Конспект

YouTubeПатофизиология внешнего дыхания

Патофизиология внешнего дыхания

Ключевые тезисы

  • Внешнее дыхание — сложный процесс газообмена между внешней средой и кровью, включающий вентиляцию, диффузию и перфузию.
  • Дыхательная недостаточность — неспособность системы внешнего дыхания обеспечить нормальный газовый состав артериальной крови.
  • Классификация дыхательной недостаточности основана на нарушении ключевых этапов: вентиляционная, диффузионная, перфузионная и смешанная.
  • Патологии могут быть обструктивными, рестриктивными или связанными с дисрегуляцией дыхательного центра.

Основные понятия и регуляция дыхания

Дыхание — биологический процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа.

  • Внешнее дыхание: 1) Вентиляция (обмен газов с альвеолами), 2) Диффузия (переход газов через альвеоло-капиллярную мембрану), 3) Перфузия (кровоток в лёгких).
  • Регуляция дыхания:
    • Гуморальная: Дыхательный центр в продолговатом мозге реагирует на концентрацию CO₂, pH, гормоны. Центральные хеморецепторы чувствительны к протонам водорода, образующимся при гидратации CO₂.
    • Рефлекторная (нервная): Включает импульсы с рецепторов растяжения лёгких, ирритантных рецепторов бронхов, юкстаальвеолярных рецепторов (реагируют на давление в интерстиции).
  • Механика: Вдох — активный процесс (растяжение эластина), выдох — преимущественно пассивный (за счёт эластической тяги лёгких).

Дыхательная недостаточность: определение и классификация

Дыхательная недостаточность — неспособность системы внешнего дыхания обеспечить нормальный газовый состав артериальной крови.

Классификация по газовому составу:

  • Гипоксемическая (PaO₂ < 55 мм рт. ст., норма 80-100).
  • Гиперкапническая (PaCO₂ > 45 мм рт. ст., норма 35-45).
  • Смешанная.

Классификация по механизму нарушения (основная):

  1. Вентиляционная.
  2. Диффузионная.
  3. Перфузионная.
  4. Смешанная.

Вентиляционная дыхательная недостаточность

Нарушение обмена газов между внешней средой и альвеолами.

1. Обструктивный тип
Возникает из-за аэродинамического сопротивления в дыхательных путях.

  • Причины верхних дыхательных путей: инородное тело, опухоль, западение языка, стеноз гортани (круп), ночное апноэ.
  • Причины нижних дыхательных путей:
    • Бронхиальная астма: Хроническое воспаление с гиперреактивностью бронхов. Аллергическая форма (I тип гиперчувствительности) включает стадии: иммунологическая (сенсибилизация), патохимическая (дегрануляция тучных клеток), патофизиологическая (бронхоспазм, гиперсекреция слизи → экспираторная одышка). Ключевые медиаторы: гистамин, лейкотриены.
    • ХОБЛ (ХОЗЛ): Комбинация хронического бронхита и эмфиземы. Развивается при комбинации генетической предрасположенности (дефицит α1-антитрипсина) и ингаляции токсинов (курение). Нейтрофилы и макрофаги выделяют эластазу, разрушающую эластин.
    • Муковисцидоз: Генетический дефект хлорного канала (CFTR) → вязкая слизь → хроническое воспаление и обструкция.

2. Рестриктивный тип
Ограничение дыхания из-за снижения растяжимости лёгких или грудной клетки.

  • Внутрилёгочные причины: дефицит сурфактанта (→ ателектаз), пневмофиброз, опухоли.
  • Внелёгочные причины: слабость дыхательных мышц (миодистрофия Дюшенна), нарушение подвижности грудной клетки (кифосколиоз, ожирение — синдром Пиквика), беременность, асцит, пневмоторакс, гидроторакс.

3. Тип дисрегуляции
Нарушение работы дыхательного центра.

  • Причины: передозировка опиатов, уремия, черепно-мозговые травмы.
  • Синдром проклятия Ундины (врождённая центральная гиповентиляция): мутация гена PHOX2B → нарушение формирования автономной нервной системы → апноэ во сне.

Диффузионная дыхательная недостаточность

Нарушение перехода газов через альвеоло-капиллярную мембрану (CO₂ диффундирует в 20 раз легче O₂).

Причины:

  • Утолщение/уплотнение мембраны.
  • Уменьшение площади диффузии.
  • Снижение градиента парциального давления кислорода.

Основные патологии:

  • Отёк лёгких (кардиогенный и некардиогенный).
  • ОРДС (острый респираторный дистресс-синдром): Острая дыхательная недостаточность из-за повреждения лёгких (сепсис, пневмония, травма). Характеризуется некардиогенным отёком, гипоксемией, инфильтратами. Патогенез связан с активацией нейтрофилов, выбросом медиаторов воспаления, повреждением альвеол и эндотелия. Пример: тяжёлое течение COVID-19 с развитием цитокинового шторма, гиперкоагуляции и тромбозов.

Перфузионная дыхательная недостаточность

Нарушение кровотока в лёгочных сосудах.

Основные причины:

  • Лёгочная гипотензия (гиповолемия, шок, ТЭЛА).
  • Лёгочная гипертензия (ЛГ) — повышение среднего давления в лёгочной артерии > 25 мм рт. ст.
    • Прекапиллярная ЛГ (например, первичная ЛГ): Дисфункция эндотелия, дисбаланс вазоконстрикторов (тромбоксан, эндотелин) и вазодилататоров (простациклин, NO) → спазм, гипертрофия, склероз сосудов.
    • Посткапиллярная ЛГ (патология левых отделов сердца): Например, митральная недостаточность → повышение давления в лёгочных венах → рефлекс Китаева (вазоконстрикция).
    • ЛГ вследствие болезней лёгких/гипоксемии: Рефлекс Эйлера-Лильестранда — гипоксия в альвеолах вызывает спазм артериол.
    • Хроническая тромбоэмболическая ЛГ: Обструкция сосудов, выброс вазоконстрикторов.

Выводы

  • Дыхательная недостаточность — мультифакторное состояние, часто с перекрытием механизмов (вентиляция, диффузия, перфузия), но всегда можно выделить ведущее звено.
  • Понимание типа недостаточности (обструктивный, рестриктивный и т.д.) и её причины (астма, ХОБЛ, отёк, ЛГ) критически важно для патогенетической терапии.
  • Многие патологии (ХОБЛ, муковисцидоз, первичная ЛГ) имеют выраженную генетическую компоненту, что объясняет предрасположенность.