Введение к работе
Актуальность проблемы
Травмы и заболевания центральной нервной системы являются важнейшей медико-социальной проблемой, что обусловлено их высокой долей в структуре заболеваемости и смертности населения, значительными показателями временных трудовых потерь и первичной инвалидности (Коновалов А Н, 2001, Верещагин НВ, 2002) Дыхательная недостаточность - одна из главных причин в комплексе нарушений жизненно важных функций и кислородного голодания мозга при заболеваниях и травмах ЦНС (Маневич А 3 , Сала-лыкин В И, 1977, Неговский В А, 1986, Потапов А А, 1999) Основное место среди механизмов нейрогенной ДН занимают нарушения вентиляции легких (Зильбер АП, 1986, Попова ЛМ, 1997, Никифоров АС, 2002, Gamberoru С, 2002)
Главным методом профилактики и лечения вентиляционных нарушений при поражении ЦНС является респираторная поддержка, в основе которой лежит длительная искусственная вентиляция легких (Островский А Ю , 1999, Асланукова А Н, 2000, Лубнин А Ю, 2001) Однако, возможности респираторной поддержки используются не всегда в полной мере и методически правильно (Кассиль ВП, 1997) Это связано с тем, что, во-первых, массовое распространение новых методов лечения и диагностики опережает осмысление их эффектов и уточнение новых аспектов патогенеза критических состояний (Рябов Г А, 1994, Царенко С В , 2004), во-вторых, патогенез нейроген-ных вентиляционных нарушений по сей день продолжает базироваться на исследованиях 60-80-х годов XX столетия, коїда респираторная поддержка проводилась простейшими по нынешним меркам респираторами, либо не проводилась вообще (Молчанов И В , 2002, Пирадов М А, 2003) В результате отсутствует патогенетически обоснованная технология респираторной поддержки, которая бы позволяла настраивать режим вентиляции легких в соответствии с состоянием больного
Работ, отражающих воздействие современных реаниматологических технологий, в первую очередь ИВ Л, на механизмы ДН при поражении головного и спинного мозга, крайне мало (Амчеславский В Г, 2000, Бобринская И Г, 2002) Исследования последних лет, проводимые в клиниках нашей страны и за рубежом в условиях современной респираторной поддержки, касаются лишь отдельных сторон патогенеза вентиляционных нарушений при поражении ЦНС (Кондратьев А Н, 2002, Мартыненков В Я , 2004, Белкин А А, 2005) Вместе с тем, изучение механизмов вентиляционной недостаточности (нару-
шений регуляции дыхания, слабости дыхательной мускулагуры, обструктив-ных и рестриктивных расстройств) в условиях длительной респираторной поддержки - сложная и недостаточно методологически проработанная задача (Маши J , Wheeler А, 1997) Перспективным направлением изучения механизмов вентиляционных нарушений у пациентов с поражением ЦНС, требующих длительной респираторной поддержки, является комплексная оценка показателей дыхательной активности и механики дыхания с учетом состояния ЦНС, антропометрических характеристик и режима ИВЛ (Мороз В В , Бурляев Ю А,2005)
Таким образом, назрела необходимость в уточнении вопросов патогенеза, диагностики и коррекции вентиляционных нарушений при поражении ЦНС в условиях современной респираторной поддержки с использованием новых диагностических и лечебных технологий
Цель исследования: изучить механизмы вентиляционных нарушений при поражении центральной нервной системы я разработать методы их коррекции
Задачи исследования:
Разработать методологические подходы к изучению механизмов вентиляционных нарушений у пациентов с поражением центральной нервной системы, требующих длительной респираторной поддержки, на основе оценки показателей дыхательной активности и механики дыхания с учетом состояния центральной нервной системы, антропометрических характеристик и режима искусственной вентиляции легких
Изучить особенности патогенеза нарушений ритма дыхания и слабости дыхательной мускулатуры, их связь между собой в зависимости от нозологической формы, тяжести и уровня поражения центральной нервной системы
Определить частоту и механизмы развития расстройств механики дыхания, их связь с нозологической формой, тяжестью и уровнем поражения центральной нервной системы, антропометрическими характеристиками, с развитием острого повреждения легких, пневмонии, эндобронхита, гипотонии бронхов
Изучить общие закономерности развития вентиляционных нарушений в процессе длительной респираторной поддержки в зависимости от нозологической формы, тяжести и уровня поражения центральной нервной системы
Разработать патогенетически обоснованную технологию коррекции вентиляционных нарушений при поражении центральной нервной системы, направленную на профилактику вторичного повреждения мозга и острого по-
вреждения легких, с учетом состояния центральной нервной, дыхательной систем, гемодинамики и метаболизма.
6. Провести сравнительную оценку эффективности существующей и предложенной технологий коррекции вентиляционных нарушений у пациентов с поражением центральной нервной системы, требующих длительной респираторной поддержки
Научная новизна
Впервые изучены механизмы вентиляционных нарушений в процессе длительной респираторной поддержки у пациентов с поражением центральной нервной системы на основе оценки показателей дыхательной активности и механики дыхания с учетом состояния центральной нервной системы, антропометрических характеристик и режима искусственной вентиляции легких.
Впервые обоснована целесообразность выделения 4 клинико-патогенети-ческих типов регуляции дыхания при поражении ЦНС, отражающих состояние нейрореспираторного драйва, имеющих различное прогностическое значение. Установлена зависимость частоты развития типов регуляции дыхания и слабости дыхательной мускулатуры от тяжести и уровня поражения ЦНС
Установлена зависимость развития обструктивных и рестриктивных расстройств вентиляции легких от уровня, тяжести поражения ЦНС и возраста Определена роль острого повреждения легких, пневмонии, эндобронхита, гипотонии бронхов в развитии обструкции дыхательных путей и торакопуль-мональной рестрикции. Выявлено, что при всех формах поражения ЦНС ре-стриктивные расстройства сопровождают обструктивные и острое повреждение легких.
Установлено, что в условиях проведения современной искусственной вентиляции легких возможны развитие острого повреждения легких без рестриктивных расстройств, регресс всех степеней торакопульмональной рестрикции и острого повреждения легких.
Изучены общие закономерности развития нейрогенных вентиляционных нарушений в зависимости от нозологической формы и уровня поражения ЦНС, выделены 4 формы течения ДН, определяющие её длительность и исход.
Обоснована необходимость учета типа регуляции дыхания, механических свойств аппарата внешнего дыхания, состояния дыхательной мускулатуры, системного и церебрального метаболизма, эпизодов развития респираторных факторов повреждения головного и спинного мозга при проведении респираторной поддержки у пациентов с поражением ЦНС
Практическая значимость
Разработаны методологические подходы к изучению вентиляционных нарушений у пациентов, требующих длительной респираторной поддержки, включающие способы диагностики регуляции дыхания, силы дыхательной мускулатуры, обструктивних и рестриктивных расстройств, острого повреждения легких, способ оценки влияния фактора на течение некомпенсированной ДН
Разработана технология коррекции нейрогенных вентиляционных нарушений, включающая комплекс методов диагностики, профилактики и лечения вторичного повреждения мозга и острого повреждения легких, позволяющая наиболее полно учитывать патогенез их развития в процессе длительной респираторной поддержки, и включающая принудительную и вспомогательную искусственную вентиляцию легких, дыхательную физиотерапию, адекватные медикаментозную терапию и мониторинг
Проведено комплексное изучение влияния предложенной технологии коррекции вентиляционных нарушений на состояние ЦНС, дыхания и исход лечения Установлено, что применение разработанной технологии способствует повышению выживаемости пациентов с продолжительной благоприятной формой течения ДН на 59% и снижает общую летальность пациентов с декомпенсиро-ванной нейрогенной ДН на 9,3% по сравнению с общепринятой технологией
Основные положения, выносимые на защиту:
Клинико-патогенетичская оценка показателей дыхательной активности в процессе длительной респираторной поддержки при поражении ЦНС позволяет выделять типы регуляции дыхания, оценивать состояние дыхательной мускулатуры, адекватность искусственной вентиляции легких, прогнозировать особенности течения вентиляционных нарушений и проводить их коррекцию
Мониторинг внутричерепного давления, состояния системных и церебральных метаболизма и гемодинамики, обструктивных и рестриктивных расстройств вентиляции легких в процессе длительной респираторной поддержки позволяет проводить дифференцированную коррекцию нейрогенных вентиляционных нарушений, направленную на профилактику и лечение вторичного повреждения мозга и острого повреждения легких
Разработанная технология коррекции вентиляционных нарушений при поражении центральной нервной системы, включающая длительную принудительную и вспомогательную искусственную вентиляцию легких, дыхательную физиотерапию, адекватные медикаментозную терапию, мониторинг состояния центральной нервной и дыхательной систем, гемодинамики и метаболизма, учитывает патогенетические особенности развития нейрогенных вентиляцион-
ньгх нарушений позволяет сократить частоту возникновения респираторных факторов вторичного повреждения мозга и снизить летальность
Внедрение в практику. Основные положения диссертации включены в учебный процесс кафедр патофизиологии Новосибирского государственного медицинского университета, анестезиологии и реаниматологии Новокузнецкого ГИУВа, филиала ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН, внедрены в клиническую практику отделений анестезиологии и реанимации городских клинических больниц №1 и №29 г Новокузнецка, Новосибирского НИИ травматологии и ортопедии
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на II и Ш Российских конгрессах по патофизиологии с международным участием (Москва 2000, 2004), на VII Съезде анестезиологов и реаниматологов России (Санкт-Петербург, 2000), на международном конгрессе «Респираторная поддержка на рубеже XXI века» (Красноярск, 2001), на международных конференциях «Критические технологии в реаниматологии» и «Реаниматология Ее роль в современной медицине» (Москва, 2003, 2004), на Ш Конференции молодых ученых с международным участием (Москва, 2004) В завершенном виде диссертация заслушана на ученом совете филиала НИИ общей реаниматологии РАМН, на ученом совете Новокузнецкого ГИУВа (2006) и на проблемной комиссии по патофизиологии Новосибирского государственного медицинского университета (2007)
Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа в виде статей в центральной печати и тезисов на Всероссийских и международных съездах, конференциях, симпозиумах, получены 12 патентов на изобретение
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 291 странице машинописи, состоит из введения, обзора литературы, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций Список литературы включает 361 источник, в том числе 191 отечественный и 170 зарубежных Иллюстрации представлены 46 таблицами, 66 рисунками
Личный вклад автора. Вклад автора заключался в предложении и подтверждении гипотезы исследования, в проведении литературного и патентного поиска, в разработке и внедрении патентов на изобретения, в сборе, обработке и анализе материала, в написании статей, в оформлении диссертации
