Vliv gravitačního přetížení na kardiopulmonální systém a kdy se nebát ani „extrémně vysoké“ hodnoty CPAP?


Autoři: D. Astapenko 1,2;  Černý V. 2–6
Působiště autorů: Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Fakultní nemocnice Hradec Králové 1;  Lékařská fakulta v Hradci Králové, Univerzita Karlova 2;  Klinika anesteziologie, perioperační a intenzivní medicíny, Fakulta zdravotnických studií, Univerzita J. E. Purkyně a Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem 3;  Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví 4;  Centrum pro výzkum a vývoj, Fakultní nemocnice Hradec Králové 5;  Department of Anesthesia, Pain Management and Perioperative Medicine, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, Kanada 6
Vyšlo v časopise: Anest. intenziv. Med., 29, 2018, č. 2, s. 112-113
Kategorie: Postgraduální vzdělávání - Vybrané kapitoly z klinické fyziologie

ÚVOD

Gravitační přetížení (G) ovlivňuje všechny fyziologické funkce v míře úměrné výši přetížení a v závislosti na poloze těla. Dochází k němu zejména u pilotů stíhacích/akrobatických letounů nebo u kosmonautů při startu rakety. Pozitivní přetížení (+G) působí ve směru od hlavy k nohám, negativní (–G) opačným směrem. Počet G udává násobek normálního gravitačního přetížení.

  • Člověk vydrží vsedě 4 G cca 40–50 sekund, 15–20 G cca 1 sekundu.
  • Netrénovaný jedinec:
    • při 3–4 G není schopen udržet vzpřímenou polohu, není schopen udržet otevřené oči, má pocit namáhavého dýchání,
    • při 4–6 G dochází ke ztrátě vědomí během několika sekund,
    • při 20 G dochází ke zlomeninám obratlů.
  • Při působení gravitačního přetížení na ležící osobu je zvýšená tolerance vůči G (10–17 G až 3 minuty).

ZÁKLADNÍ FYZIOLOGICKÉ ZMĚNY PŘI POZITIVNÍM GRAVITAČNÍM PŘETÍŽENÍ

Při prudkém stoupání/zrychlení je organismus vystaven vysokému gravitačnímu přetížení, které ovlivňuje oběh a dýchání [1]. V první řadě je ovlivněn nízkotlaký žilní systém a srdce. Krev je hromaděna v kapacitních žilách břišní dutiny, pánve a dolních končetin, tlak v žilním systému dolních končetin stoupá (např. při +5 G může být až 450 mm Hg). Žilní krev může vlivem přetížení dokonce z horní poloviny těla téci z horní duté žíly do dolní duté žíly a omezit již tak redukované plnění srdce v důsledku městnání krve v žilním systému pánve a dolních končetin. Dále dochází k „posunu“ srdce a bránice směrem do dutiny břišní a kompresi tepen odstupujících z aortálního oblouku [2]. Důsledkem uvedených změn je snížení srdečního výdeje různého stupně, s tím související snížení mozkové perfuze a různý stupeň poruchy vědomí (podle trénovanosti jedince) [3]. Přetížení vede rovněž ke kolapsu dýchacích cest. U pilotů je prevencí kontinuální pozitivní přetlak v dýchacích cestách (CPAP), který může dosahovat až 90 cm H2O [4]. Takto vysoký CPAP působí proti kolapsu dýchacích cest a přes zvýšení nitrohrudního tlaku zvyšuje tlak v arteriálním systému, a tím brání pilotům ztratit vědomí. Již v roce 1945 bylo popsáno, že piloti byli schopni letět ve výšce 12,8 km (několik minut i 15,2 km) díky tzv. tlakovému dýchání s pozitivním přetlakem v dýchacích cestách až 33 cm H2O, protitlakové vestě a dýchání vzduchu obohaceného kyslíkem [1]. Antigravitační oblek působí zejména na zvýšení žilního návratu (vytváří „protitlak“ v oblasti končetin a břicha) [4].

KLINICKÉ SOUVISLOSTI

Poznatky z letecké fyziologie mohou ovlivnit naše uvažování i u pacientů, kde se rozhodujeme o výši přetlaku na konci výdechu v různém klinickém kontextu. Jak vysoký tlak v dýchacích cestách jsme schopni tolerovat, aniž by došlo k poškození plicního parenchymu? Na krátkou dobu (např. kýchnutí) až 200–300 cm H2O [5], pro poškození plic je však rozhodující především velikost transpulmonálního tlaku (transmurální tlak působící na stěnu alveolu) [6]. Proto ani vysoká hodnota CPAP, až 95 cm H2O, nemusí vést k poškození plic za předpokladu proporcionálního zvýšení pleurálního tlaku (např. při použití tzv. tlakové vesty – ekvivalent antigravitačního obleku u pilotů). Ve studii se zdravými dobrovolníky, kteří měli tlakovou vestu, byl naměřený pleurální tlak dokonce vyšší než nastavený CPAP, a transpulmonální tlak byl tak nižší než při dýchání bez CPAP [4]. Neobávejme se tedy „vysoké“ hodnoty PEEP/CPAP, pokud ji v dané klinické situaci považujeme za fyziologicky odůvodněnou (např. pacienti s vysokým nitrobřišním tlakem, morbidní obezitou) a pokud její hodnota umožní dosáhnout udržení transpulmonálního tlaku v pásmu kolem 20–25 cm H2O jako jednoho z klíčových faktorů poškození plic při ventilaci pozitivním přetlakem.

BODY K ZAPAMATOVÁNÍ

  • Gravitační přetížení významně ovlivňuje fyziologické funkce.
  • Se stoupajícím G se zvyšuje klinická závažnost vyvolaných změn.
  • Cíleným tréninkem se lze na změny vyvolané přetížením adaptovat.
  • Ani extrémně „vysoká“ hodnota CPAP nemusí poškodit plicní tkáň za předpokladu proporcionálního zvýšení intrapleurálního tlaku a dosažení/udržení limitovaného transpulmonálního tlaku.

Do redakce došlo dne 25. 1. 2018.

Do tisku přijato dne 10. 2. 2018.

Adresa pro korespondenci:

prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D., FCCM

cernyvla1960@gmail.com


Zdroje

1. Gagge AP, Allen SC, Marbarger JP. Pressure breathing. J Aviat Med. 1945;16:2–8.

2. Burns JW, Ivan DJ, Stern CH, et al. Protection to +12 Gz. Aviat Space Environ Med. 2001;72(5):413–421.

3. Lauritzsen LP, Pfitzner J. Pressure breathing in fighter aircraft for G accelerations and loss of cabin pressurization at altitude – a brief review. Can J Anaesth. 2003;50:415–419.

4. Balldin U, Wranne B. Hemodynamic effects of extreme positive pressure breathing using a two-pressure flying suit. Aviat Space Environ Med. 1980;51:851–855.

5. Sharpey-Schafer EP. The mechanism of syncope after coughing. Br Med J. 1953;2:860–863.

6. Grieco DL, Chen L, Brochard L. Transpulmonary pressure: importance and limits. Ann Transl Med. 2017;5:285.

Štítky
Anesteziologie a resuscitace Intenzivní medicína

Článek vyšel v časopise

Anesteziologie a intenzivní medicína

Číslo 2

2018 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Zánětlivá bolest zad a axiální spondylartritida – Diagnostika a referenční strategie
nový kurz
Autoři: MUDr. Monika Gregová, Ph.D., MUDr. Kristýna Bubová

Inhibitory karboanhydrázy v léčbě glaukomu
Autoři: as. MUDr. Petr Výborný, CSc., FEBO

Příběh jedlé sody
Autoři: MUDr. Ladislav Korábek, CSc., MBA

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se