Prof. Dr. Geylan Işık

Prof. Dr. Uğur Oral

ERİŞKİNİN SIKINTILI SOLUNUM SENDROMU (ADULT RESPIRATORY DISTRESS SYNDROME - ARDS)

TANIM

Akut, Adult ve Acquired sıfatları ile anılan Respiratuar Distress Sendromu (ARDS): Akciğerde kapiller permeabilitenin artmasına bağlı olarak gelişen pulmoner ödemle karakterize, akut solunum yetmezliğinin ani başlangıcını ifade eden genel bir terimdir.

ARDS'de ödem sıvısı akciğer kapillerlerinde hidrostatik basıncın yükselmesinden çok parankim hücrelerinin hasarı nedeniyle oluşur. Bu nedenle ARDS, «nonkardiyojenik» pulmoner ödem olarak isimlendirilebilir.

TARİHÇE

Sendrom geniş olarak Vietnam savaşı sırasında tanınmıştır. Savaşın ilk yıllarında kaybedilen ciddi travmalı hastaların yaşatılabilmesi öncelikle savaş alanındaki etkin resusitasyon ve daha sonra seyyar hastanelere hızlı transportla mümkün olmuştur. Bu hastalarda: «şok akciğeri», «Da Nang akciğeri», «travmatik yaş akciğer», «akut akciğer yaralanması» gibi değişik isimlerle adlandırılan ve belirgin bir mortalite hızı ile birlikte olan yüksek bir solunum yetmezliği insidansı saptanmıştır. Sendrom askeri tıpta iyi bilinmesine karşın sivil tıp dünyasında 1967'ye kadar iyi tanınma olanağı bulamamıştır.

PREDİSPOZAN FAKTÖRLER

Sendromun yüksek mortalite hızı ile birlikte seyreden genel bir patoloji olduğunun tanımlanmasından sonra bir çok predispozan faktör belirlenmiştir.

ARDS için risk faktörleri

1- Enfeksiyon hastalıkları

• Bakteriyemi
• Sepsis (En sık nedenidir)
• Pnömoni (viral-bakteriyal)

2- Travmalar

• Yanıklar
• Multiple transfüzyonlar
• Multiple organ yaralanması
• Uzun kemik kırıkları (yağ embolisi)
• Kafa travması
• Akciğer kontüzyonu
• Uzun süren kardiyopulmoner bypass

3- İnhalasyona bağlı patolojiler

• Oksijen toksisitesi
• Gastrik aspirasyon (pH <1.5, yiyecek)
• Mekonyum aspirasyonu
• Duman, buhar, toksik gaz (NO2,CL2,SO2,NH3)
• Suda boğulmalar

4- Doğumla ilgili komplikasyonlar

• Toksemi
• Amniotik sıvı embolisi
• Postpartum endometrit

5- Pulmoner emboli (tromboembolizasyon)

6- İlaç zehirlenmeleri (eroin, aspirin4, imipramine5 vb.)

7- Akut pankreatit

8- Radyasyon pnömonisi

9- Uzun süren ameliyatlar (5 saat>)

10-Dissemine intravasküler koagülasyon

11- Yenidoğanın hyalen membran hastalığı

KLİNİK

ARDS, orta derecede pulmoner fonksiyon bozukluğundan başlayarak progressif olarak ilerleyen ve sonuçta fatal pulmoner yetmezliğe kadar giden bir klinik seyir izler. Bu hastalar klasik pulmoner yetmezlikten hiperkarbikten çok hipokarbik olmaları ile ayrılırlar.

Akciğerin yaralanmaya cevabında klasik olarak dört klinik devre tanımlanır:

1) Birinci devre (Eksudatif faz) : Hipokarbi ile birlikte olan hiperventilasyon, pulmoner kompliansta azalma ve respiratuar alkolozla karakterizedir. Bu devre 24-96 saat sürer. Eğer olay ilerlerse ikinci devreye girilir.

2) İkinci devre (Proliferatif faz) : Bu devrede solunum güçlüğü daha görünür hale gelir. Persistant hiperventilasyon + hipokarbi, progressif hipoksemi, kompliansta azalma ve pulmoner şant miktarında artma oluşur. PaO2 genellikle sınırdadır. Bu devrede göğüs grafisindeki karakteristik değişikliklerin erken dönemde tanınması güçtür. Bu devre 3-10 gün sürer.

3) Üçüncü devre (Progressif pulmoner yetmezlik) : Belirgin solunum güçlüğü ve karakteristik olarak akciğer grafisinde diffüz enfiltrasyon görülür. Sekonder pnömoni gelişebilir. Bu devrede etkin bir reanimasyonla iyileşme mümkündür.

4) Dördüncü devre: Terminal hipoksi, hiperkarbi ve kardiak arrestle karakterizedir, bir kaç saat sürer ve hasta kaybedilir.

ARDS tek bir hastalık değil, fizyolojik bir sendromdur ve tanısı fizyolojik kriterler üzerine kurulur. Bu kriterler son yirmi yılda bir çok değişiklik göstermiştir. Bu gün için tanıda dört temel komponent söz konusudur:

1. Radyolojik olarak pulmoner ödemin saptanması.
2. Pulmoner ödemin etyolojisinde kalp yetmezliği kliniğinin olmaması.
3. Kabul edilebilir bir PaO2'nın sürdürülebilmesi için yüksek konsantrasyonda oksijen enspirasyonu ve/veya PEEP gerektiren ciddi hipoksemi (dirençli hipoksemi).
4. Akciğer kompliansında azalma (stiff lung).

Bu temel komponentlerin tanımlanmasında değişik kriterler kullanılır. Bazı çalışmalarda rijit (absolüt) kriterler kullanılırken, bir çok klinisyen daha esnek (fleksible) kriterleri kullanır. Absolüt kriterlerle ARDS tanısı alan hastalarda, klinik sendromun vakaların %75'inde kliniği başlatan nedeni takiben 24 saat içinde, %95'inde ise 72 saat içinde geliştiği gösterilmiştir.

ARDS tanısında absolüt-kesin kriterler

1 - Hipoksemi

• a) PaO2< 70 mmHg (FiO2>%40 olmasına karşın)
• b) PaO2 / PAO2 < 0,3

2 - Pulmoner ödemle uyumlu diffüz bilateral enfiltrasyon

3 - Pulmoner arter oklüzyon basıncının > 18mmHg olması

4 - Bu bulguları açıklayacak bir patoloji olmaması.

ARDS tanısında fleksible kriter sistemi: «akciğer yaralanma skoru»

Parametreler ..............Skor

1 - Akciğer grafisi

• Enfiltrasyon yok .............0
• 1/4 Enfiltrasyon .............1
• 2/4 Enfiltrasyon .............2
• 3/4 Enfiltrasyon .............3
• 4/4 Enfiltrasyon .............4

2 - Hipoksemi (PaO2 / FiO2 )

• > 300 .................0
• 225-299 .............1
• 175-224 .............2
• 100-174 .............3
• < 100 .................4

3 - PEEP (cmH20)

• < 5 ....................0
• 6-8 ....................1
• 9-11 ..................2
• 12-14 ................3
• > 15 ..................4

4- Komplians (ml/H20)

• > 80 .................0
• 60-79 ...............1
• 40-59 ...............2
• 20-39 ...............3
• < 19 .................4

Akciğer yaralanma skoru, toplam skorun yararlanılan komponent sayısına bölünmesi ile bulunur. Skorun > 2,5 olması halinde ARDS tanısı konur.

İNSİDANS

Tanı kriterlerinin değişkenlik göstermesi nedeniyle ARDS insidansının tam olarak belirlenmesi zordur. İnsidans, 1972 yılında Amerika Milli Sağlık Enstitüsü tarafından yılda 150,000 vaka olarak bildirilmiştir. Ancak, 1989'da dikkatli bir epidemiyolojik çalışma sonunda insidansın ortalama yılda 1,5/100,000 olduğu saptanmıştır. İki çalışma arasındaki büyük fark, tanı kriterlerinin değişik olması ve geçen 17 sene içinde predispozan hastaların destek tedavisindeki gelişmeler sonucu insidansın büyük oranda azalmasına bağlıdır. Absolüt kriter sisteminin kullanıldığı önceki araştırmalarda mortalite oranı genellikle %60'ın üzerinde iken, fleksible kriter sisteminin kullanıldığı daha yeni araştırmalarda mortalite oranı %30 olarak bildirilmiştir.

Hastanede yatan, predispozan faktörlerin bulunduğu hastalarda ARDS görülme insidansı çok daha açık olarak saptanabilir. Yatan hastalarda majör risk faktörlerini sepsis, gastrik içeriğin aspirasyonu, pulmoner kontüzyon, multiple kırıklar ve multiple acil transfüzyon uygulaması oluşturur. Bu gruptaki hastaların ortalama 1/3'inde standart ARDS kriterleri görülür. Birden fazla predispozan faktörün birarada bulunması halinde insidans daha da artar.

Farklı tıp merkezlerinde ARDS görülme insidansı, hasta topluluğundaki değişiklikler ve klinik tedavideki farklılıklar nedeniyle önemli derecede değişebilir. Son yıllarda yeni ve geniş bir ARDS'li hasta grubu tanımlanmıştır. Bu grup: AİDS hastaları (kazanılmış bağışıklık sendromu - acquired immuno- deficiency syndrome), organ nakli adayları ile alıcılarını içerir. Bu gruplarda ARDS görülme sıklığı ve mortalite oranı daha önce belirlenmiş olan değerlerden önemli derecede farklı olabilir.

ETYOLOJİ

Klinik sendrom, alveoler-kapiller membran bütünlüğünün hücresel ve moleküler seviyede geniş çapta bozulması sonucu ortaya çıkar. Predispozan faktör olarak rol oynayan hastalıklara bakıldığında ARDS etyolojisinin heterojen olduğu anlaşılır. Vakaların bir çoğunda akut nötrofilik enflamasyon ve enflamasyon öncesi ortaya çıkan tümör nekrozis faktör gibi sitokinler yardımcı rol oynar gibi görünmektedir. Örneğin sepsis, septisemi, travma, pankreatit, kardiyopulmoner bypassla birlikte cerrahi girişim geçiren ciddi ARDS hastalarında koagülasyon sistemi, intravasküler kompleman sistemi, kallikrein-kinin sistemi, arachidonik asit metabolizması gibi enflamatuar zincirlerin aktivasyonu ile açığa çıkan mediatörler akciğer endotel hasarını direkt veya indirekt (muhtemelen nötrofille ilgili) olarak ilerletir.

Gerçekte pulmoner mikrosirkülasyonun anatomisinin bir sonucu olarak akciğerler çok büyük oranda nötrofil depolar. Bu kapiller yatak bir kısmının çapı nötrofillerden daha küçük olan çok sayıda segmentten oluşur. Hem nötrofiller hem de eritrositler kapiller yatak içinden geçmek için deforme olmak (biçimini değiştirmek) zorundadır, ancak nötrofiller çok daha büyüktür ve daha az şekil değiştirebilirler. Bu nedenle nötrofiller segmentlerden çok daha yavaş geçerler. Nötrofillerin pulmoner kapillerler içinde yavaş hareketi eritrosit akımında çok az obstrüksiyon oluşturur. Çünkü nötrofille dolu olan çok sayıda segment bunların etrafından eritrositlerin akımına izin verir. Akciğerde nötrofil göllenmesi, nötrofilleri kapiller segment içinde ileri iten ve geciktiren güçler arasındaki dengeye bağlıdır. Polimorf nüklear lökositlerin aktivasyonu hem şekillerini değiştirebilme yeteneklerini azaltır hem de endoteliuma yapışmalarını artırır. Bu durum akciğerde nötrofillerin sayısını artırırken kanda dolaşan nötrofil sayısında bir azalmaya neden olur. Nitekim klinik ve patolojik olarak meningokoksal septisemi saptanan hastalarda periferik nötropeni ve eosinofili olmasına rağmen bronkoalveoler lavajda çok yüksek seviyede eosinofil katyonik protein ve laktoferrin görülmüştür. Bu bulgular sepsisin neden olduğu ARDS patogenezinde aktive edilmiş granülositlerin rol oynadığını destekler.

Nötrofillerin endotelial hücrelere yapışması nötrofil yüzeyinde bulunan CD omega 18 (glikoprotein) yoluyla olur. Bu proteinlerin yokluğunda nötrofillerin migrasyon ve yapışması ortadan kalkar10. Normalde aktive edilen nötrofiller enflamasyon bölgesine gelerek yapışırlar ve bakterileri yok etmek için toksik ürünler oluştururlar. Ancak aktive edilen nötrofiller normal dokuda da hasar oluşturabilir ve ARDS, Romatoid artrit, amfizem gibi hastalıkların patogenezinde de rol oynarlar.

Klinik olarak ARDS saptanan ciddi derecede nötropenik hastalarda da akciğer biopsisinde pnömoni ve nötrofil enfiltrasyonu olmaksızın diffüz alveoler hasar görülmesi, hastalığın gelişiminde nötrofille ilgili olmayan yolların da var olduğunu gösterir (etyolojik nedeni enfeksiyon olsa bile).

Bazen hastalığın ilk hedefi akciğer epiteli olabilir: Bu tip vakalar toksik gaz, duman ve buhar inhalasyonu ile gastrik içeriğin aspirasyonu ve boğulmaları içerir. Bazı vakalarda oksijen veya paraquat gibi hücresel toksinler mikrovasküler hasarı başlatabilir. Yenidoğanda intrauterin / perinatal asfiksi sendromun tetikleyici mekanizması olabilir.

Hücresel hasarı başlatan neden önemsenmez ise oluşan akut enflamatuar reaksiyon bu hasarı artırır veya kalıcı hale döndürür. ARDS altında yatan enflamatuar mekanizmalar ve mediatörler arasındaki ilişki bu gün anlaşılmıştır. Başlangıç hasarı üzerinde, 72 saat sonra gelişen sekonder akciğer enfeksiyonu (fokal pnömoni), direkt olarak enfekte olmayan akciğer bölgesini de etkileyerek ARDS' nin genişlemesine yardım eder.

Dolaşımdaki endotoksin gibi bakteri ürünleri akciğer endotelini direkt olarak hasara uğratır ve enflamatuar hücrelerin regülasyon fonksiyonunu bozar. Böylece mikrovasküler akciğer hasarı onarılamaz. Daha sonra pulmoner fibrozis ve multiple organ yetmezliği sendroma eklenebilir.

FİZYOPATOLOJİ

Patolojik olarak, olayın temelinde nonkardiyojenik ödeme neden olan endotelial hücre fonksiyon bozukluğu yatar, olayın ilerlemesi ile hem endotelial hem de epitelial hücre fonksiyonlarının bozulması sonucu klinik görünüm ARDS'yi oluşturur. Otopside intersitisiel fibrozis, tip II alveoler hücre hiperplazisi, enflamatuar enfiltrasyon ve squamöz metaplazi görülür.

Laboratuar hayvanlarında, akciğer parankiminde başlangıçta en sık görülen bozukluk bir nonkardiyojenik ödemdir. Bu, kapiller endotel permeabilitesinde hem su hem de proteinlere karşı geçirgenliğin artmasına bağlıdır. Endotelial hücre hasarının yanı sıra alveoler epitelial hücre hasarının da gözlenmesi, 1967'de ARDS adıyla isimlendirilmesini ve hastalığın farklılığını ortaya koymuştur.

Epitelial hücre tutulumu hem tip 1 pnömositlerdeki hasarı hem de tip 2 pnömositlerin disfonksiyonunu (hiperplazi) içerir. Parankimal hücre fonksiyonundaki bozukluğun sistemik görünümü akut akciğer yaralanması (ARDS) kliniğinin bir parçasını oluşturur.

Akut akciğer yaralanmasında klinik seyir

Akciğer ödemi fizyopatolojisi: Pulmoner ödem, akciğerde intersitisiel doku ve hava yollarında sıvı birikimi olarak tanımlanır. Ödem, sıvının miktarı ve yerine (intersitisial + alveoler) bağlı olarak pulmoner fonksiyon ve gaz değişimini etkiler. Hemodinamik veya kardiyojenik ödem, genellikle hem alveoler hem de intersitisiel dokuda sıvı birikimine neden olurken nonkardiyojenik ödemde genellikle yalnız intersitisiel dokuda sıvı birikimi söz konusudur. Kardiyojenik ödem, alveollerin geometrik dengesini bozar ve hızlı bir kollapsa neden olur. Akut atalektaziye eşlik eden ciddi solunum sıkıntısı ve hava yollarındaki sıvı kombinasyonu klinik olarak aşikardır ve kolaylıkla tanınır. Bunun tersine intersitisiel ödem çok zor tanınır. Bu tip pulmoner ödemde klinik belirtiler intersitisiel basıncın kan damarları ve bronşiollere yansıyacak kadar yükselmesinden önce ortaya çıkmaz. İntersitisiel dokuda su birikimi ancak lenfatik kapasite aşıldığında ortaya çıkabilir. İntersitisiel su kontenti, intersitisiel basınçta klinik olarak önemli bir artış olmadan önce en az % 25-30 oranında artabilir.

A- Hemodinamik pulmoner ödem

Kapiller hidrostatik basıncın artması veya intersitisiel basıncın düşmesine bağlı olarak intersitisiuma su geçişiyle karakterizedir. Kapiller permeabilitede bir değişiklik yoktur. Proteinlere karşı geçirgenlik değişmemiştir ve yalnızca su sızması söz konusudur. Bu tip bir ödem laboratuarda akciğer lenf akımının protein kontentinde bir yükselme olmadan artması ile tanınır. Hemodinamik pulmoner ödem; a) Kardiyojenik, b) Nörojenik, c) Post hemorajik ve d) Reekspansiyon ödemini içerir.

B- Permeabilite ödemi

Bu nonkardiyojenik ödemin temel formudur, endotel permeabilitesinde hem su hem de proteinlere karşı geçirgenliğin artması sonucu oluşur. Endotelial hücre fonksiyonu bozukluğu laboratuarda, pulmoner lenf akımının artması ve protein kontentinin yükselmesi ile tanınır. ARDS' nin klasik fizyopatolojisinde akciğer intersitisiumu içerisine sıvı geçişinin Starling kuvvetlerinde bir değişme sonucu oluştuğu düşünülmüştür.

ARDS' de pulmoner ödem, klasik olarak damar dışına lenfatik mekanizma ile atılamayacak derecede sıvı geçişi ile oluşur. Sıvının damar dışına geçişi: proteinlere karşı geçirgenliğin artması (S düşer), hidrostatik basıncın artması (K yükselir) ve onkotik basınç farkının kaybolmasına bağlıdır. Teorik olarak, tüm bu değişikliklerin küçük kan damarları duvarlarında bulunan porların genişlemesi sonucu oluştuğu düşünülür. Normalde porlar çok az sayıda ve küçüktür, sınırlı miktarda sıvı ve solid komponentin damar dışına geçişine izin verir ve onkotik gradient nedeniyle makromoleküller için selektif bir bariyer gibi hareket eder. Porların genişlemesi ile selektif permeabilite kaybolur ve damar dışına sıvı ve solidlerin geçişi artar.

ARDS'de akciğer kapiller endotel permeabilitesindeki artış hayvan modellerinde gösterilmiştir, ancak insanda direkt olarak ölçümü zordur. Çünkü intakt hayvanlarda perfüze olan yüzey alanındaki değişiklikler damar duvarı permeabilitesindeki değişikliklerden kolaylıkla ayırt edilemez. Son yıllarda 39 ARDS hastasında akciğer kapiller endotelial permeabilitesi yüzey alanı değişikliklerinden bağımsız olarak bir multiple endikatör dilüsyon tekniği ile başarıyla ölçülebilmiştir. Kapiller endotelial permeabilitede ölçülebilen anormal değişikliklerin bu hastaların klinik parametreleri ile son derece uyumlu olduğu görülmüştür.

Hücresel seviyede, varlığı kabul edilen porlar muhtemelen akciğer kapiller endotel hücreleri arasındaki intersellüler kavşakları oluşturur. ARDS'de porlar: 1) Kapiller endotel hücrelerinin kendi bazal membranından ayrılarak hasara uğraması veya 2) Hücreler arasında ve hücrelerin altında yer alan konnektif doku matriksinin yarılması ya da 3) Endotelial hücrelerin büzülerek hücreler arasında boşluklar yaratması nedeniyle genişler. Bu değişikliklerin moleküler temelleri birbirinden farklı farklı ve karışıktır.

Moleküler nedenler

1) Bakteriyal endotoksin gibi kanda dolaşan toksinler: Endotoksinler direkt veya indirekt olarak pulmoner kapiller endotel permeabilitesinde önemli derecede değişiklik oluştururlar. Endotoksinlerin etkisi ile koagülasyon sistemi, kompleman sistemi ve arachidonic asit metabolizmasından açığa çıkan mediatörler sepsisi takiben yüksek bir insidansta oluşan nonkardiyojenik ödemin primer mekanizmasıdır. Bu sistemlerden açığa çıkan mediatörler direkt veya indirekt olarak özellikle pulmoner sirkülasyonda vasküler tonüs ve permeabiliteyi artırır.

2) Pulmoner mikroembolizm (polimorf nüklear lökosit agregasyonu, lökosit aktivasyonu, kompleman aktivasyonu ve yağ embolisi): Endotoksin veya açığa çıkan mediatörler (lipopolisakkaritler) yolu ile kompleman kaskatının aktivasyonu, kompleman 5a'nın (C5a) oluşumuna neden olur. Kompleman 5a: pulmoner polimorfnüklear lökositlerin agregasyonuna ve lökoembolizasyona neden olarak mikrovasküler oklüzyon oluşturur. Pulmoner mikroembolizm, kapiller endotelinde humeral ve sitoplazmik değişiklikler oluşturarak permeabiliteyi bozar. Bu, muhtemelen dissemine intravasküler koagülasyon ve yağ embolisini takiben gelişen nonkardiyojenik ödemin primer mekanizmasıdır.

3) İskemi, hiperoksi veya kapiller endotel kenarında bulunan enflamatuar hücrelerin (granülositler) aktivasyonu ile serbest bırakılan toksik oksijen radikalleri ve proteazlar: Uzun süre yüksek konsantrasyonda oksijen inhale edilmesi, pnömoni, direkt travma, toksik gaz, duman inhalasyonu, suda boğulmalardan sonra gelişen nonkardiyojenik ödemde etkin mekanizmadır. Oksijen toksisitesinde ortaya çıkan sitotoksik oksijen metabolitleri (Hidrojen peroksit vb.) enzim fonksiyonunu bozar ve DNA, protein ve surfaktan lipid biyosentezini inhibe eder. Oksijen toksisitesi, akut ödematöz akciğer hasarını takip eden fibrozis ve pulmoner hipertansiyonla karakterizedir. Oksijen toksisitesine bağlı fonksiyonel değişiklikler diffüzyon bozukluğu, ventilasyon / perfüzyon ilişkisinde bozulma, kompliansta azalma ve küçük hava yolları disfonksiyonunu içerir. Genel anestezi sırasında akciğerde hyalüranik asit üretiminin arttığı gösterilmiş ve bunun anestezi sırasında oluşan intersitisiel ve alveoler ödemde önemli bir faktör olduğu belirtilmiştir.

4) Toksik gaz, buhar ve duman gibi inhale edilen toksinler ve direkt travma : Primer olarak alveoler epitel hasarı oluşturur ve toksik maddelerin inhalasyonuna maruz kalan hastalarda oluşan nonkardiyojenik pulmoner ödemin primer mekanizmasıdır. Tüm bu nedenler ciddi endotel hasarına neden olarak permeabiliteyi bozar, pulmoner intersitisiel alan içine su ve protein geçişi artar. Sonuçta terminal hava yolları, alveoller ödem sıvısı ile dolar ve atalektazi gelişir. Ancak, intersitisiel ödemi takiben gelişen, alveoler epitel hasarının nedeni olarak, bilinen faktörler dışında başka bir mekanizma henüz tam olarak açıklanamamıştır. Mikrovasküler permeabilitede, Starling kuvvetlerindeki değişmeler sonucu ortaya çıkan değişiklikler önemli olmakla birlikte ARDS'de oluşan pulmoner ödemi tam olarak açıklamaz. ARDS'de en ciddi klinik tablo hava yollarının ödem sıvısı ile dolmasıyla karakterizedir. Bu durumda, endotrakeal tüp içinden ödem sıvısının aspire edildiği görülür. Starling kuvvetleri yalnızca sıvının kapillerlerden geçişini açıklayabilirken sıvının alveoler epitelial hücrelerden geçerek hava yolları içine girmesini açıklayamaz. Normalde alveoler epitel, kapiller endoteline göre çok daha az geçirgenliğe sahiptir. Bu nedenle ARDS'de alveoler epitel permeabilitesinde de bazı majör bozukluklar olmalıdır. Bu bozukluğun aşırı intersitisiel ödemin oluşturduğu mekanik kesiye mi! yoksa epitelial metabolik hücre hasarına mı! bağlı olduğu bilinmemektedir.

Son araştırmalar, ARDS'de alveoler epitelin pasif bir bariyer rolünden çok daha fazla rol oynadığını telkin etmektedir. Yakın zamanda kliniği düzelen ARDS hastalarında entübasyonu takibeden on iki saat içinde hava yollarından aktif olarak sıvı aspire edildiği görülmüştür. Bu hastalarda, ödem sıvısında protein konsantrasyonun, aktif transport gerektirecek bir seviyeye yükseldiği (plazma protein konsantrasyonu seviyesine kadar ulaştığı hatta geçtiği) saptanmıştır. Bu bulgu, ARDS`nin başlangıcındaki semptomların ciddiyetini alveoler epitelin bariyer fonksiyonunun belirleyebileceğini düşündürmektedir. Sağlam alveoler epitelin transport fonksiyonunun korunması klinik gelişmenin hızlı olup olmayacağının bir belirleyicisi olabilir. Alveoler epitelin hasarı akciğer fonksiyonu üzerinde derin etkiler oluşturur. Tip 1 hücrelerin yaralanması ile en az üç patofizyolojik fenomen oluşur: 1) Alveoler ödem (su geçirmeyen bariyerin kaybı nedeniyle), 2) Atalektazi (alveoler ödem nedeniyle geometrik alveoler stabilitenin kaybolması sonucu), 3) Kompliansın azalması (atalektazi ve tip 1 pnömositlerin büyüyüp gerilmesine bağlı olarak). Tip 2 pnömositler travmaya karşı çok daha az hassastır ve önemli derecede onarım kabiliyetine sahiptir, ancak bu hücrelerde ciddi bir yaralanma olması irreversible akciğer hasarına neden olur. Tip 2 pnömositlerin hasarı klinik olarak tanımlanabilen iki önemli patolojiye neden olur: 1) Kompliansta çok ciddi bir azalma, 2) Alveoler atalektazi (surfaktan eksikliğine bağlı olarak). ARDS`de deneysel ve klinik çalışmalarda alveoler boşluğa protein geçişi ile birlikte surfaktan düzeyinde progressif bir azalma olduğu gösterilmiş ve solunum yetmezliğinin ciddiyeti ile surfaktan fonksiyonun bozulması arasında önemli bir korelasyon olduğu saptanmıştır. Bu nedenle alveoler boşluğa protein geçişi ve tip 2 hücrelerden salgılanan surfaktandaki progressif değişiklik sendromun en önemli nedeni olarak görülebilir.

Hipokseminin fizyopatolojisi: ARDS'daki hipokseminin yanlızca ödem sıvısının alveolleri doldurması nedeniyle oluştuğunun düşünülmesi en temel yanlıştır. Bir çok araştırmada ARDS'li hastalarda ekstravasküler akciğer sıvısı ile hipokseminin ciddiyeti arasında bir ilişki olmadığı gösterilmiştir. Gerçekte hipoksemi, perfüzyonu devam ederken ventile edilmeyen alveoller olmadıkça, hiçbir zaman alveollerin dolması veya obliterasyonu nedeniyle oluşmaz. Ventilasyon ve perfüzyonda eşit oranda bir azalma olması (örn. fizyolojik olarak parsiyel bir pnömonektomi gibi düşünülebilir) PaO2'da bir değişikliğe neden olmaz. Bundan dolayı ARDS'de hipoksemi yalnızca hava yolunun ödem sıvısı ile dolması sonucu oluşmaz, aynı zamanda ventilasyon ve perfüzyon eşitliğinde de bir bozulma olmalıdır. Ödem sıvısı hava yollarının kapanmasına ve mikroatalektaziye neden olur ve bu akciğer alanları kötü ventile edilir. Bu bölgelerden geçen kan akciğerin normal bir korunma mekanizması olan hipoksik vazokonstriktör cevapla sağlam bölgelere aktarılır (şant). ARDS'da prostasiklin gibi endojen mediatörler hipoksik vazokonstriksif cevabı ortadan kaldırır.

Alveoler epitel hasarı ile özellikle tip 2 pnömositlerin disfonksiyonu sonucu akciğer kompliansında azalma + alveoler kollaps (sürfaktan fonksiyonunun azalmasına bağlı olarak) oluşur. Alveoler kollaps, ventile olmayan ancak perfüze olan akciğer alanlarını artırarak (V/Q = 0) enspire edilen oksijen konsantrasyonunun yükseltilmesine karşı rölatif direnç gösteren bir arteriyal hipoksemiye neden olur. Refrakter hipoksemi + akciğer kompliansında ciddi azalma ARDS'nun temel klinik bulgularını oluşturur.

Multi-sistem organ yetmezliği fizyopatolojisi: Akciğerdeki sıvı dengesi ve gaz değişimindeki spesifik bozukluklar ARDS'li hastaların bir çoğunda klinik gidişi açıklamakta yetersiz kalır. ARDS'li hastaların yalnızca %15'i irreversible solunum yetmezliği nedeniyle ölür. Ölen hastaların büyük bölümünde multi-sistem organ yetmezliği (MSOY) olarak isimlendirilen bir sendrom gelişir.

MSOY: ateş, lökositoz veya lökopeni ve hipotansiyonla birlikte, tekrarlayan bir «sepsis sendromu» ile karakterizedir. Antemortem kan kültürlerinde genellikle hiç bir spesifik bakteriyel patojen izole edilemezken otopside sıklıkla gram-negatif bir pnömoni mevcuttur. Sepsis sendromu ile aynı zamanda: mental durumda açıklanamayan bir bozulma, tekrarlayan oligüri atakları, sıvı tedavisine cevap veren hipotansiyon, tedavi sonunda önemli derecede pozitif sıvı dengesi ve ödem oluşumu, serum kreatinin ve bilirubininde yükselme, koagülopatiler, glukoz intoleransı, negatif nitrojen dengesi, ve gastrointestinal kanamayı içeren ekstrapulmoner multi sistem organ disfonksiyonu oluşur. MSOY bir kez tam olarak yerleşirse uygun antibiyotik tedavisine cevap kötü ve mortalite yüksektir.

ARDS ve MSOY arasındaki potansiyel ilişki ve birbirine etkileri karışıktır ve zor anlaşılır. İkisi arasındaki zinciri etkileyen bir çok komponent vardır. Bunlardan birincisi yalnız akciğerde değil bir çok hedef bölgesinde (öncelikle böbrekler) etkili olan lökosit aktivasyonu ile ortaya çıkan sitokinler, eicosanoidler ve diğer mediatörleri içeren enflamatuar zincirdir. Alveolerin sıvı ile dolması hayatı tehdit ederken akciğer dışındaki organların ödemi böyle bir tehdit oluşturmadığı için en dramatik klinik belirti ve bulgular pulmoner disfonksiyon nedeniyle oluşur. Ancak ARDS oluşturulan hayvan modellerinde kandaki granülositlerin aktivasyonu tüm organlarda gözlenebilen polimorf nüklear lökosit enfiltrasyonu ve doku ödemine neden olur. İnsanlarda travmayı takiben klinik olarak sessiz kalan genel bir permeabilite defekti de görülür. Eğer başlangıçtaki predispozan olay kendisi ile sınırlı kalırsa klinik olarak MSOY oluşumu gözlenmeyebilir ve pulmoner hasar olaysız iyileşebilir.

Devam eden enflamasyon genellikle tedavi edilemeyen enfeksiyona, MSOY' ne gidiş için kaçınılmaz olan «sessiz» panendotelial disfonksiyona bağlıdır. Özellikle immün sistemi baskılanmış, kronik süper enfeksiyonlu ARDS grubunda enfeksiyonlara eğilim yüksektir ve daha sıklıkla fatal ARDS gelişir. Normal hastalarda bile hasarlı akciğer nazokomial pnömoni gelişmesi için uygun şartlar oluşturarak ekstrapulmoner organ yetmezliğini ilerletebilir. Bundan başka yaralanmanın panendotelial fazı sırasında, gastrointestinal mukoza enflamatuar zincirin aktivasyonunu uzatarak kritik bir hedef olabilir. Eğer mukozanın bütünlüğü bozulursa, enterik mikroorganizmaların translokasyonu enflamatuar cevabı devam ettirerek olayı MSOY'ne ilerletir.

Septik şok süresince hipoperfüzyon nedeniyle sistemik organlarda iskemik bir durum varsa veya başka nedenlerle aşikar hepatik ve/veya renal disfonksiyon oluşursa ARDS'dan iyileşme çok daha zor olur. ARDS'nun düzelmesinde karaciğer, majör antibakteriyel koruyucu ve ARDS metabolitlerini temizleyip, detoksifiye eden organ olarak özellikle önemlidir. Akciğer ve karaciğer aynı sırada çalıştıkları için hepatik venden gelen kan ilk olarak akciğer kapilleriyle karşılaşır. Karaciğer yetmezliği: korunma için gerekli olan kritik proteinlerin sentezinin yetersizliği, ARDS'nun prostaglandinler ve lökotrienler gibi lipid mediatörlerini metabolize etmekteki yetersizliği ve aktive edilen hepatik makrofajlardan (Kupffer hücreleri) salınan tümör nekrozis faktör gibi açığa çıkan sitokinlerin biyoaktivitesi ile akciğer endoteline hasar verebilir. Sonuçta bu organ sistemlerinin etkileşimleri ölüme kadar kendi kendini besleyerek büyür.

Yenidoğanda erişkininin tersine MSOY"de erken devrede anazarka (sistemik ödem) gelişirken pulmoner yetmezlik geç dönemde gelişir ve klasik ARDS görülmez.

TANI

Belirti ve bulgular

Nonkardiyojenik ödem, hipoksemi varlığı ve bunlara eşlik eden klinik olarak uygun bir predispozan faktör olması halinde ARDS için bir ön tanı konulur. Ortaya çıkan belirti ve bulgular nonspesifiktir ve pulmoner ödem ile hipoksemiye aittir. Dispne temel semptomdur. Hızlı yüzeyel solunum tipiktir. Syanoz ve interkostal çekilmeler görülebilir. Göğüsün oskültasyonu normal olabilir veya ral ya da wheezing duyulabilir. Mekanik ventilasyonun uygulandığı hastalarda göğüsün oskültasyonu genellikle normaldir, nadiren raller duyulur. Endotrakeal entübasyon uygulanmış olan hastalarda bazen bol miktarda ödem sıvısı aspire edilir. Aspire edilen sıvı sıklıkla kanlı serum görünümdedir, ancak devamlı kanlı sıvı görülmesi halinde pulmoner renal sendrom veya malignensi olasılığı düşünülerek araştırılmalıdır. Bunların dışında başka bir belirti veya bulgu var ise genellikle ARDS altında yatan predispozan nedenlere bağlıdır.

Laboratuar bulguları

1 - Akciğer grafisi: Akciğer grafisinde kardiyomegali, vasküler yapıda artma veya konjestif kalp yetmezliğinin diğer bulguları olmaksızın bilateral diffüz pulmoner enfiltrasyon görülür. Eğer altta yatan anatomik bir bozukluk üzerinde (örn. büllöz yapı) gelişmiş ise enfiltrasyon kısmi veya tek taraflı olabilir. Plevral effüzyon sık değildir, ancak mekanik ventilasyon uygulanan hastalarda rehidrasyonla effüz- yon birikebilir.

2 - Arteriyel kan gazları: Karakteristik olarak hipokseminin enspire edilen oksijen konsantrasyonunun artırılması ile düzeltilmesi zordur. Konjestif kalp yetmezliğindeki hipoksemi genellikle tedaviye daha iyi cevap verir. Bunun nedeni ARDS'de açığa çıkan enflamatuar mediatörlerin ventilasyon - perfüzyon dağılımını çok daha ciddi şekilde bozmasıdır. Akut solunum yetmezliğinin başlangıcında genellikle hiperventilasyon ve hipokapne görülür, Hiperkapne respiratuar arrestin habercisidir.

3 - Özel tanı yöntemleri:

a)  Pulmoner arter kateteri ve ekokardiyografi: Kardiyojenik ödemin permeabilite bozukluğuna bağlı ödemden ayırt edilmesi amacıyla uygulanır.

b) Bronkoalveolar lavaj ve akciğer biopsisi: Özellikle immün sistemi baskılanmış hastalarda primer pulmoner enfeksiyonun tanımlanması için gereklidir. ARDS' de polimorf nüklear nötrofil lökositler ve proteinler alveoler-kapiller membranı geçerek alveol içine girerler. Bu nedenle bronkoalveoler lavajda protein ve lökositlerin saptanması tanıda önemlidir. Alveoler-kapiller membranın permeabilitesinin arttığını gösterir. Bunların dışında lavaj sıvısı içinde tümör nekrozis faktör de saptanabilir.

c) Multiple endikatör dilüsyon tekniği (MEDT): Akciğerlerde biriken suyun miktarının klinik olarak ölçülmesi çok önemlidir. Bu yöntemle ekstravasküler akciğer sıvısı miktarı ölçülür. MEDT, pulmoner yetmezliğin fizyopatolojisinin belirlenmesinde önemlidir. Normalde, akciğerde ekstravasküler su miktarı 5-8 ml/kg arasında iken ARDS'de önemli derecede artar.

d) Bilgisayarlı tomografi (CT): Bu teknikle incelenen hastaların akciğerlerinde: Diffüz enfiltrasyonun yanında multifokal yama tarzında tutulum ve lober veya segmental hastalık gözlenmiştir. Parankimde ise büyük kistler kadar küçük kistlerin oluşturduğu bir İsviçre peyniri görünümü saptanmış ve bu hastalarda mortalite oranı çok daha yüksek bulunmuştur. Diğer beklenilmeyen bulgular ise apse ve ampiyemdir.

d) Platelet sayımı: Majör travmayı takiben erken devrede yapılan koagülasyon testleri ARDS riskinin önceden belirlenmesinde önemlidir. Akciğer kontüzyonunu takiben klinik olarak kesin ARDS tanısı konan hastalarda antitrombin III, fibrinojen ve plazminojen deki düşme eyilimi kadar antiplazmin ve platelet sayısı da düşer. Bu değişiklikler koagülasyon ve fibrinolitik sistemin travma ile aktive edildiğini gösteir. Kan kaybı ve kan transfüzyonu miktarı ile ilişkili olsa da platelet sayımı ARDS'nin sensitif bir endikatörüdür.

e) İmmünoelektroforez: ARDS'de alveoler-kapiller membranın hasarı sonucu proteinlerin alveol içine geçişi nedeniyle serumda proteinlerin çoğunun ileri derecede düşük bir seviye gösterdiği saptanır. Ancak başlangıç fazında orosomukoid, alfa 1-antitripsin, alfa 1- antikemotripsin ve haptoglobin tüm proteinlere göre önemli derecede yüksek bulunur.

AYIRICI TANI

1 - Pulmoner emboli: ARDS'deki gibi dispne, hipokapne ve hipoksemi ile birlikte aniden başlayabilir, ancak diffüz simetrik alveoler enfiltrasyon tipik değildir.

2 - Konjestif kalp yetmezliği: Akciğer grafisi, pulmoner kateterizasyon, kardiak inceleme ve klinik öykü ile ayırt edilmelidir.

3 - Bakteriyel endokardit: Bakteriyemi, ateş ve sistemik semptomları nedeniyle sepsisin oluşturduğu ARDS kliniğine uyan bir tablo gösterebilir. Ancak burada pulmoner ödem kardiyojenik kökenlidir ve kapak yetmezliği nedeniyle oluşur.

4 - Primer pulmoner enfeksiyonlar: Özellikle immün sistemi baskılanmış olan hastalarda gözlenen, viral ve pnömosistis carinii pnömonisi gibi primer pulmoner enfeksiyonların ARDS'den klinik olarak ayırt edilebilmesi mümkün değildir. Normal hastalardaki enfeksiyonlar ARDS ile çok daha az karışır.

• Akut inhalasyonal histoplazmosis: Diffüz enfiltrasyon gösterebilir ancak hipoksemiyi kontrol etmek için nadiren entübasyon gerektirir.
• Akut bakteriyel pnömoni: Genellikle fokal bir enfiltrasyon oluşturur. Hızlı ilerleyen intersitisiel pnömoni: Bazen ARDS ile karışabilir.
• Hızlı ilerleyen fibröz alveolit (Hammon-Rich sendromu): ARDS'yi taklit edebilir. Ancak dikkatli bir öykü ile hastalığın subakut bir seyir izlediği ortaya çıkarılır. Majör torasik travma sonrası enfiltrasyonun değerlendirildiği 377 hastada enfiltrasyonun ne karakteri (alveoler-intersitisiel) ne de morfolojisinde (homojen-inhomojen, dense-dağınık) belirgin bir farklılık saptanmamasına karşın enfiltrasyonun lokalizasyonu ve özellikle ortaya çıkış zamanının iyi bir endikatör olduğu saptanmıştır. ARDS ve yağ embolisinde pulmoner enfiltrasyon 1-2 gün içerisinde gelişirken, diğer pulmoner patolojilerde enfiltrasyon en az 2 gün geçtikten sonra ortaya çıkar. Bu nedenle pulmoner enfiltrasyonun lokalizasyonu ve başlangıç zamanı erken tanı ve komplikasyonların önlenmesinde önemlidir.

5 - Bazı ilaçlar (amiodarone, altın): Bir subakut intersitisiel patolojiyi alevlendirerek ARDS`yi taklit eden klinik oluşturabilir. Böyle bir durumda öyküde ilaç kullanımı söz konusudur.

6 - Hipersensivite pnömonisi: Akut hipoksemi ve diffüz enfiltrasyon gösterebilir. Öyküde tekrarla- yan semptomları takiben potansiyel bir antijen tesbit edilmesi tanıda gereklidir.