Účinky optimalizace pozitivního tlaku na konci výdechu u intubovaných pacientů se zdravými plícemi nebo syndromem akutní respirační tísně (PEEP-Réa)

Léčba pacientů na JIP může vyžadovat použití ventilační podpory vyžadující tracheální intubaci a invazivní mechanickou ventilaci.

Každý mechanicky ventilovaný pacient je vystaven vzniku atelektázy (zkolabované plicní alveoly), ke které dochází systematicky po zavedení endotracheální trubice, po jakékoli de-recruitingové akci (tracheální sání, odpojení) nebo jednoduše při použití ochranné ventilace, která kombinuje malé dechové objemy ( 6 až 8 ml/kg teoretické ideální tělesné hmotnosti – IBW) a end-exspirační pozitivní tlak (PEEP), který je někdy nedostatečný. Navrhuje se tedy provádět alveolární náborové manévry (ARM), které odstraňují atelektázu dočasným zvýšením intratorakálního tlaku. Aby nedošlo k opětovnému kolapsu alveolárních sklípků, je nutné aplikovat dostatečnou hladinu PEEP.

Otevírací tlak (P) nutný pro re-expanzi zhroucené alveoly je nepřímo úměrný jejímu poloměru (r), podle Laplaceova zákona P = 2.γ/r, kde γ je povrchové napětí. Tlak nutný k opětovné expanzi zhroucené buňky závisí na jejím poloměru. Amatoův tým v roce 2006 prokázal, že v jedné plíci koexistuje několik úrovní alveolární aerace a tedy několik otevíracích tlaků. Rozložení tlaků bylo bimodální, s vrcholem kolem 30 cmH2O a druhým kolem 40 cmH2O. V důsledku toho, aby se umožnila úplná re-expanze atelektázy v plicích, je nutné vyvinout tlak rovný alespoň 30 cmH2O. Nelze očekávat, že aplikace nedostatečných tlaků povede k úplnému opětovnému roztažení plic, ale spíše ke zvýšení provzdušnění již provzdušněných alveol (jejichž poloměr je větší a otevírací tlak je mnohem nižší), což může naopak vést k nadměrnému roztažení. To je pravděpodobně to, co se může stát, pokud se PEEP zvýší bez předchozího ARM.

Aplikace ARM může také vést k fenoménu nadměrného roztažení během zkráceného časového období (20 až 30 sekund), na rozdíl od přímého použití vysokého PEEP, které by mohlo vést k nadměrnému roztažení trvajícímu mnohem delší dobu (možná několik hodin) a zhoršuje se s každým podáním dechového objemu (a tedy několikrát za minutu). Chronická expozice plic fenoménu nadměrné distenze může vyvolat rozpad alveolárních kolagenových vláken (volotrauma), což vede k lokálnímu zánětu (biotrauma) a systémovému zánětu uvolněním prozánětlivých molekul (cytokiny...) do krevního řečiště a vede k apoptóze ve vzdálených orgánech (například ledviny, trávicí trakt).

Optimalizace mechanické ventilace vyžaduje hledání optimální PEEP: nedostatečná, nemůže zabránit vzniku atelektázy; příliš vysoká, vedlo by k nadměrné distenzi alveolů. V současné praxi se PEEP určuje libovolně nebo po postupné titraci, buď postupnými nebo postupnými kroky. K dnešnímu dni není vědecká literatura ohledně použití ARM a jejich bezpečnosti jednoznačná. Některé týmy tedy raději nepoužívají ARM a obvykle používají vyšší úroveň PEEP.

Výše uvedené koncepty platí jak u pacientů se zdravými plícemi, tak i u pacientů s „nemocnými“ plícemi, jejichž archetypem a nejtěžší formou je syndrom akutní respirační tísně (ARDS), který je častou patologií na JIP (10 až 20 % přijatých pacientů). Jeho definice je založena na berlínských kritériích zveřejněných v roce 2012. Morálka se pohybuje mezi 30 a 40 % v závislosti na závažnosti respiračního postižení. Léčba pacientů s ARDS vyžaduje optimalizaci oxygenace, která je založena především na mechanické ventilaci, ať už invazivní nebo ne. Od studie ARDS Network publikované v roce 2000 v New England Journal of Medicine se celosvětově uznává, že dechové objemy by neměly být sníženy na více než 6 ml/kg tělesné hmotnosti. Řízení ventilace je založeno na konceptech „dětské plíce“ a „otevřené plíce“. Tyto pojmy vysvětlují, že je nutné vzít v úvahu, že objem plic dostupný pro mechanickou ventilaci je velmi malý ve srovnání se zdravým objemem plic (dětské plíce) a že snížení dechového objemu musí být doprovázeno úpravami, aby plíce zůstaly „otevřené“. boj s tvorbou atelektázy použitím dostatečného množství PEEP a ARM.

Daleko od této plicní patologie musí mít každý mechanicky ventilovaný pacient, ať už na JIP nebo na operačním sále, prospěch z ochranné strategie. Jakékoli neadekvátní nastavení ventilačních parametrů může vést k plicním lézím vyvolaným mechanickou ventilací (VILI, Ventilator Induced Lung Injuries) a k lézím podobným těm, které byly pozorovány během ARDS.

Navrhujeme proto prozkoumat vliv dvou různých strategií optimalizace PEEP během invazivní mechanické ventilace u zdravých plic a pacientů na JIP s ARDS na plicní aeraci a ventilační parametry. Tato randomizovaná kontrolovaná studie by nám umožnila ověřit naše hypotézy v závislosti na respirační mechanice a plicním onemocnění pacienta. Konečným cílem této studie je určit účinky strategie založené na aplikaci ARM s následnou dekrementální titrací PEEP, porovnat k inkrementální strategii PEEP bez ARM na plicních a ventilačních fyzio-(patologických)-logických parametrech u pacientů na JIP.