Строение вируса SARS-CoV2. Шиповидный белок (S) способствует связыванию с трансмембранным рецептором ACE2 хозяина; белок оболочки (E) вместе с мембранным белком создает вирусную оболочку и определяет ее форму; белок гемагглютининовой эстеразы (HE) не исключено, что также задействован в механизме проникновения новых вирусов CoVs в клетку; нуклеокапсидный (N) белок связывается с геномной РНК вируса, образуя нуклеокапсид
COVID-19 — несегментированный РНК-вирус. COVID-19 относится к семейству коронавирусов, которое включает четыре повсеместно распространенных коронавируса, вызывающих обычную «простуду» (но у пациентов с сопутствующими неинфекционными заболеваниями может развиться вирусная пневмония).
SARS и MERS в свое время стали причинами эпидемий с высоким уровнем смертности, которые в некоторой степени имели сходство с COVID-19. COVID-19 в большей степени схож с SARS.
Вирус связывается с рецепторами ангиотензин превращающего фермента 2 типа (АПФ2), которые локализуются на альвеолярных клетках 2 типа и эпителиальных клетках кишечника (Hamming 2004).
SARS тропен к этим же рецепторам (отсюда и одно из названий COVID-19 — «SARS-CoV-2»).
Моноциты и макрофаги в воспалительном ответе. Неинфицированные моноциты/макрофаги из кровотока проникают в легкие, где они распознают вирионы и/или ядерно-цитоплазматические компоненты. С иммунными комплексами эти частицы попадают в клетку (a), где они презентируются TLRs, активизируя NFκB и/или IRF-зависимые пути воспаления (b,c). В результате неинфицированные моноциты/макрофаги выделяют значительное количество провоспалительных цитокинов (d,e), которые рекрутируют дополнительные клетки врожденного и адаптивного иммуннитета и вызывают дополнительное повреждение тканей
COVID-19 мутирует, что может только усложнить ситуацию. Вирулентность и пути передачи со временем меняются, и предсказать, каким образом, произошло заражение трудно . Новые данные позволяют предположить, что существует минимум две разные группы COVID-19. Это объясняет, почему в первых сообщениях из Ухани представлены данные о большей смертности, чем в последующих сериях случаев в остальных странах (Tang et al. 2020; Xu et al. 2020).
В эпидемиологии вирус носит название «SARS-CoV-2», а заболевание — «COVID-19».
Наблюдается непосредственный вирусный цитопатический эффект с поражением пневмоцитов, а не избыточную воспалительную реакцию; (Xu et al. 2/17). Осложненное течение сопрвождается:
1) ОРДС. В основе патофизиологических механизмов ОРДС лежит диффузное повреждение альвеол.
2) Цитокиновый шторм, который обычно развивается при бактериальном сепсисе или гемофагоцитарном лимфогистиоцитозе).
Передача от человека к человеку происходит капельным путем
Передача воздушным путем
Идеальным вариантом являются помещения с отрицательным давлением. Но при их отсутствии могут использоваться фильтры НЕРА в контуре аппарат-пациент.
Передача контактным путем (от прикосновений к лицу)
Этот путь передачи может оказаться невероятно важным:
(1) Инфицированный кашляет и распространяет крупные капли, содержащие вирусы. Капли оседают на поверхностях в комнате, создавая тонкую пленку. Вирус также может попадать во внешнюю среду с назальным секретом.
(2) Вирус сохраняется в окружающей среде. В зависимости от типа поверхности он может сохраняться на ней до четырех суток (Doremalen et al. 3/17/19).
(3) Кто-то другой через несколько дней касается зараженной поверхности, и вирус оказывается на его коже.
(4) Если он касается руками слизистых (глаза, нос или губы), это может стать причиной инфицирования.
Любое мероприятие по ограничению распространения вируса должно быть направлено на предупреждение контактного пути передачи. Указанная выше цепь событий может быть прервана следующими способами:
Когда может произойти передача?
Мембрана CD4+ Т-клетки
Клинические проявления COVID-19 варьируют в широких пределах, от бессимптомной инфекции до острой дыхательной недостаточности и смерти. Очевидно, в значительной мере это связано с особенностями иммунного ответа у пациента. Сейчас много внимания уделяют гуморальному иммунитету — появлению в крови антител (иммуноглобулинов IgG и IgM) к вирусным белкам; антитела вырабатывают B-лимфоциты. Однако существует также клеточный иммунитет, за который отвечают Т-лимфоциты. Суть его в следующем: патоген поедают клетки-макрофаги, фрагменты белков патогена экспонируют на своей мембране в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости (MHC). Фрагменты-антигены распознают Т-клетки с помощью Т-клеточных рецепторов (TCR) — эти рецепторы, как и антитела, относятся к иммуноглобулинам и специфично связываются с антигенами. У Т-хелперов в этом взаимодействии участвует также корецептор CD4, у Т-киллеров CD8. Основная задача Т-хелперов — усиление адаптивного иммунного ответа. Соответственно, присутствие в крови Т-лимфоцитов с рецептором CD4 (CD4+ клеток) и TCR, подходящим к антигену SARS-CoV-2, может способствовать развитию иммунного ответа при COVID-19. Для SARS-CoV 2002/03 (атипичной пневмонии) ответы CD4+ T-клеток на белок S коронавируса, как правило, связаны с положительными исходами.
Шейн Кротти из Отдела по открытию вакцин в Институте иммунологии Ла-Хойя, один из ведущих авторов работы, опубликованной в Cell, отмечает, что противовирусная вакцина, чтобы вызывать продукцию антител, должна стимулировать Т-хелперы. «Это воодушевляет, что мы наблюдаем эти результаты важны для разработчиков вакцин еще в одном отношении, говорит молекулярный вирусолог Рэйчел Грэм из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. Большинство вакцин вызывают иммунный ответ против S-белка, но группа из Ла-Хойя показала, что Т-клетки реагируют на несколько вирусных белков. Возможно, вакцины, которые воздействуют на иммунную систему с помощью этих белков, окажутся более эффективными. «Важно не концентрироваться на единственном белке»,-пишит Грэм.
В начале августа в Росси вышел первый в мире паталогоанатомический атлас COVID-19. На основании данных аутопсии 2000 умерших сделаны следующие выводы:
Персистирующий воспалительный статус у пациентов с тяжелой и критической степенью тяжести COVID-19 действует как важный триггер для каскада коагуляции, в частности IL-6, может активировать систему свертывания и подавлять фибринолитическую систему. Нельзя исключить, что вследствие прямого воздействия вируса происходит повреждение эндотелия сосудов легких и периферических сосудов, что также является важным индуктором гиперкоагуляции, как и агрессивный иммунный ответ. Появление антифосфолипидных антител может усиливать коагулопатию.
Такое явление у пациентов с тяжелыми и критическими состояниями редко встречалось при других коронавирусных инфекциях или гриппе типа А. Клиническое течение COVID-19 характеризуется гиперкоагуляцией с удлинением протромбинового времени, повышением уровня D-димера и фибриногена в сыворотке крови, при почти нормальном активированном частичном тромбоплатиновом времени, что приводит к тромбозам разной локализации, тромбоэмболиям и развитию синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдрома).
Прогрессирование COVID-19 также связывают с постоянным снижением доли лимфоцитов и значительным повышением числа нейтрофилов в крови. Помимо этого в сыворотке крови повышаются уровни маркеров воспаления: С-реактивного белка, ферритина, интерлейкина (IL-6, IP-10, MCP1, MIP1A и TNFα). Было показано, что снижение числа лимфоцитов, повышение уровня ферритина, IL-6 и D-димера являются неблагоприятными прогностическими факторами COVID-19. Обсуждается роль нетоза нейтрофилов (одного из недавно открытых видов их генетически запрограммированной гибели) в патогенезе ДВС-синдрома. Механизмы, лежащие в основе прогрессирующей лимфопении у тяжелых и критических пациентов с COVID-19, остаются неясными. Очевидно, что это может быть связано не только с функциональным истощением лимфоцитов и/или гибелью части лимфоцитов посредством апоптоза или пироптоза, а также патологического фагоцитоза собственными макрофагами. Несомненна роль гиперэргической иммунной реакции на SARS-CoV-2 у части больных, что обусловливает бурное развитие иммунной воспалительной реакции, выраженного синдрома системной воспалительной реакции, с тяжелой альтерацией ткани легких в виде диффузного альвеолярного повреждения, а также сосудистого русла, других органов, с развитием картины септического шока. Полагают, что ведущую роль в этом играют CD4+ Т-лимфоциты и различные провоспалительные цитокины («цитокиновый шторм»). Не исключается также роль вирус-индуцированных аутоиммунных реакций.
Обсуждается возможность развития генерализованных форм течения SARS-CoV-2, вирусного сепсиса и поражения различных органов, включая ЦНС.
Частота смертельных осложнений (непосредственных причин смерти, в %) у умерших от COVID-19 в г. Москве с 20 марта по 22 мая 2020 г. (n = 2000).
Исследование показало, что основным морфологическим проявлением в легких является диффузное альвеолярное повреждение (ДАП) в сочетании с вовлечением в патологический процесс сосудистого русла легких и альвеолярно-геморрагическим синдромом. Термин вирусной (интерстициальной) пневмонии, широко используемый в клинике, по сути своей отражает именно развитие ДАП, а при COVID-19 должен подразумевать еще и патологию сосудов легких, прежде всего микроциркуляторного русла, – микроангиопатию с тромбозом (редко – деструктивно-продуктивный тромбоваскулит). В свою очередь тяжелое диффузное альвеолярное повреждение является синонимом клинического понятия «острый респираторный дистресс-синдром» (ОРДС). На аутопсии легкие увеличены в объеме и массе, причем у части больных поражены преимущественно задне-базальные отделы (встречается примерно в трети летальных исходов), а на вскрытии в их передних отделах наблюдается острое вздутие (ткань легких повышенной воздушности, розового цвета, режется с хрустом). Изменения легких макроскопически соответствовали понятию «шоковое легкое». Ткань легких диффузно уплотнена и практически безвоздушна, с поверхности характерного «лакового» вида, на разрезе темно-вишневого или красно-бурого цвета, с участками ателектазов (дистелектазов), часто обширными сливными кровоизлияниями и нередко – различной величины геморрагическими инфарктами. Также характерны множественные пристеночные и обтурирующие тромбы ветвей легочных артерий и вен разного калибра, причем в отдельных случаях тромбоз легочных артерий распространялся на правые отделы сердца – желудочек и даже предсердие.
Тромбы ветвей легочной артерии следует дифференцировать с тромбоэмболами, которые также были выявлены в части наблюдений, а их источником явились глубокие вены нижних конечностей, вены малого таза, реже – правые отделы сердца. На плевре у части умерших были обнаружены характерные наложения фибрина (очаговый и распространенный фибринозный плеврит обычно без значительного выпота в плевральных полостях), причем не только при геморрагических инфарктах. При присоединении бактериальной суперинфекции развивается фибринозно-гнойный плеврит.
Гистологически изменения легких соответствуют двум фазам ДАП.
Для экссудативной (первой, ранней) фазы ДАП (первые 7–8 суток, реже – до 14-х суток от начала заболевания) характерны следующие изменения:
Рис. Диффузное альвеолярное повреждение, экссудативная фаза. Десквамированный альвеолярный эпителий в виде пластов, лимфоциты и макрофаги в просветах альвеол. Острое полнокровие сосудов микроциркуляторного русла. Окраска гематоксилином и эозином, х 120.
В экссудативную и пролиферативную фазы ДАП обнаружен ранее не описанный при поражении другими коронавирусами феномен аутоцитофагии: в просветах альвеол в части наблюдений выявлялись макрофаги, содержащие в своей цитоплазме фрагменты различных клеток, более вероятно – лимфоцитов (апоптотические тельца), а также эритроцитов. Этот феномен имеет сходство с изменениями при вторичном гемофагоцитарном лимфогистиоцитозе, обусловленном вирусной инфекцией. Аналогичные изменения обнаруживаются в лимфоидной ткани.
Рис. Тромбоэмбол смешанного строения в легочной артерии. Окраска гематоксилином и эозином, х 60.
Пролиферативная (вторая, поздняя) фаза ДАП (после 7–8 суток и более от начала болезни) характеризовалась следующими изменениями:
Рис.Диффузное альвеолярное повреждение, пролиферативная фаза. Миксоидный отек периваскулярной стромы и межальвеолярных перегородок. Окраска гематоксилином и эозином, х 60.
В 37 % наблюдений выявлена, наряду с признаками вирусной пневмонии (причем как в экссудативную, так и пролиферативную фазы ДАП), бактериальная очаговая, сливная или долевая пневмония.
Помимо изменений легких, разной степени выраженности, на аутопсиях были выявлены разнообразные поражения других органов и систем, патогенез которых пока не ясен, но, вероятно, носит сложный многофакторный характер. Среди таких основных факторов – специфическое вирусное повреждение, гипоксия, микроангиопатия, гиперкоагуляция и гиперэргическая иммунная реакция (возможно, и аутоиммунная), а также ятрогенное лекарственное повреждение. Кроме того, различные морфологические изменения связаны с коморбидными заболеваниями и их осложнениями, что характерно для COVID-19, летальные исходы от которого в подавляющем большинстве наблюдаются у больных старших возрастных групп.
Современная пандемия COVID-19 привела к массовому появлению пациентов с дыхательной недостаточностью и потребностью в искусственной вентиляции легких (ИВЛ). В механической вентиляции легких нуждаются до 31% госпитализированных пациентов с диагнозом COVID-19, а среди тех, кто поступил в отделения интенсивной терапии – от 47 до 71% .
Согласно всем существующим мировым рекомендациям при лечении больных с дыхательной недостаточностью при COVID-19 может использоваться:
1.Высокопоточная оксигенотерапия (HFNC);
2.Неинвазивная вентиляция лёгких (НВЛ) , когда в дыхательном контуре удерживается baseline pressure (или СРАР, или ПДКВ), необходимое между дыхательными циклами для предотвращения спадения альвеол). СРАР может обеспечить более высокое среднее давление в дыхательных путях и, таким образом, наилучшее раскрытие спавшихся альвеол (рекрутмент).
НВЛ показана при:
- тахипноэ (более 25 движений в минуту для взрослых),если не исчезает после снижения температуры тела;
- PaO2 < 60 мм.рт.ст. либо PaO2/FiO2 < 300;PaCO2 > 45 мм.рт.ст.; pH < 7,35;
- Vt < 4-6 мл/кг (дыхательный объем (мл) / масса тела (кг) пациента); - SpO2 < 90%.
Это те пациенты, у которых коронавирусная инфекция поражает более 50% легких, частота дыхания выше 30 за 1 минуту с признаками тяжелого течения, Клинически это проявляется частым и поверхностным дыханием, нарастанием одышки, посинением носогубного треугольника.
Патофизиологическое отличие в поражении лёгких от наблюдаемых ранее, состоит в нарушении эластичности легочной ткани, или комплаенсе, при ковиде она особенно не нарушается. Основное нарушение с точки зрения патофизиологии — это гипоксемия и вентиляционно-перфузионный дисбаланс (нарушение газообмена в легких). Главные характеристики механики дыхания — это податливость и сопротивление. Если эластичность легких не нарушена, то у пациента нет трудностей при дыхании, нет одышки, но говоря сегодня о кардинальных отличиях других вирусов от вируса SARS-CoV-2, прежде всего отмечают огромное количество пневмоний. Почти у всех пациентов, попавших в стационар с COVID-19, поражены легкие.
Рекомендуемые параметры НВЛ- дыхательный объём от 4 до 8 мл/кг (прогнозируемая масса тела) и давление вдоха менее 30 см H₂O.
У детей дыхательный объём от 5 до 8 мл/кг (прогнозируемая масса тела) при сохранной растяжимости легочной ткани и от 3 до 6 мл/кг при плохой растяжимости; давление вдоха должно быть менее 28 см H₂O.
Применение положительного давления в конце выдоха может быть необходимым у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом. Оптимальный режим четко не определен, хотя в рекомендациях предлагаются более высокие значения давления (например, более 10 см H₂O). Протокол доступен на ARDSnet 50.
Для пациентов с умеренным и тяжелым острым респираторным дистресс-синдромом рекомендуется положение лежа на животе в течение 12-16 часов в день.
Положение лёжа на боку рекомендуется для беременных женщин.
Согласно методическим рекомендациям Минздрава РФ 7 версии-
Рекомендован пошаговый подход в респираторной терапии:
У детей терапия острой дыхательной недостаточности (ОДН)
включает следующие виды респираторной поддержки:
Алгоритм при ОДН
Пациентам с острой дыхательной недостаточностью вследствие COVID-19 рекомендовано использовать пошаговый подход в выборе методов респираторной терапии для улучшения результатов лечения:
Оксигенотерапия и НВЛ при COVID-19.
Пациентам с COVID-19 при насыщении гемоглобина кислородом менее 92 процентов рекомендовано проведение оксигенотерапии до достижения 96–98 процентов.
Пациентам с гипоксемической ОДН вследствие COVID-19 на первом этапе рекомендовано использовать высокопоточную оксигенацию с потоком 30–60 л/мин вместо стандартной оксигенотерапии или НВЛ, так как она имеет преимущества в обеспечении адекватной оксигенации и не увеличивает риск передачи инфекции.
При использовании высокопоточной оксигенотерапии рекомендовано надеть на пациента защитную маску. Пациентам с COVID-19 рекомендовано сочетание оксигенотерапии (стандартной или высокопоточной) с положением пациента лежа на животе не менее 12–16 часов сутки(пронпозиция), что приводит к улучшению оксигенации и возможному снижению летальности.
Пациентам с гипоксемической (паренхиматозной) ОДН при COVID-19 НВЛ и высокопоточная оксигенация рекомендована при сочетании низкой рекрутабельности альвеол (собственно вирусная (поли)очаговая пневмония) с незначительно сниженной или нормальной податливостью легких и грудной стенки.
Продемонстрировано преимущество высокопоточной оксигенации перед НВЛ у этих пациентов.
При отсутствии технической возможности проведения высокопоточной оксигенотерапии или ее неэффективности рекомендовано использование неинвазивной вентиляции аппаратами . НВЛ для стационарного или домашнего использования в режиме СРАР до 15–18 см вод. ст.
В исследовании из Китая HFNC был самой распространенной вентиляционной поддержкой. Из пациентов, испытывающих тяжелую острую дыхательную недостаточность из-за COVID-19, 63% получали HFNC в качестве терапии первой линии и 33% — НВЛ. Согласно «Руководство по COVID-19 (Китай 2020)» NIV не рекомендуется пациентам с COVID-19, которым не подошло лечение HFNC. Некоторые тяжелые пациенты быстро прогрессируют к ОРДС. Чрезмерное давление воздуха может вызвать растяжение желудка и непереносимость терапити, которые способствуют аспирации и ухудшают поражение легких. Возможно краткосрочное (менее 2 часов) использование NIV под тщательным контролем, если у пациента острая левожелудочковая сердечная недостаточность, хроническая обструктивная болезнь легких или иммунодефицит.
В случаях, когда улучшение симптомов респираторного дистресса или индекса PaO2/FiO2 не наблюдается, интубацию следует проводить как можно раньше. Целесообразно проводить NIV с двойным контуром. При применении NIV с одной трубкой между маской и клапаном выдоха должен быть установлен вирусный фильтр. Маску следует подбирать по размеру, чтобы уменьшить риск распространения вируса при утечке воздуха.
В некоторых местах, особенно в Италии, используются шлемные устройства, которые полностью закрывают голову пациента и могут помочь ограничить распространение аэрозоли вируса — в отличие от лицевых масок и носовых масок, обычно используемых при НВЛ. Детализируя итальянский опыт работы при пандемии COVID-19, эксперты отмечают, что CPAP может быть полезным не только для уменьшения количества случаев с необходимостью перевода пациента в отделение интенсивной терапии(ОИТ) и количества пациентов, нуждающихся в интубации, но также и потому, что медсестры могут хорошо управлять такими CPAP-аппаратами.
Шлем для НВЛ может обладать несколькими преимуществами:
Снижает вероятность контаминации окружения (Cabrini 2020; Hui 2015).
При возникновении рвоты уменьшается риск аспирации.
Итальянская версия шлема более удобна, чем доступные в других странах —так как разработана с антивирусным фильтром для предотвращения аэрозолизации и дополнительными портами для медицинского персонала.
Однако итальянский шлем не одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), хотя устройство шлема было опробовано Национальным институтом здравоохранения США (NIH) в качестве лечения острого респираторного дистресс-синдрома.
Соблюдение требований безопасности при использовании СРАР и BiPAP
Для создания замкнутой системы и ограничения передачи необходимы вирусные фильтры.
Если используется двухтрубочный контур, то достаточно разместить фильтры только на линии выдоха.
Если аппарат BiPAP оснащен однотрубным контуром, то вирусный фильтр может быть прикреплен непосредственно к маске. Улучшение плотности прилегания маски может повысить безопасность.
Шлем для неинвазивной вентиляции, теоретически, обладает наибольшими преимуществами.
Реабилитация после СОVId 19.
На всех этапах реабилитации должны соблюдаться следующие правила:
Соблюдать прон-позицию в период сна и отдыха.
Питание только натуральными продуктами, как в детстве.
Рацион питания должен быть разнообразным за счет молочных, мясных блюд, свежих овощей и фруктов. При этом следует ограничить экзотические продукты, алкогольные напитки, острые, жареные и жирные блюда. Пищу лучше готовить на пару или запекать. Так она лучше усваивается организмом и сохраняет полезные питательные вещества. Суточный объем питания нужно разделить на 5-6 приемов, чтобы не отягощать желудочно-кишечный тракт. Пить чай чай «Улун Жень-Шень» КНР, детям корень солодки как эффектифное фитосредство.
ЛФК Физические упражнения в виде лечебной гимнастики и дыхательной гимнастики Александры Стрельниковой:
В процессе анализа массива данных рандомизированных клинических исследований(РКИ) выявлены основные направления реабилитации больных с вирусными пневмониями. Для улучшения бронхиальной проходимости используют методы кинезотерапии (физические упражнения и дыхательные упражнения). Физические упражнения являются ядром программ реабилитации пульмонологических больных и дыхательной реабилитации, их влияние зависит от способа, интенсивности, времени и места проведения, оказывают положительное влияние на физическое и психическое здоровье и качество жизни пациентов с COVID-19 [28].
Для купирования остаточных проявлений легочной недостаточности – методы неивазивной вентиляции легких (СРАР-терапия), а для восстановления баланса тормозных и активирующих процессов в коре головного мозга и стимуляции иммунитета – методы курортной терапии и гидротерапии.
Обращают внимание оригинальные публикации в научной литературе по доказательству лечебных эффектов физических и дыхательных упражнений у больных с пневмониями, ассоциированными с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. [28,29,30,31]
В ходе науко-метрического исследования была сформирована таблица доказательств, что составляет необходимый этап дальнейшего формирования рекомендаций по медицинской реабилитации пациентов с пневмониями, ассоциированными с COVID-19. На основе анализа СО и РКИ был определен рекомендованный профиль применения физических методов лечения у больных с пневмониями (таблица ), который будет способствовать использованию наиболее современных технологий с доказанной эффективностью
Таблица . – Реабилитационные технологии у больных пневмонией
Основные |
Дополнительные |
Вспомогательные |
Физические упражнения (1,А) Дыхательная гимнастика (1,А) Мультимодальный подход (курортная терапия) (1,А) Гидротерапия (1,А) |
СРАР-терапия (2,В) Неинвазивная вентиляция легких (2,В) |
Лечебный массаж (3,В) Низкочастотная магнитотерапия (3,В) Вибротерапия (1,В) Осцилляторная модуляция дыхания (3,В) |
Примечание: цифра в скобках – уровень убедительности доказательств; буква – уровень убедительности рекомендаций.
Эти данные являются основой для разработки клинических рекомендаций по медицинской реабилитации пациентов с пневмониями, ассоциированными с новой коронавирусной инфекцией COVID-19 (код по МКБ-10 U 07.1; J12-J18), которая может быть эффективно реализована на II–III этапах медицинской реабилитации в реабилитационных стационарах и санаторно-курортных организациях в соответствии с Приказами Минздрава России от 27.12.2012 №1705 и от 05.05.2016 № 279н.
Методы, обеспечивающие облегченную доставку кислорода в альвеолы, восстанавливающие сурфактантный слой и препятствующие спадению альвеол- оксигеногелиотерапия и терапия оксидом азота [33, 34].
Оксигеногелиотерапия – лечебное применение газовых смесей с повышенным содержанием кислорода и гелия. Повышение содержания гелия в кислородной среде до 80% снижает плотность вдыхаемой газовой смеси с 1,29 до 0,43 г.л-1. Вследствие квадратической зависимости неэластического (динамического) сопротивления дыханию от скорости турбулентного потока (закон Рорера) такое снижение приводит к значительному уменьшению аэродинамического сопротивления дыханию, увеличению конвективного переноса газов в бронхах и бронхиолах, коллатеральной вентиляции альвеол и снижению градиента давлений атмосферного и альвеолярного воздуха. Таким образом, гелий снижает сопротивление не ламинарного, а турбулентного потока газов преимущественно в дыхательных путях. В результате необходимое усилие дыхательных мышц уменьшается втрое, дыхание становится редким и глубоким, увеличивается объем формированного выдоха и жизненная емкость легких.
Нарастание рО2 усиливает альвеолокапиллярную диффузию О2 и СО2. Повышенное выведение эндогенного диоксида углерода из альвеол приводит к рефлекторному угнетению инспираторной зоны дыхательного центра и каротидных хеморецепторов. В силу более высокой диффузионной способности гелия он быстрее проникает по альвеолярным коллатералям в плохо вентилируемые пространства легких и из-за малой растворимости в крови остается в них, препятствуя развитию ателектазов. Кроме того, отмечено улучшение транспорта кислорода к альвеоло-капиллярной мембране.
В результате возникающей гипероксии происходит перераспределение крови – спазм периферических сосудов и увеличение кровенаполнения внутренних органов. Нарастание альвеолярной вентиляции (до 7 л.мин-1) и содержания кислорода, наряду с увеличением альвеолярного кровотока, сопровождается усилением метаболизма легочной ткани, активирует клеточный иммуногенез и микросомальные детоксикационные системы. Развивающийся гипокапнический газовый ацидоз тормозит выделение гормонов в кровь, что позволяет купировать спазм бронхиол, препятствует спаданию альвеол, обладает бронхолитическим, антигипоксическим, метаболическим и вазоактивным лечебными эффектами. [35]
Терапия экзогенным оксидом азота (NO-терапия) – метод лечебного применения экзогенного газообразного оксида азота [33,34]. Молекула оксида азота, является короткоживущим соединением, (срок жизни молекулы составляет примерно 10 сек). В организме человека оксид азота синтезируется в результате расщепления L-аргинина ферментом NO-синтазой (NOS) в эндотелиальных и нервных клетках, в макрофагах.
Газообразный оксид азота, воздействуя на патологически измененные участки кожных покровов пациента, вызывает гибель микроорганизмов, активацию протеолитических ферментов макрофагов, усиливает синтез в макрофагах и моноцитах эндогенного NO, тем самым повышает их микробную биоцидность. В результате воздействия экзогенного газообразного оксида азота происходит стимуляция микроциркуляторного кровообращения и системы капиллярного кровотока в области трофических нарушений.
Под воздействием экзогенного газообразного оксида азота увеличивается количество синтезируемого в эндотелиальных клетках NО, являющегося вазодилятатором и антиагрегантом тромбоцитов и эритроцитов и ингибитором тромбообразования. Усиливающийся синтез NO в клетках нервной системы выступает в качестве медиатора межнейронных коммуникаций, синаптической пластичности и памяти, а также медиатора, обуславливающего релаксацию гладкомышечных клеток.
Вдыхание оксида азота приводит к снижению тонуса гладкой мускулатуры бронхов, активации клеточного фагоцитоза и иммунитета, вызывает активацию апоптоза аномальных и стареющих клеток мерцательного эпителия и торможение активности ферментов антиоксидантной системы, что приводит к активации системы перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Таким образом, метод обладает иммуностимулирующим, репаративно-регенеративным и противовоспалительным лечебными эффектами [34].
Критерием эффективности медицинской реабилитации таких пациентов является восстановление функции внешнего дыхания, психо-эмоционального и иммунного статуса пациентов.
Список литературы