Сыртқы тыныс патофизиологиясы

Сыртқы тыныс жеткіліксіздігі - деп белгілі бір жүктемелерден кейін немесе тыныштық жағдайдың өзінде қанның қалыпты газдық құрамын сақтап тұра алмайтын өкпе мен тыныс алу жолдарының жағдайын айтады.

Ол мына себептерден:

● тыныс алу жолдарының тарылуынан;

● өкпе тінінің дерттік өзгерістерінен;

● өкпеде қанайналым бұзылыстарынан;

● кеуде қуысы қозғалыстарының бұзылыстарынан;

● тыныстық бұлшықеттердің бүліністерінен;

● тыныс алудың жүйкелік реттелулерінің бұзылыстарынан (ОЖЖ бүліністерінен) – дамиды.

Сыртқы тыныс жеткіліксіздігі нәтижесінде өкпеде оттегінің сіңірілуі, артериалық қанда гемоглобиннің оттегіге қанығуы және организмнен көмір қышқылы газының сыртқа шығарылуы бұзылады. Ол организмнің тыныштық жағдайының өзінде де артериалық гипоксемия мен гиперкапния (тыныстык ацидоз) дамуына әкеледі және қол жұмысына немесе физикалық жүктемелерге адамның мүмкіншіліктерін азайтады.

Өкпеде газдардың алмасуы майда бронхиолалардан басталатын өкпе ұяшықтарында болады. Сау адамдарда тыныс алуға қатысатын өкпенің беті 160-200 м² теңеледі. Газдардың алмасуын қамтамасыз ететін бұл алаңда 100 000-дай респирондар деп аталатын өкпенің терминалдық тыныстық бірлігі және бірнеше миллиондаған өкпе ұяшықтары болады. Олар өкпе артериолаларымен келетін веналық қанмен қамтамасыз етіледі. Бұл артериолалар қылтамырларға тармақталып, ұяшықтарды жанжағынан қоршап тұрады және ары қарай өкпе көктамырларына ауысады. Веналық қан оттегіні қабылдап, көмірқышқыл газын өкпе ұяшықтарына шығарып, артериалық қанға айналады. Ол дұрыс болуы үшін сыртқы ортадан өкпе ұяшықтарына жеткілікті мөлшерде оттегі түсуі және ұяшықтар жеткілікті түрде қанмен қамтамасыз етілуі қажет. Оттегі жеткілікті түсуі үшін өкпе ұяшықтарының дұрыс желдетілуі маңызды. Осыған байланысты, көмір қышқылы газының диффузиялық қабілеті оттегіге қарағанда 20,3 есе артық болудан, артериалық гипоксемия дамуына өкпе ұяшықтарының желдетілуі (V_a) мен олардың қанмен қамтамасыз етілуінің (перфузиясының) арақатынасының ((V_a/Q) бұзылыстары жиі әкеледі.

Қалыпты жағдайда қызмет атқаратын өкпе ұяшықтарына қан жақсы келеді де, қызмет атқармайтын ұяшықтарға оның келуі шектеледі. Өйткені өкпе ұяшығында рО₂ төмендеуіне жауап ретінде қылтамырлар алдындағы майда артериолалар жиырылады (Эйлер рефлексі). Содан V_a/Q арақатынасы 1-ге жуық болады.

Бұл арақатынастың бірден астам болуы қан келмейтін ұяшықтарда дәрменсіз вентиляция болуын көрсетеді. Бұндай жағдай өкпе артерияларының тарылуы, көптеген майда тамырлардың эмболиясы (ТШҚҰ-синдромы, майлық эмболия, қанның ұсақ ұйындыларынан тромбоз дамуы, сепсис, жарақаттық сілейме кездерінде тромбоциттер мен нейтрофилдердің шоғырларымен майда тамырлардың бітелуі т.с.с.) кездерінде байқалады. Осыдан қанның оттегіге қанығуы болмай, артериалық гипоксемия дамиды.

Тыныстың минөттік көлемі дем алудың тереңдігі өзгермей, тек оның жиілеуімен бір деңгейде ұсталып тұрғаны өкпе ұяшықтарының желдетілуі азаюын және ауа алмасуының нашарлығын көрсетеді. Сондықтан өкпе ұяшықтарының желдетілу деңгейіне зор көңіл бөлінеді.

V_a/Q бірден төмен болуы қалыпты қан келетін ұяшықтардың желдетілмеуін көрсетеді. Бұндай жағдай обструкциялық бронхит, ателектаз т.с.с дерттер кездерінде байқалады және ол артериялық гипоксемияға әкеледі. Бірақ сау ұяшықтардың желдетілулері икемделістік түрлерде жоғары болудан гиперкапния дамымайды.

Сыртқы тыныс жеткіліксіздігінің клиникалық түрлері. Сыртқы тыныс алу жеткіліксіздігі қауырт, жіті және сүлде түрлерде болады. Қауырт тыныс жеткіліксіздігі бірнеше минуттан бірнеше сағаттың ішінде дамиды. Мәселен дыбыс байламдарының аяқ астынан жиырылуы немесе жоғары тыныс жолдарына бөгде зат түскенде адамның тұншығуы, бронхиалық демікпенің ұстамасы, өкпе тамырларында тромбоз, эмболия дамуы т.с.с. дерттер қауырт тыныс жеткіліксіздігін туындатады.

Жіті тыныс алу жеткіліксіздігі бірнеше тәуліктің ішінде дамиды. Мәселен, жіті пневмония, өкпеқапта сұйық, қан немесе ауа жиналуынан (гидроторакс, гемоторакс, пневмоторакс) өкпе сыртынан қысылып қалуы, өкпе ісінуі кездеріндегі сыртқы тыныс жеткіліксіздігі.

Сүлде тыныс жеткіліксіздігі бірнеше ай-жылдар бойы дамиды. Мәселен, өкпе эмфиземасы, пневмосклероз, өкпе туберкулезі т.с.с. аурулар. Сүлде тыныс жеткіліксіздігі үш сатыда өтеді:

● теңгерілген (компенсациялық) жеткіліксіздік сатысы. Бұл кезде өкпенің желдетілуі бұзылған белгілер болғанымен қанда отгегінің қалыпты деңгейі ұсталынып тұрады;

● шала тенгерілген (субкомпенсациялық) жеткіліксіздік сатысында өкпенің желдетілуі қалыпты деңгейде сақталады немесе төмендейді, өкпеде газдардың диффузиясы мен онда қанайналым бұзылады. Қанда оксигемоглобиннің деңгейі 93%-дан төмен азаяды, гипоксемия байқалады;

● теңгерілмеген (декомпенсацияланған) тыныс жеткіліксіздігі кезінде ауыр гипоксемия (артериялық қанда оксигемоглобиннің деңгейі 75%-дан төмен азаяды) және гиперкапния дамиды (артериялық қанда көмірқышқыл газының мөлшері с.б.б 42 мм-ден астам көбейеді). Сонымен, сыртқы тыныс жеткіліксіздігінің теңгерілмеген сатысында қанның газдық құрамы қатты өзгереді және ентік пайда болады.

Тыныс жеткіліксіздігінің клиникалық көріністері. Сыртқы тыныс жеткіліксіздігінің көріністері спецификалық және бейспецифкалық болып екі топқа ажыратылады. Оның спецификалық көріністері – деп тыныс алудың жеткіліксіздігіне ғана тән әйгіленімдерді айтады. Оларға артериялық гипоксемия мен гиперкапния жатады.

Бейспецификалық көріністеріне, тыныс алудың жеткіліксіздігінде ғана емес, басқа жүйелердің (мәселен, қан, жүрек-қан тамырлар жүйелерінің) аурулары кездерінде де байқалатын әйгіленімдерді жатқызуға болады. Бұларға:

● тыныс алудың жиілігі мен ырғағының өзгерістері;

● тері мен шырышты қабықтардың көгілдірленуі (цианоз);

● ентік;

● әртүрлі дерттік тыныстар дамуы - жатады.

Тыныс жеткіліксіздігі синдромы өкпенің пайдаланылмаған мүмкін-шіліктерінің қуатына байланысты дамиды. Сыртқы тыныс жеткіліксіздігі адамда ентік дамуымен көрінеді. Ентік (грек. dyspnoe) - тыныс алу бұлшықеттерінің ұдайы ауыр жұмыс атқаруымен және адамда ауа жетіспеу сезімімен байқалатын өте ауыр сезім. Бұл кезде тыныс алу қозғалыстарының тереңдігі мен жиілігінің, демді ішке тарту мен сыртқа шығару ұзақтығының, тыныс алу ырғағының өзгерістері байқалады және демді ішке тарту орталығы ұдайы қозу жағдайында болады. Тыныс алудың жиілігі мен ырғағының өзгерістері терең жиі тыныс, үстіртін жиі тыныс, сирек тыныс, инспирациялық ентік, экспирациялық ентік түрлерінде байқалады.

Терең жиі тыныс (гиперпное):

● қанда көмір қышқылы газының шамалы көбеюінен;

● қатты ауыру сезімінен;

● қол жұмысын атқарғанда бұлшықет тіні рецепторларының қозуынан;

● дем алатын ауада оттегі азаюынан - дамиды.

Гиперкапния және гипоксия тікелей тыныс алу орталығын қоздырады. Тіндік рецепторлардың қозуы мыйдағы торлы құрылымды қоздыру арқылы тыныс алу орталығының белсенділігін арттырады.

Терең сирек тыныс (брадипное) организмнің уыттануы (уремия, бауырлық кома), наркоз, гипероксия кездерінде байқалады. Уытты заттар мыйдағы торлы құрылымның сопақша мыйдағы тыныс алу орталығын әсерлендіретін ықпалын әлсіретеді және тыныс алу орталығының нейрондарына тікелей уытты әсер етеді. Бұл екі жағдайда да және наркоз, гипероксия кездерінде тыныс алу орталығының белсенділігі төмендейді.

Үстіртін жиі тыныс (тахипное немесе полипное) өкпеқаптың бүліністері (плеврит, пневмоторакс), өкпе тінінің бүліністері (пневмония, ателектаз, өкпе ісінуі, эмфизема т.б.) кездерінде пайда болады. Бүлінген өкпе тінінде гистамин, серотонин, кининдер, Н⁺-, К⁺- т.б. иондардың көбеюі тыныс жолдарының эпителий жасушаларында болатын, ирритантты деп аталатын, өкпе солуын қабылдайтын рецепторларды қоздырады. Содан тыныс алу орталығының белсенділігі күшейеді, кеңірдекшелердің рефлекстік тарылуы болады, олардың шырышты қабығындағы эпителий жасушаларынан шырыш бөліну көбейеді және өкпенің ауамен керілуін қабылдайтын рецепторлардың қозымдылығы артады, Геринг-Брейер рефлексі әсерленуінен тыныс алу жиілейді, тахипное дамиды. Өкпеқаптың бүліністерінде ондағы сезімтал жүйке аяқшаларынан ауыру сезімталдығы болады. Содан демді ішке тарту мезгілінен бұрын тез аяқталады. Өкпенің кейбір бөліктері дем алуға қатыспауынан қызмет атқарып тұрған өкпе ұяшықтары ауаға тез толып, Геринг-Брейер рефлексі бойынша тыныс алу жиілейді.

Инспирациялық ентік — демді ішке тартудың ауырлауымен және оның ұзаруымен сипатталады. Ол жоғары тыныс жолдары мен кеңірдек саңылаулары тарылғанда (күл ауруы, тамақ ісінулерінде, дыбыс байламдары жиырылғанда, бөгде зат тамаққа тұрып қалғанда) дамиды. Содан өкпе ұяшықтарының ауаға толуы біртіндеп баяулауынан өкпенің ауамен керілуінен дамитын, демді ішке тартуды тежейтін, Геринг-Брейер рефлексі кешеуілдейді. Демді ішке тартатын бұлшықеттердің қызметтері артып және өкпеқап ішінде қысым қатты төмендеп, өкпеге ауаны сору ұзаққа созылады. Демді сыртқа шығару кезінде тыныс алу жолдарында ауаның қысымы олардың сыртындағы қысымнан жоғары болады да, оған бөгет азаяды, дем шығару қалыпты мөлшерде байқалады.

Экспирациялық ентік кезінде демді сыртқа шығару ұзақтығы ауаны ішке тартудан ұзақ және ауыр болады. Ол пневмосклероз, силикоз, эмфизема кездерінде өкпе тінінің серпімділігі азаюдан және бронхиалық демікпе кезінде майда кеңірдекшелердің тарылуынан дамиды. Бұл кездерде өкпе ұяшықтарынан ауа шығарылуы бәсеңсуінен демді сыртқа шығарғанда тыныс алу жолдарындағы ауа қысымы кеуде қуысы ішіндегі қысымнан төмен болады, тарылған жер одан сайын тарылады, дем шығару ауырлайды. Демді ішке тартқанда өкпеқап ішінде теріс қысым болғандықтан тыныс алу жолдарындағы ауаның қысымы одан артып, тарылған жер кеңиді, демді ішке тарту жеңілдейді.

Үзілісті тыныс – деп тыныстық қозғалыстардың мезгіл-мезгіл қысқа мерзімге тоқтауымен қабаттасатын тыныс алуды айтады. Үзілісті тыныстың екі түрін ажыратады.

Чейн-Стокс тынысы бас сауыты ішіндегі қысым көтерілгенде (қан қүйылу, менингит, мыйда өспе өсуі т.б.), ұйықтатын немесе наркоздық дәрілермен уланғанда, ауыр артериялық гипертензия, мый тамырларының атеросклерозы, жүрек қызметінің жеткіліксіздігі кездерінде байқалады. Бұл тыныстың ерекшелігі болып тыныс алу кезінде тыныстық қозғалыстардың біртіндеп күшейіп, артынан әлсіреуі есептеледі. Оның даму жолдарында әдеттегі СО₂ газының мөлшеріне тыныс алу орталығының қозымдылығы төмендеуінің маңызы өте зор. Содан демді ішке тарту тек қанда СО₂ тым артық жиналғанында ғана пайда болады. Ары қарай тыныс алу орталығының қозымдылығы тыныстық бұлшықеттердің проприоцепторларынан түсетін серпіндермен, ширатылып аздап күшейеді. Тыныс алу қозғалысының тереңдігі үлкейген сайын өкпе желдетілуі жақсарады, көмірқышқыл газының артығы қаннан аластанады. Осыдан тыныс алу орталығының қозымдылығы қайта төмендейді, тыныс алу қарқыны және тыныстық бұлшықеттердің проприоцепторларынан серпіндердің тыныс алу орталығына түсуі азаяды — тыныс алу тоқтап (апное), үзіліс пайда болады. Бұл уақытта қанда СО₂ газы жиналады да, барлық жоғары да келтірілген оралым қайталанады.

Биот тынысы біркелкі тыныстық қозғалыстардың мезгіл-мезгіл қысқа мерзімге тоқтауымен сипатталады. Ол тыныстық ырғақ қалыптасуын реттеуге қатысатын нейрондардың ауыр бүліністерінен, науқастың жантәсілім алдындағы соңғы сатыларында дамиды. Тыныс алу орталығының көмір қышқылы газына сезімталдығы төмен болады.

Апнейстикалық тыныс (апнейзис) - инспирациялық бұлшықеттердің босаңсуы кешеуілдеуінен демді ішке тарту тырыспа түрінде қатты ұзаруымен көрінетін тыныс. Ол мыйда гипоксия дамуының бастапқы сатысында байқалады. Бұл кезде сопақша мыйдың тыныстық нейрондарының көпшілігінде жүйкелік серпін туындату белсенділік азаяды.

Гаспинг (ақтық дем) – бірнеше әлсіз қысқа тыныстық қозғалыстар. Ол мыйдың ауыр және ұзақ гипоксиясы кезінде пайда болады. Бұл кезде өкпенің желдетілуі қатты азаяды және ол тыныс алу орталығына рефлекстік әсер етпейді. Бұл тыныс жан тәсілім тапсырар алдында қысқа мерзімде болып, артынан клиникалық және биологиялық өлімге ауысады. Ақтық дем кезінде барлық тыныстық нейрондардың электр белсенділігі біртіндеп жоғалады.

Кусмауль тынысы тым терең және сирек тыныстық қрзғалыстармен және қатты тыныстық шуылмен қабаттасады. Бұндай тыныс алу қанда қышқыл өнімдер жиналып қалуына әкелетін дерттік жағдайларда (уремия, диабеттік кома) байқалады. Тыныс алудың бұндай бұзылу себебі болып, тыныс алу орталығы жасушаларына Н⁺ иондарының, кетондық денелердің, тікелей бүліндіргіш әсерлері есептеледі.

Сыртқы тыныс жеткіліксіздігінің патогенездік түрлері

Сыртқы тыныс жеткіліксіздігінің спецификалық көріністеріне қарай оның:

● гипоксемиялық немесе ұлпалық тыныс жеткіліксіздігі (I-түрі);

● гиперкапниялық-гипоксемиялық немесе вентиляциялық тыныс жеткіліксіздігі (II- түрі) -деп екі түрін ажыратады.

Гипоксемиялық тыныс жеткіліксіздігі кезінде артериялық қанда оттегінің үлестік қысымы с.б.б. 60 мм-ден төмендеп кетеді. Ол өкпе ұлпасының ауыр бүліністерінен және төменгі майда тыныс жолдарының ауруларынан дамиды. Оның даму жолдарында:

√ өкпе ұяшықтары мен қылтамырлар қабырғалары арқылы газдардың диффузиясының бұзылыстары;

√ ұяшықтардың желдетілуі мен олардың қанмен қамтамасыз етілуінің арақатынасы бұзылыстары;

√ веналық қанның, өкпе тамырларына түспей, тікелей сол жақ жүрек қуыстарына ауысуы;

√ дем алатын ауада оттегінің үлестік қысымы қатты азайып кетуі – маңызды орын алады.

Артериалық қанда оттегінің үлестік қысымы (Р_аО₂) азаю деңгейіне қарай гипоксемияның төрт дәрежесін ажыратады:

√ жеңіл дәрежесі Р_аО₂ с.б.б. 80-62 мм-ге дейін төмендегенде;

√ шамалы дәрежесі Р_аО₂ с.б.б. 61-51 мм-ге дейін төмендегенде;

√ ауыр дәрежесі Р_аО₂ с.б.б. 50-40 мм-ге дейін төмендегенде;

√ тым ауыр дәрежесі Р_аО₂ с.б.б. 40 мм-ден астам төмендегенде – байқал-ады.

Гипоксемияның соңғы үш дәрежесінде міндетті түрде емдік шаралар қолданылуы қажет. Шамалы дәрежесінде өз бетінше дем алып жатқан адамды газдық құрамында 30-40% оттегісі бар ауамен дем алдыру, ауыр дәрежесінде газдық құрамында 50%-дан астам оттегісі бар ауамен өкпені жасанды жолмен желдету, тым ауыр дәрежесінде таза оттегімен өкпені жасанды жолмен желдету қолданылады.

Артериялық гипоксемияның нәтижесінде мыйдың, жүректің, бүйректің т.б. ішкі ағзалардың жасушаларында гипоксия дамиды. Шамалы гипоксемиядан адамның парасаты, көз көруі төмендейді. Артериялық қанда оттегінің үлестік қысымы (Р_аО₂) сынап бағанасы бойынша 50 мм-ден азайғанда адамның масаттануы болып, өз жағдайын бағалай алмайды, ұйқы басады және сана-сезімі қарауытады. Ол одан ары қарай азайғанда естен тану, тырыспа-селкілдек дамып, мыйдың бүліністері пайда болады. Гипоксемия кезінде симпатикалық-адреналдық жүйенің қозуынан жүрек қағуы, артериялық қысым көтерілуі болып, артынан брадикардия және гипотензия дамиды. Басында гипоксияға жауап ретінде тыныс алу жиілеп (гиперпное), артынан ол гипокапнияның нәтижесінде сирейді, брадипное дамиды.

Гиперкапниялық-гипоксемиялық тыныс жеткіліксіздігі өкпе ұяшықтарының гиповентиляциясынан дамиды. Бұл кезде организмнен көмірқышқылы газының сыртқа шығарылуы азайып, қанда оның деңгейі көбейіп кетеді. Қанда бұл газдың үлестік қысымы с.б.б. 45 мм-ден астам көтеріледі. Гиперкапнияның деңгейі өкпе ұяшықтарының желдетілуі азаюынан тікелей байланысты болады. Осыдан қанда қышқылдық-сілтілік үйлесімділіктің бұзылуы байқалады, газдық (тыныстық) ацидоз дамиды. Оған артынан гипоксияның нәтижесінде метаболизмдік ацидоз қосылады. Артериалық қанда рСО₂ с.б.б. 60 мм-ден астам көбеюі тез арада өкпені жасанды түрде желдетуді қажет етеді.

Гиперкапнияның нәтижесінде мый тамырлары кеңіп, бас сауыты ішінде қысым көтеріледі. Содан ұйқы басу, селқостық, бас ауыруы, көңіл-күйдің қобалжуы, діріл пайда болады. Артынан естен тану болып, кома дамиды. Бұл әйгіленімдердің үдей түсуіне қарай артериалық қысым төмендеп кетеді. Өйткені гиперкапнияның нәтижесінде қанда протондардың көбеюі жүректің жиырылғыштық қабілетін төмендетеді, шеткері қан тамырларын кеңітеді, өкпеде прекапиллярлық гипертензия туындатады. Осылардан сол және оң қарыншалардың соққылық және минуттық көлемдері азаяды.

Пайда болу себептеріне қарай:

● обструкциялық (лат. obstructio - бітелу);

● рестрикциялық (лат. restrictio - шектелу, кішірею) - тыныс жеткіліксіздігі деп ажыратады.

Науқастарды спирометриялық зерттеу нәтижелері өзгереді.

Обструкциялық тыныс жеткіліксіздігі кезінде:

√ қарқынды дем шығарудың 1-секундындағы ауа көлемі (FEV_1c);

√ қарқынды дем шығарудың 1-секундындағы ауа көлемі (FEV_1c) мен қарқынды өкпенің тіршіліктік сыйымдылығының пайыздық арақатынасы (FEV_1c/FVC%);

√ қарқынды дем шығарудағы қарқынды өкпенің тіршіліктік сыйымдылығының 25-75% аралығындағы ауа ағымының көлемдік жылдамдығы (FEF_25-75%) - азаяды. Бұл кезде өкпеде қалдық ауа көлемі (RV) және онымен өкпенің толық сыйымдылығының арақатынасы (RV/TLC) көбейеді (- кесте).

Рестрикциялық тыныс жеткіліксіздігі кезінде:

√ өкпенің толық сыйымдылығы (TLC);

√ өкпенің тіршіліктік сыйымдылығы (VC) - қатты азаяды. Бұл кезде FEV_1c/FVC% мен FEF_25-75% өзгермейді (- кесте).

- кесте

Обструкциялық және рестрикциялық тыныс жеткіліксіздігі кездеріндегі спирометрия көрсеткіштерінің салыстырмалы сипаттамасы

Көрсеткіштері	рестрикциялық	обструкциялық
FVC	азаяды	шамалы азаяды
FEV1c	азаяды	қатты азаяды
FEV1c/FVC %	қалыпты деңгейде	қатты төмендейді
FEF25 – 75 %	қалыпты деңгейде	қатты баяулайды
VC	қатты төмендейді	азаяды
FRC	онша өзгермейді	көбейеді
RV	онша өзгермейді	көбейеді
TLC	қатты азаяды	онша өзгермейді
RV/TLC	біршама көбейеді	көбейеді

Ескертпелер:

FVC – forced vital capacity – қарқынды тіршіліктік өкпе сыйымдылығы;

FEV_1c – forced expiratory volume in 1 second – қарқынды дем шығарудың 1-секундындағы ауа көлемі;

FEV_1c/FVC% - қарқынды дем шығарудың 1-секундындағы ауа көлемі мен қарқынды тіршіліктік өкпе сыйымдылығының пайыздық арақатынасы;

FEF_25-75% - forced expiratory flow between 25 and 75% of forced vital capacity – қарқынды дем шығарудағы қарқынды тіршіліктік өкпе сыйымдылығының 25-75% аралығындағы ауа ағымының көлемдік жылдамдығы;

VC – vital capacity – тіршіліктік өкпе сыйымдылығы (қалыпты мөлшері 3,5 л.) ;

FRC – functional residual capacity – функциялық қалдық сыйымдылық (қалыпты мөлшері 3,0 л.);

RV – residual volume – қалдық ауа көлемі (қалыпты мөлшері 1,5 л.);

TLC – total lung capacity – толық өкпе сыйымдылығы (қалыпты мөлшері 5 л.);

RV/TLC – қалдық ауа көлемі мен толық өкпе сыйымдылығының арақатынасы.