COVID-19 и дыхательная недостаточность. Почему не помогает ИВЛ?
А.Е.Новожилов
Клиника Бутейко в Москве
16 апреля 2020 г.
COVID-19: почему не помогает искусственная вентиляция легких (ИВЛ)?
1. В Нью-Йорке погибают 80% больных COVID-19, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких, причина неясна
2. Длительная гипервентиляция легких - причина высокой смертности на аппарате ИВЛ при COVID-19
3. Лечение дыхательной недостаточности при COVID-19 по способу, предложенному К.П.Бутейко
Профилактика и лечение клеточной гипоксии
Профилактика и лечение артериальной гипоксемии
Профилактика и лечение клеточной и артериальной гиперкапнии
Опасность искусственной вентиляции легких
Ограничение эффективности кислородной терапии
Причина острого повреждения легких при COVID-19
Профилактика острого респираторного дистресс-синдрома (ARDS) при COVID-19
4. Профилактика дыхательной недостаточности при COVID-19 по способу, предложенному К.П.Бутейко
1. В Нью-Йорке погибают 80% больных COVID-19, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких, причина неясна
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) применяется для компенсации дыхательной недостаточности у пациентов с COVID-19, между тем, по сообщениям средств массовой информации, наблюдается чрезвычайно высокая смертность больных, подключённых к аппарату ИВЛ.
10 апреля 2020 года информационное агенство сообщает, что в Нью-Йорке погибают 80% больных COVID-19, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких (ИВЛ). При этом обычный уровень смертности пациентов с затрудненным дыханием составляет 40-50%, указывает агентство со ссылкой на данные федеральных и местных властей.
Небольшое исследование показало в китайском Ухане смертность 86%, а один из отчетов сообщает в Великобритании о 66% погибших среди пациентов с COVID-19, подключенных к аппаратам ИВЛ.
Причина такой смертности неясна.
Китайские врачи еще в феврале высказывали сомнение в эффективности ИВЛ, так как интенсивное дыхание лишь ухудшало функцию легких, а интубация несла дополнительные риски для тяжелого больного.
При этом врачи пробуют альтернативные способы лечения, например, укладывать пациента в таких позах, чтобы разные участки легких могли лучше раскрыться или использовать аппарат для инвазивного экстракорпорального насыщения крови кислородом».
10 апреля 2020 года в интервью с врачами сообщается «об ИВЛ-ассоциированных повреждениях легких, зная о которых, врачи-реаниматологи выбирают щадящие режимы, малые дыхательные объемы, пытаются не форсировать повышение давления в дыхательных путях».
Сообщается, что «у пациента с COVID-19 снижается напряжение кислорода в крови в результате повреждения вирусом большой площади легких, которая перестает передавать кислород извне в кровь, возникает компенсаторная одышка. В такой ситуации переворот больного со спины на живот приводит к тому, что жидкость, скопившаяся в легких, не поджимает легкие, не влияет на газообмен и позволяет пережить критическую ситуацию».
2. Длительная гипервентиляция легких - причина высокой смертности на аппарате ИВЛ при COVID-19
Причиной высокой смертности на искусственной вентиляции легких при COVID-19 является длительная гипервентиляция легких.
В обычной ситуации вентиляция легких, значительно превышающая нормальные величины, способна привести к гибели здорового человека в течение 10 минут.
В начале прошлого века, в период бурных научных открытий по физиологии, лабораторные исследования на животных показали удивительный феномен: избыточная вентиляция легких в течение нескольких минут приводит к гибели совершенно здоровое лабораторное животное.
Однако, объяснить это явление смогли только через 70 лет, благодаря научным исследованиям российского врача и ученого к.м.н. К.П.Бутейко.
В нормальных условиях у здорового человека гипервентиляция легких в течение 10 минут способна снизить давление двуокиси углерода (СО2) в легких, в артериальной крови, в клетках до уровня, не совместимого с жизнью, в результате чего организм погибает или возникают компенсаторные реакции функциональной системы дыхания, действие которых будет направлено на нормализацию газовых констант (постоянных величин по кислороду и углекислому газу) и дыхательного гомеостаза в целом.
Самые яркие реакции, действие которых направлено на нормализацию дыхательного гомеостаза - это обратимая бронхиальная обструкция и приступ удушья у больных астмой или спазм сосудов и повышение артериального давления крови, а так же продолжительная остановка дыхания во сне (апноэ) у храпящего человека.
3. Лечение дыхательной недостаточности при COVID-19 по способу, предложенному К.П.Бутейко
Дыхательная недостаточность - это нарушение нормального газового состава крови и клеток, что при COVID-19 возникает вследствие продолжительной гипервентиляции легких, нарушения проходимости бронхов, нарастания неравномерности вентиляции, изменения рН артериальной крови и фрагментарного разрушения легочной ткани.
По данным различных исследователей площадь газообмена в легких у взрослого человека составляет около 100 квадратных метров. Огромная площадь газообмена обеспечивает потребности метаболизма в кислороде при различной степени физической активности: от выраженной гиподинамии до профессионального спорта.
Обмен веществ, который обеспечивает жизнедеятельность организма, в процессе дыхания получает кислород и освобождается от конечного продукта метаболизма - углекислого газа.
Дыхание - это газообмен между клетками организма и атмосферным воздухом, а движение дыхательных газов является главным регулятором рН крови и клеток.
Ряд заболеваний приводит к фрагментарному разрушению легочной ткани и уменьшению площади газообмена до 1/4 от исходной, что снижает эффективность газообмена в легких, в первую очередь сказывается на способности выполнять физические нагрузки и постепенно снижает качество жизни.
Профилактика и лечение клеточной гипоксии
Гипервентиляция легких, свойственная острой фазе заболеваний органов дыхания, снижает парциальное давление двуокиси углерода в легких (рСО2А), в артериальной крови (рСО2а), в клетках.
Гипокапния (дефицит СО2) на всех уровнях изменяет рН крови и нарушает диссоциацию (распад) оксигемоглобина, что затрудняет переход кислорода в клетки и создает клеточную гипоксию.
Эффект, в результате которого кровь полностью насыщена кислородом, но при этом возникает дефицит кислорода в клетках на уровне метаболизма, впервые был открыт русским ученым, профессором Б.Ф.Вериго в 1898 году, повторно открыт датским ученым Х. Бором (Christian Bohr) в 1904 году и получил название эффект Вериго-Бора.
На этом этапе заболевания нормализация внешнего дыхания по способу, предложенному К.П.Бутейко, позволяет:
- устранить легочную гипервентиляцию, устранить альвеолярную, артериальную, клеточную гипокапнию;
- устранение артериальной гипокапнии позволит нормализовать рН артериальной крови, диссоциацию оксигемоглобина и эффективно устранить клеточную гипоксию.
Профилактика и лечение артериальной гипоксемии
Научные исследования российского врача и ученого к.м.н. К.П.Бутейко показали, что избыточное дыхание, при котором происходит увеличение общей вентиляции легких по отношению к активности метаболизма, нарушает бронхиальную проходимость, создает неравномерность вентиляции легких, уменьшает площадь газообмена, что существенно снижает его эффективность.
Дефицит альвеолярного СО2 (альвеолярная гипокапния), возникший в результате легочной гипервентиляции, создает гипокапнический бронхоконстрикторный эффект, что создает неравномерность вентиляции легких, уменьшает площадь газообмена и может оказаться причиной снижения давления кислорода в артериальной крови (артериальная гипоксемия).
На этом этапе заболевания нормализация внешнего дыхания по способу, предложенному Бутейко, позволяет:
- устранить легочную гипервентиляцию и элементы скрытой бронхиальной обструкции, возникшие в результате альвеолярной гипокапнии;
- нормализация бронхиальной проходимости позволяет нормализовать площадь газообмена и устранить артериальную гипоксемию, начальную клеточную и артериальную гиперкапнию;
- устранение артериальной гипо- или гиперкапнии нормализует рН артериальной крови, распад оксигемоглобина и устраняет клеточную гипоксию.
Профилактика и лечение клеточной и артериальной гиперкапнии
Функциональное снижение эффективности газообмена в результате легочной гипервентиляции на начальном этапе заболевания за короткое время получает негативное развитие в результате разрушения легких в ответ на вторжение вируса.
Разрушение легочной ткани дополнительно уменьшает площадь и эффективность газообмена в легких, что может быть причиной нарастания артериальной гипоксемии, значительной клеточной и артериальной гиперкапнии и гибели пациента.
На этом этапе заболевания нормализация внешнего дыхания по способу, предложенному Бутейко, позволяет:
- устранить легочную гипервентиляцию и элементы скрытой бронхиальной обструкции, возникшие в результате альвеолярной гипокапнии, что обеспечит нормальный газообмен через неповрежденные участки легких и позволит быстро устранить значительную клеточную и артериальную гиперкапнию;
- нормализация газообмена через неповрежденные участки легких позволит устранить артериальную гипоксемию;
- устранение артериальной гиперкапнии нормализует рН артериальной крови, распад оксигемоглобина и позволит устранить клеточную гипоксию.
Причина острого повреждения легких при COVID-19
Коронавирусная (лат. Coronaviridae) инфекция COVID-19 (Corona virus disease 2019) - это острая инфекция, вызываемая коронавирусом SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome), которая может протекать в форме острой респираторной инфекции с осложнениями в вирусную пневмонию и острый респираторный дистресс-синдром (Acute Respiratory Distress Syndrome - ARDS).
Острый респираторный дистресс-синдром (ARDS) развивается в результате сильного иммунного ответа на вторжение вируса и начало острой диффузной пневмонии.
В начальной (экссудативной) фазе диффузного воспаления легких выделяются противовоспалительные вещества, которые повреждают капилляры и альвеолы, в результате чего эксудат проникает в альвеолярное воздушное пространство, что повреждает легкие и нарушает газообмен.
Активация сильного иммунного ответа вирусом и большой выброс противовоспалительных веществ являются одной из причин острого повреждения легких и развития ARDS.
Профилактика острого респираторного дистресс-синдрома (ARDS) при COVID-19
Острый респираторный дистресс-синдром (ARDS), возникающий при COVID-19, можно предотвратить или остановить на ранней стадии развития, если снизить активность и затормозить скорость развития пневмонии с помощью кортикостероидов в малых дозах и нормализации давления двуокиси углерода в легких (рСО2А) по способу, предложенному К.П.Бутейко.
Опасность искусственной вентиляции легких
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) применяется для компенсации дыхательной недостаточности, нормализации газового состава крови и клеток.
Относительно безопасной при сохранении сомнительной эффективности может считаться искусственная вентиляция легких небольшим объемом воздуха при низком давлении, параметры которой максимально приближены к физиологической норме для состояния покоя.
1. Главная опасность искусственной вентиляции легких заключается в длительной гипервентиляции легких, что делает процедуру ИВЛ опасной и мало эффективной.
Гипервентиляция легких создает альвеолярную и на начальном этапе артериальную гипокапнию, которая изменяет рН крови и является причиной клеточной гипоксии.
Альвеолярная гипокапния создает гипокапнический бронхоконстрикторный эффект, который с другими элементами скрытой бронхиальной обструкции существенно уменьшает площадь газообмена и может оказаться причиной артериальной гипоксемии.
На этом этапе артериальная гипокапния постепенно переходит в гиперкапнию в результате уменьшения площади и эффективности газообмена.
2. Нарушение бронхиальной проходимости, нарастающая неравномерность вентиляции и острая гибель легких (острый респираторный дистресс-синдром - ARDS) не позволяют обеспечить необходимый газообмен через неповрежденные участки лёгких, чтобы устранить клеточную и артериальную гиперкапнию.
3. В итоге, длительная гипервентиляция легких, которая не позволяет нормализовать газовые константы, делает площадь вентиляции легких избыточной по отношению к метаболизму и приводит к быстрому развитию пневмосклероза в качестве компенсаторной реакции дыхательного гомеостаза.
Ограничение эффективности кислородной терапии
Дыхание газовой смесью с повышенным содержанием кислорода имеет своей целью увеличить насыщение артериальной крови и клеток организма кислородом.
Тем не менее, известно, что кровь всегда и при любых условиях, в том числе при значительном уменьшении площади вентилируемой поверхности легких, полностью насыщена кислородом, то есть, весь гемоглобин, который является физическим носителем кислорода, занят.
Причиной артериальной гипоксемии может быть недостаточное поступление воздуха в зону газообмена.
Гипервентиляция легких, создавая гипокапнический бронхоконстрикторный эффект, усиливает неравномерность вентиляции легких, нарушает проходимость бронхов, формирует элементы обширной скрытой бронхиальной обструкции, что может оказаться главной причиной снижения кислорода в артериальной крови (артериальной гипоксемии).
Подача кислорода в объеме, превышающем физиологическую норму по вентиляции легких воздушной смесью может оказаться причиной артериальной гиперкапнии и вызвать гипокапнический бронхоконстрикторный эффект, резко уменьшающий площадь газообмена в легких.
На этом этапе заболевания нормализация внешнего дыхания по способу, предложенному К.П.Бутейко, нормализует бронхиальную проходимость, увеличивает площадь газообмена, в том числе через неповрежденные участки легких, что особенно важно при COVID-19 и нормализует оксигенацию артериальной крови естественным образом.
В большинстве случаев упускается из внимания тот факт, что переход кислорода из крови в клетки регулируется рН крови, а не степенью насыщения крови кислородом.
В нормальных условиях гипервентиляция легких в течение 10 минут, создавая дефицит СО2 в легких и крови, приводит к изменению рН крови и нарушению диссоциации оксигемоглобина, что приводит к парадоксальной ситуации: кровь полностью насыщена кислородом, так как газообмен в легких не нарушен, а в клетки и ткани кислород не поступает, и возникает клеточная гипоксия, которую не возможно устранить без нормализации рН крови (эффект Вериго-Бора).
Незначительный клинический эффект в результате дыхания кислородом может быть обусловлен повышением кислорода в плазме крови, в то время как для эффективного устранения клеточной гипоксии необходимо нормализовать рН крови и общую вентиляцию легких.
4. Профилактика дыхательной недостаточности по способу, предложенному К.П.Бутейко
Для предотвращения клеточной гипоксии, артериальной гипоксемии, клеточной и артериальной гиперкапнии достаточно устранить легочную гипервентиляцию и нормализовать внешнее дыхание по способу, предложенному К.П.Бутейко.
1. При отсутствии повреждения легочной ткани газообмен нормализуется в результате устранения элементов скрытой бронхиальной обструкции, нормализации рН крови и нормальной диссоциации оксигемоглобина.
2. В случае повреждения любой площади легочной ткани газообмен будет осуществляется в достаточном объеме через здоровые участки при отсутствии скрытой бронхиальной обструкции и нормального рН артериальной крови.
Восстановить дыхание через нос в полном объеме, устранить шумное и глубокое дыхание через рот, положить пациента с дыхательной недостаточностью на живот, чтобы ограничить экскурсию грудной клетки и живота и уменьшить легочную гипервентиляцию, - эти меры окажут больший положительный эффект, чем ИВЛ и кислородная терапия.
16 апреля 2020