., Sly P. (2000) Specification for signal pro-
tifying lung overdistention during mechanical ventilation by cessing and data handling used for infant pulmonary func-
using volume-pressure loops. Pediatr. Pulmonol. 5: 10-14. tion testing. ERS/ATS Task Force on Standards for Infant
[7] Graff M. A., Novo R. P., Diaz M. wsp. (1986) Compliance Respiratory Function Testing. European Respiratory Socie-
measurement in respiratory distress syndrome: the predic- ty/American Thoracic Society. Eur. Respir. J. 16: 1016-1022.
tion of outcome. Pediatr. Pulmonol. 2: 332-336. [27]Gappa M., Colin A. A., Goetz I. (2001) Passive respiratory me-
[8] Fisher J. T., Mortola J. P., Smith J. B. i wsp. (1982) Develop- chanics: the occlusion techniques. Eur. Respir.J. 17: 141-148.
ment of the control of breathing. Am. Rev. Respir. Dis. 125: [28]Pandit P. B., Pyon K. H., Courtney S. E. i wsp. (2000) Lung re-
650-657. sistance and elastance in spontaneously breathing preterm
[9] Miller J., Law A. B., Parker R. A. i wsp. (1994) Effects of mor- infants: effect of breathing pattern and demographics. J. Appl.
phine and pancuronium on lung volume and oxygenation in Physiol. 88: 997-1005.
premature infants with hyaline membrane disease. J. Pe- [29]Garg M., Lew C. D., Ramos A. D. i wsp. (1991) Serial measu-
diatr. 125: 97-103. rement of pulmonary mechanics assists in weaning from
[10] Bhutani V. K., Abbasi S., Sivieri E. M. (1988) Continuous ske- extracorporeal membrane oxygenation in neonates with res-
letal muscle paralysis: effect on neonatal pulmonary me- piratory failure. Chest 100: 770-774.
chanics. Pediatrics 81: 419-422. [30]Coates A. L., Vallinis P., Mullahoo K. i wsp. (1994) Pulmona-
[11] Burger R., Fanconi S., Simma B. (1999) Paralysis of ventilated ry impedance as an index of severity and mechanism of
newborn babies does not influence resistance of the total neonatal lung disease. Pediatr Pulmonol. 17: 41-49.
respiratory system. Eur. Respir. J. 14: 357-362. [31]Fitzgerald D. A., Mesiano G., Brosseau L., Davis G. M. (2000)
[12] Fletcher M. E., Dezateux C. A., Stocks J. (1992) Respiratory Pulmonary outcome in extremely low birth weight infants.
compliance in infants: a preliminary evaluation of the mul- Pediatrics 105: 1209-1215.
tiple interrupter technique. Pediatr. Pulmonol. 14: 118-125. [32]Brody J. S., Thurlbeck W. M. (1986) Development, growth
[13] Sivan Y., Deakers T.W., Newth C. J. L. (1991) Effects of end- and aging of the lung. [W:] Handbook of Physiology. Section
expiratory pressure on respiratory compliance in children 3. The Respiratory System. Vol. III. Mechanics of Breathing.
with acute respiratory failure. Pediatr. Pulmonol. 11: 103- Part 1., red. Fishman A.P., Macklem P. T., Mead J. American
107. Physiological Society, Bethesda, Maryland.
[14] Suter P. M., Fairley H. B., Isenberg M. D. (1978) Effect of tidal [33]Merth I. T., de Winter J. P., Borsboom G. J. J.M., Quanjer Ph.
volume and positive end-expiratory pressure on compliance H. (1995) Pulmonary function during the first year of life in
during mechanical ventilation. Chest 73: 158-162. healthy infants born prematurely. Eur. Respir. J. 8: 1141-1147.
[15] Mathe J. C., Clement A., Chevalier J. Y. i wsp. (1987) Use of [34]Koumbourlis A. C., Motoyama E. K., Mutich R. L. i wsp.
inspiratory pressure-volume curves for determination of ap- (1996) Longitudinal follow-up of lung function from child-
propriate positive end-expiratory pressure in newborns with hood to adolescence in prematurely born patients with neo-
hyaline membrane disease. Intensive Care Med. 13: 332-336. natal chronic lung disease. Pediatr Pulmonol 21(1): 28-34.
K. Kuz
miak, M. Szymankiewicz
252
[35] De Mello R. R., Dutra M. V. P., Ramos J. R. i wsp. (2003) Lung [43]Davis G. M., Moscato J. (1994) Changes in lung mechanics
mechanics and high-resolution computed tomography of the following sighs in premature newborns without lung disease.
chest in very low birth weight premature infants. Sao Paulo Pediatr. Pulmonol. 17: 26-30.
Med. J. 121. [44]Hjalmarson O., Sandberg K. L. (2005) Lung function at term
[36] Jobe A., Ikegami M., Glatz T. i wsp. (1981) Duration and cha- reflects severity of bronchopulmonary dysplasia. J. Pediatr.
racteristics of treatment of premature lambs with natural 146: 86-90.
surfactant. J. Clin. Invest. 67: 370-375. [45]Lui K., Lloyd J., Ang E. i wsp. (2000) Early changes in res-
[37] Metcalfe I. L., Pototschnik R., Burgoyne R., Enhorning G. piratory compliance and resistance during the development
(1982) Lung expansion and survival in rabbit neonates treat- of bronchopulmonary dysplasia in the era of surfactant the-
ed with surfactant extract. J. Appl. Physiol. 53: 838-843. rapy. Pediatr. Pulmonol. 30: 282-290.
[38] Davis J.M., Veness-Meehan K., Notter R.H. i wsp. (1988) [46]Schmalisch G., Wauer R. R., Bohme B. (2000) Effect of early
Changes in pulmonary mechanics after the administration of ambroxol treatment on lung functions in mechanically ven-
surfactant to infants with respiratory distress syndrome. N. tilated preterm newborns who subsequently developed
Engl. J. Med. 319: 476-479. a bronchopulmonary dysplasia (BPD). Respir. Med. 94: 378-
[39] Chung E. H., Ko S. Y., Kim I. Y. i wsp. (2001) Changes in dead 384.
space/tidal volume ratio and pulmonary mechanics after surf- [47]Schmalisch G., Wilitzki S., Wauer R. R. (2005) Differences in
actant replacement therapy in respiratory distress syndrome tidal breathing between infants with chronic lung diseases
of the newborn infants. J. Korean Med. Sci. 16: 51-56. and healthy controls. BMC Pediatrics 5: 36.
[40] Cotton R. B., Olsson T., Law A. B. i wsp. (1993) The physiolo-
gic effects of surfactant treatment on gas exchange in new-
born premature infants with hyaline membrane disease. Pe-
diatr. Res. 34: 495-501.
[41] Couser R. J., Ferrara T. B., Ebert J. i wsp. (1990) Effects of
exogenous surfactant therapy on dynamic compliance during
J Malwina Kuz
niak
mechanical breathing in preterm infants with hyaline mem-
Klinika Neonatologii
brane disease. J. Pediatr. 116: 119-124.
Uniwersytet Medyczny w Poznaniu
[42] Szymankiewicz M., Gadzinowski J., Kowalska K. (2004) Pul-
ul. Polna 33, 60-535 Poznań
monary function after surfactant lung lavage followed by
e-mail: [e-mail]
surfactant administration in infants with severe meconium
aspiration syndrome. J. Matern. Fetal Neonatal Med. 16(2):
125-130.
Evaluation of usefulness of lung mechanics measurements in newborns
Lung mechanics reflects physical features of the respiratory system. Lung function measurements describe dynamic relationships
between pressures, gas flows and volumes in the lungs. Their results explain process of breathing and gas exchange in both healthy
and injured lungs. This article presents arguments, that there is a need of lung mechanics measurements, because they are of clinical
and educational value. Lung function measurements provides data, that allow to adjust parameters of mechanical ventilation to avoid
both lung injuries caused by barotrauma and atelectasies of the lungs. Guidelines concerning weaning of mechanical ventilation,
NCPAP or ECMO might be established on the basis of lung mechanics. There is a possibility to modify treatment according to the
pathological process in the lungs, because lung mechanics reflects therapeutic effects of the pharmaceutics. It also allows to predict
appearance, severity and dynamics of lung disease. It provides data to establish prognosis concerning future lung function, morbidity
and mortality according to lung function and structural disorders. There is still a need to continue lung function measurements in
newborns because there are many limitations according to necessary equipment, difficulties to interpret the results of the measure-
ments and to examine large populations of healthy neonates.
Key words: neonate, lung mechanics, compliance, resistance, functional residual capacity (FRC)