Kliniczne aspekty rozwoju płuc
n-CPAP od 1 minuty życia

Ryszard Lauterbach

Klinika Neonatologii CM UJ

• Płód przebywa w komfortowym środowisku - jego potrzeby zaspokaja organizm matki

• Płuca płodu nie spełniają funkcji narządu biorącego udział w wymianie gazowej

• Po urodzeniu → stopień dojrzałości płuc warunkuje możliwość przeżycia

Płód wykonuje ruchy oddechowe - powodują wzrost i różnicowanie się płuc - wody płodowe niezbędne do rozwoju płuc

Płuca noworodka nie są miniaturą płuc człowieka dorosłego

„Należy się dziwić, że noworodki

w ogóle są w stanie oddychać”

Thomas Keens University of California, USA

Układ oddechowy noworodka jest zwierciadłem, w którym odbijają się wszystkie ciężkie patologie ustroju

Reid (1966 r) - trzy etapy rozwoju płuc

• Drzewo oskrzelowe jest zasadniczo ukształtowane w 16 tyg. życia płodowego

• Pęcherzyki płucne rozwijają się głównie po urodzeniu a ich liczba rośnie do 8 roku życia

• Naczynia krwionośne rozwijają się wzdłuż dróg oddechowych i pęcherzyków płucnych

Fazy morfologicznego rozwoju płuc

Faza	tydzień ciąży	zmiany morfologiczne
Embrionalna	4 - 6	początkowe drogi oddechowe
Pseudogruczołowa	7 - 16	drogi oddechowe łączące
Kanalikowa	17 - 28	grona oddechowe
Woreczkowa	29 - 35	rozwój miejsc wymiany gazowej
Pęcherzykowa	36	pęcherzykowa powierzchnia wymiany i dalszy jej rozwój

24 t.c.		Okres kanalikowy Oskrzeliki końcowe zmieniają się w oskrzeliki oddechowe i przewód pęcherzykowy
30 t.c	32 t.c.	Powstają pierwsze pęcherzyki płucne
	ROZWÓJ NACZYŃ KRWIONOŚNYCH W PŁUCACH
Okres woreczkowy		32-36 tydzień ciąży początek okresu pęcherzykowego - trwa do 2 roku życia
Następuje zmniejszenie struktur śródmiąższowych powstają woreczki - progenitory pęcherzyków
		40 t.c.

	WENTYLACJA, INFEKCJE, PDA
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
ALWEOLARYZACJA
Brak różnic w alweolaryzacji pomiędzy martwo urodzonymi a zmarłymi w pierwszych tygodniach życia - brak postępu procesu alweolaryzacji
	WENTYLACJA, INFEKCJE, PDA
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Brak różnic w alweolaryzacji pomiędzy martwo urodzonymi a zmarłymi w pierwszych tygodniach życia

Cechy fizjologiczno-anatomiczne układu oddechowego noworodka

Noworodek oddycha głównie przez nos

Cechy fizjologiczno- anatomiczne układu oddechowego noworodka

• duży język, zgięcie głowy do przodu (wydatna potylica) - zamknięcie nagłośni

• krótkie drogi oddechowe - łatwa aspiracja ciał obcych i bakterii

• drożność dróg oddechowych zależy od napięcia mięśni krtani, gardła i szyi

Cechy fizjologiczno - anatomiczne układu oddechowego noworodka

• mała średnica oskrzeli i oskrzelików- wystarczająca w warunkach fizjologii

• obrzęk, wydzielina zapalna,krew, smółka, śluz- znaczne narastanie oporów

• Uwaga: prawo Poiseuille'a- opór jest odwrotnie proporcjonalny do 4 potęgi średnicy (2- krotne zwężenie -> 16- krotne zwiększenie oporów)

Cechy fizjologiczno - anatomiczne układu oddechowego noworodka

• naczynia płucne bardzo wrażliwe na działanie czynników wywołujących skurcz - wzrost oporów naczyniowych

• większa odległość między ścianą pęcherzyka a naczyniem włosowatym - utrudnienie wymiany gazowej

• wiotkie żebra, zwiększony wymiar przednio - tylny, poziome ułożenie żeber - ściany klatki piersiowej wiotkie, mała pojemność zalegająca

• słabo rozwinięte mięśnie oddechowe (m. międzyżebrowe nie biorą udziału w oddychaniu tylko stabilizują klatkę piersiową) - szybkie wyczerpanie przy duszności, kompensacyjne tachypnoe

• Przepona !!!- praktycznie jedyny mięsień oddechowy - włókna mięśniowe typu I - wysokoenergetyczne, oporne na zmęczenia 10 - 25% (dorosły 50%),

• zmniejszone rezerwy glikogenu w wątrobie

• otwarty przewód tętniczy Botalla

• możliwość zwiększenia rzutu serca w odpowiedzi na niedotlenienie jedynie poprzez przyspieszenie akcji

Adaptacja układu oddechowego do życia pozałonowego

• Zmniejszenie produkcji płynu płucnego

• Zgromadzenie surfaktantu w pęcherzykach

• Pierwszy krzyk i wytworzenie FRC

• Inhalacja oskrzelowego NO

• Rozprężenie pęcherzyków

Oddychanie noworodka

Niewydolność oddechowa

• < 2500 g - 20%

• < 1500 g - 50%

• < 1000 g - 96%; 23 - 28 tygodni życia płodowego

Niewydolność oddechowa

• dostarczanie O₂

• eliminacja CO₂

Zużycie tlenu

• noworodek - 6 do 9 ml/kg/min

• dorosły - 3 do 4 ml/kg/min

Największym konsumentem tlenu w organizmie noworodka jest mózg = 5-6 ml/kg/min

ZZO- zespół zaburzeń oddychania

• < 28 tygodnia c. - 80%

• < 34 tygodnia c. - 25%

SURFAKTANT

• decyduje o zdolności do utrzymania powietrzności płuc

• pneumocyty II „ciała lamellarne” egzocytoza

• w 24 tygodniu życia płodowego wykrywany w wodach płodowych

• 36- 38 tydzień życia płodowego prawidłowa ilość

SURFAKTANT

• 1959 r.Avery i Mead - brak surfaktantu główna przyczyna zgonu u noworodków z RDS

• 1980 r. Fujiwara - pierwsze zastosowanie surfaktantu

• 1988- 1991 r. USA- znaczny spadek umieralności z powodu RDS-u (surfaktant)

SURFAKTANT
(surface active agent)

• mieszanina lipidów i białek

• zmniejsza napięcie powierzchniowe w pęcherzykach płucnych- stabilność pęcherzyków

• stabilizacja dróg oddechowych

• zapobiega obrzękowi płuc

• wpływ na rozproszenie płynu w małych drogach oddechowych

• poprawa lepkości śluzu i aktywności rzęsek

• właściwości przeciwbakteryjne (aktywacja fagocytozy, opsonizacja)

• hamowanie reakcji zapalnej

• modulacja napięcia mm.gładkich oskrzeli

• produkowany przez specyficzne komórki pęcherzykowe- pneumocyty II typu

• DPPC (dipalmitylofosfatydylocholina)- najważniejszy lipidowy składnik surfaktantu

• niskie napięcie powierzchniowe generowane na granicy powietrzno- płynowej stabilizacja pęcherzyków w fazie wydechu

Skład ludzkiego surfaktantu

Postępowanie po urodzeniu

• Tlen i mechaniczna wentylacja - najgroźniejsze czynniki uszkadzające płuca

• Wentylacja płuc pozbawionych surfaktantu - szczególnie groźna ( Dreyfus i wsp. Am J Respr Crit Care Med., 1998, 157, 294-323 )

• Wentylować z użyciem możliwie niskiej objętości oddechowej (5-7 ml/kg + 4-5 ml) unikać niedodmy i nadmiernego rozdęcia płuc

• Unikanie intubacji i wentylacji mechanicznej na rzecz N-CPAP-u (Babies and Children's Hospital at Columbia Medical Center, NYC )

• NICU z najniższym ryzykiem CLD - 4% (22%) najniższy odsetek wentylowanych - 29% (75%) najniższy odsetek podaży surfaktantu - 10% (45%) tolerancja najwyższych wartości PCO2 i najniższych spośród badanych oddziałów wartości pH; n-CPAP zakładany wcześnie kiedy stosunek wartości a/A (arterial / Alveolar ratio > 0.20 )

• ( Van Marter i wsp. Pediatrics, 2000, 105; 1194-1201)

N-CPAP - Respirator ?

Stabilizacja pęcherzyków podobna ale różne ciśnienia (ujemne bądź dodatnie) w trakcie wdechu

Bardziej fizjologiczny tor oddychania przy n-CPAP

Mniejszy „shear stress” - mniejszy uraz mechaniczny

płuc najważniejsza przyczyna CLD

CPAP przed surfaktantem ?

N-CPAP i surfaktant

Podaż surfaktantu + CPAP redukuje o połowę ( 50% ) konieczność mechanicznej wentylacji w porównaniu do stosowania jedynie CPAP ( Verder i wsp. New Engl J Med., 1994, 331, 1051-54

Słynne wcześniaki

Isaac Newton (1642- 1727) Thomas Edison (1847- 1931)

Francoise M. A. Voltaire (1694- 1778) Mark Twain (1835- 1910)

Napoleon Bonaparte (1769- 1821) Pierre Renoir (1841- 1919)

Victor Hugo (1802- 1885) Winston Churchill (1874-1965)

Daniel Webster (1782- 1852) Albert Einstein (1879-1955) John D. Rockefeller (1839- 1882) ??????? Charles Darwin (1809- 1882)

---