Noninvasive ventilation and the upper airway:

should we pay more attention?

Eline Oppersma, Jonne Doorduin, Erik HFM van der Heijden, Johannes G van der Hoeven, Leo MA Heunks

Critical Care 2013, 17:245

• Oszacowanie wpływu nieinwazyjnej wentylacji wspomaganej ciśnieniem na drożność górnych dróg oddechowych oraz możliwych implikacji klinicznych

Cel pracy:

Nieinwazyjna wentylacja (NIV) jest coraz powszechniej stosowana w przypadkach ostrej niewydolności oddechowej

• Zaostrzenie POChP• Ostra niewydolność serca

• Celem jest uniknięcie intubacji dotchawiczej oraz zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia komplikacji związanych z wentylacją inwazyjną.

• Niepowodzenie NIV – 5-50%

Ostrożna selekcja pacjentów, Odpowiedni czas interwencji, Szkolenie i wsparcie pacjentów, Szczegółowe monitorowanie, Wyszkolony i zmotywowany zespół ;)

o W przypadku POChP niskie pH (<7,25) jest silnym czynnikiem prognostycznym niepowodzenia NIV

o Poprawa pH 1-2 godziny po zastosowaniu NIV sugeruje powodzenie terapii

Czynniki mające wpływ na powodzenie NIV

Celem NIV jest zmniejszenie wysiłku oddechowego oraz poprawa oksygenacji i wentylacji

Najczęściej stosowanym trybem nieinwazyjnej wentylacji jest PSV (pressure support ventilation)

o Zaburzenia synchronizacji rytmu oddechowego pacjenta z pracą respiratora są przyczyną dyskomfortu chorego i przedłużonego czasu trwania NIV

Rycina 1 przedstawia zaburzenia synchronizacji pracy respiratora z wysiłkiem oddechowym pacjenta podczas nieinwazyjnej wentylacji wspomaganej ciśnieniem:

1. Double triggering – ponowne uruchomienie wyzwalacza po uprzednim prawidłowym wzbudzeniu, skutkiem czego objętość oddechowa podana pacjentowi jest zmniejszona.

2. Early cycling off – pomimo aktywności przepony i uruchomieniu wyzwalacza nie zostaje podana odpowiednia objętość oddechowa.

3. Trigger delay - opóźnione uruchomienie wyzwalacza w stosunku do aktywności przepony.

4. Wasted efforts – pomimo prawidłowej aktywności przepony nie obserwuje się pobudzenia wyzwalacza. Objętość oddechowa nie zostaje podana pacjentowi.

5. Auto triggering- dwukrotne uruchomienie wyzwalacza pomimo braku aktywności przepony. Jedynie trzecie wzbudzenie wyzwalacza jest prawidłowe.

Stella i England badali wpływ ciśnienia i przepływu na izolowanych górnych drogach oddechowych świń:

o Ujemne ciśnienie w g.d.o. i przepływ podczas wdechu wywoływały aktywność mięśnia pierścienno-nalewkowego tylnego, czego skutkiem było rozszerzenie szpary głośni i spadek oporu

o Dodatnie ciśnienie i przepływ podczas wydechu pobudzało aktywność mięśnia tarczowo-nalewkowego, skutkując zwężeniem szpary głośni i zwiększeniem oporu

o Stała temperatura powietrza powodowała wzmożoną aktywność mięśnia tarczowo-nalewkowego zwiększając skurcz głośni

1. Receptory białkowe C

• Lokalizacja: pomiędzy nabłonkiem pęcherzyków płucnych i płucnymi naczyniami włosowatymi

• Wrażliwe na mechaniczne odkształcenia, czynniki chemiczne (kapsaicyna, dwutlenek węgla), obrzęk płuc, wysoką temperaturę

• Bezdech, bradyponoe, hipotensja, bradykardia

• Zwężenie szpary głośni

Receptory g.d.o.

2. Szybkoadaptujące się mechanoreceptory płuc (RARs)

• Lokalizacja pod nabłonkiem dróg oddechowych od nosa do oskrzelików

• Reagują na mechaniczne i chemiczne bodźce (amoniak, dym papierosowy)

• Tachypnoe, kaszel , skurcz krtani i oskrzeli

Receptory g.d.o.

3. Wolnoadaptujące się mechanoreceptory płuc (PSRs)

• Brak wpływu na drożność dróg oddechowych-modulacja cyklu oddechowego:

o Zakończenie wdechu i wydłużenie wydechu

o Odruch Heringa-Breuera – rozciągnięcie płuc powoduje zmniejszenie objętości oddechowej i zwiększenie częstości oddechu (ochrona przed hiperinflacją płuc przy zachowanej stałej wartości wentylacji)

Receptory g.d.o.

Moreau-Bussiere badali wpływ NIV na aktywność zwieracza głośni (m. tarczowo-nalewkowy) i rozwieracza (m. pierścienno-tarczowego) u przytomnych owiec.

Podczas oddychania spontanicznego obie grupy mięśniowe są aktywne.

Po zastosowaniu wentylacji wspomaganej ciśnieniem wdechowa aktywność m. pierścienno-tarczowego zanika przy zwiększonym pobudzeniu m. tarczowo-nalewkowego. Skutkuje to zwężeniem szpary głośni i ograniczeniem wentylacji.

Podczas NIV wspomaganej ciśnieniem objętość oddechowa jest zwiększona, natomiast częstość oddechów ulega zmniejszeniu.

Skurczu głośni podczas NIV zależy głównie od aktywacji oskrzelowo-płucnych receptorów

Po obustronnej wagotomii nie obserwowano wzrostu aktywności mięśnia tarczowo-nalewkowego

Istnieje niewiele danych demonstrujących zbliżoną reakcję na NIV u ludzi.

Rodenstein i wsp. badali wpływ wzrastającego poziomu wspomagania u zdrowych ludzi podczas ciągłego monitorowania głośni za pomocą bronchofiberoskopu:

o Im wyższy poziom wspomagania, tym większe zwężenie głośni

Jest stosunkowo nowym trybem nieinwazyjnej wentylacji

Respirator reaguje na aktywność elektryczną przepony

Poziom wspomagania jest proporcjonalny do aktywności elektrycznej przepony

Pomiary za pomocą elektrody bipolarnej umocowanej na końcu zgłębnika żołądkowego

Wentylacja wspomagająca dostosowana neuronalnie (NAVA)

W porównaniu z PSV podczas NAVA nie obserwuje się wzrostu aktywności zwieraczy głośni u owiec.

Wzrost ciśnienia podczas NAVA naśladuje fizjologiczną, stopniową pracę przepony, podczas gdy w PSV wentylacja jest prowadzona przy stałym ciśnieniu

W konsekwencji nagły niefizjologiczny wzrost ciśnienia w drogach oddechowych na początku wdechu podczas PSV może skutkować, na drodze odruchowej ,wzmożoną aktywnością zwieraczy głośni i ograniczać skuteczność NIV.

Wentylacja wspomagająca dostosowana neuronalnie (NAVA)

Istnieją ograniczone doniesienia na temat zastosowania NIV u pacjentów z ostrą niewydolnością oddechową.

Rozsądnym wydaje się być założenie, iż poprawa synchronizacji pracy respiratora z oddechem własnym pacjenta poprawi skuteczność wentylacji

Nastawienia respiratora tj. czułość triggera, poziom wspomagania ciśnieniowego i dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego powinny być przedmiotem dalszych badań.

Dziękuję za uwagę,

Małgorzata Pietrasik