MEKANİK VENTİLASYON GEREKSİNİMİNİN SAPTANMASI

Akut Solunum Yetmezliği Tanımı / Nedenleri

Hipoksi ve Hiperkapni: Klinik Bulgular

Mekanik Ventilasyon için Fizyopatolojik Kriterler

• Akut solunum yetmezliği nedir?

Akut solunum yetmezliği veya akut respiratuar yetmezlik (ARY) solunum fonksiyonunun veya akciğerde oksijen/ karbondioksid gaz değişiminin yetersiz olması olarak tanımlanır. Bir diğer anlamda akut solunum yetmezliği arteriyel kanda parsiyel oksijen (PaO2) ve karbondioksid (PaCO2) basıncı değerlerinin fizyolojik sınırlarda sürdürülememesidir. Bu durum basitce;

1. Hipoksi: Arteriyel kanda çevre havası ve hastanın yaşına göre olması gerekenden daha düşük bir PaO2 değerinin saptanması (PaO2 < 70 mmHg, FiO2:0.21 iken)

2. Hiperkarbi: Arter kanında PaCO2 değerinin fizyolojik sınırlarının üzerinde olması (PaCO2 > 45 mmHg) ve yükselmeye devam etmesi,

3. Respiratuar asidoz: Arteriyel kanda pH değerinin 7.25 veya daha düşük değere inmesi; olarak ifade edilebilir.

• Akut solunum yetmezliği hangi durumlarda gelişir?

Akut solunum yetmezliğine neden olan patolojiler;

1. Ventilasyonda yetersizlik: Akciğer dışı nedenlere bağlı olarak ortaya çıkan solunum yetmezlikleri

2. Respirasyonda yetersizlik: Akciğere ait patolojilerle ortaya çıkan solunum yetmezlikleri olarak iki ana başlık altında toplanabilir.

• Ventilasyonu etkileyerek solunum yetmezliğine sebep olan patolojiler nelerdir?

Burada temel patoloji solunum mekaniğinin bozulmasıdır. Nitekim primer olarak akciğere ait patoloji olmasa da  ventilasyon fonksiyonunun yetersizliği ile akciğerlerde oksijen/karbondioksid gaz değişimi bozulmakta ve akut solunum yetmezliği ortaya çıkmaktadır. Buna göre ventilasyonu etkileyen patolojiler;

1. Santral sinir sistemine ait patolojiler,

2. Nöromusküler fonksiyon bozuklukları olarak  iki başlık altında ele alınabilir.

• Santral sinir sistemi patolojilerinde akut solunum yetmezliği nasıl ortaya çıkar?

Santral sinir sistemine bağlı akut solunum yetmezlliklerinde temel olay yetersiz ventilasyon sonucu oksijen/karbondioksid gaz değişiminin bozulmasıdır. Santral sinir sistemi patolojilerde direkt veya kafa içi basıncı artışına bağlı olarak indirekt olarak respiratuar merkezlerin etkilenmesi  ve dakika ventilasyonunun (VE) azalması esas problemdir. Bu durumda akciğerde anatomik ölü boşluk değişmediğine göre alveolar ventilasyon azalacak ve “Fizyolojik ölü boşluk / Tidal volüm” (VD/VT) oranı artacaktır. Sonuçta hipoventilasyon gelişirken PaCO2 artacak, PaO2 azalacak ve akut solunum yetmezliği tablosu ortaya çıkacaktır. Hipoventilasyona bağlı olarak gelişen hiperkapni  (PaCO2'nin >70 mmHg) de santral sinir sistemi fonksiyonlarını baskılayarak hipoventilasyonu daha da derinleştirecektir.

Santral sinir sistemi  fonksiyonlarının yetersiz olduğu durumlarda bir diğer önemli problemde hipoksiye duyarlı  periferik kemoreseptörlerin etkinliklerini kaybetmesi  ve akut solunum yetmezliğine gerekli fizyolojik yanıtın oluşturulamamasıdır. Yine santral patolojilerde  koruyucu havayolu reflekslerin baskılanabileceğini de belirtmek gerekir. Örneğin kafa çiftlerinin tutulduğu patolojilerde epiglotik refleks baskılanabilir ve bilinç düzeyi yetersiz bir hastada hipoventilasyonla birlikte aspirasyon riski de artabilir.

• Akut solunum yetmezliğine sebep olan santral sinir sistemi patolojileri nelerdir?

Solunum yetmezliğine sebep olan belli başlı santral patolojiler  şu şekilde sıralanabilir:

1. Santral sinir sistemi üzerine depressan ilaçların kullanımı: Barbitüratlar, trankilizanlar, narkotikler, inhalasyon anestetikleri gibi.

2. Beyin ve beyin sapı lezyonları: ”Stroke”, kafa ve boyun travmaları, serebral hemoraji / infact, beyin tümörleri, spinal kord  tümörleri ve travması gibi.

3. Santral nedenlere bağlı Pickwick  veya "Uyku -apne sendromu.

4. Uygunsuz  oksijen tedavisi.

• Nöromusküler fonksiyon bozukluklarında akut solunum yetmezliği nasıl gelişir?

Nöromusküler patolojiler; genellikle motor sinir hasarı, nöromusküler kavşakta impuls iletim bozulkluğu veya kas disfonksiyonu sonucu yetersiz ventilasyon ile solunum yetmezliğine sebep olurlar. Bunlar özellikle sinir kas kavşağına etkili ilaçlar, virüsler, bakteriler, toksinler veya otoimmühastalıklar  sonucu ortaya çıkan patolojilerdir ve başlıcaları şunlardır:

1. Myastenia Gravis

2. Tetanus

3. Gullian-Barre sendromu,

4. Polio

5. Botilismus

6. Musküler distrofi.

7. İlaçlar:Kürar, Süksinil kolin, organofosfatlar başta olmak üzere insektisitler ve sinir gazı

• Respirasyonun yetersiz olduğu yani akciğerde gaz değişiminin bozulduğu durumlarda akut solunum yetmezliği  nasıl ortaya çıkar?

Akciğerde gaz değişiminin bozuluduğu durumlarda ortaya çıkan akut solunum yetmezliklerinde solunum merkezi sağlamdır, periferik sinir iletimi ve kas fonksiyonlarında da bir anormallik  yoktur. Ancak bu  olgularda akciğer patolojisie bağlı olarak solunum işi artar ve alveoler gaz değişimi bozulur. Böylece solunum işi ve havayolu basıncı önemli derecede artarken kompliyans azalır. Sonuçta alveoler ventilasyon azalırken, anatomik ve fizyolojik ölü boşluklar artar, ventilasyon / perfüzyon (V/Q) oranı bozulur ve hipoksemi/ hiperkarbi  ile karekterize akut solunum yetmezliği tablosu ortaya çıkar.

• Respirasyonu etkileyerek solunum yetmezliğine sebep olan akciğer patolojileri nelerdir?

Bu başlık altında ele alınan belli başlı patolojiler şunlardır:

1. Plevral effüzyon,

2. Pulmoner kontüzyon

3. Hemotoraks/Pnömotoraks

4. Yelken göğüs

5. Kifoskolyoz

6. Göğüs duvarı deformitesi

7. Obezite.

8. İnterstisyel pulmoner fibrotik hastalıklar.

9. Havayolu rezistansında artış: Astım, amfizem, kronik bronşitis, krup, epiglottitis, akut bronşit

10. Aspirasyon pnömonisi

11. ARDS

12. Kardiyojenik pulmoner ödem

13. Pulmoner emboli   

14. Havayolu yabancı cisim.  

15. Postoperatif pulmoner komplikasyonlar.

• Klinik değerlendirmede akut solunum yetmezliği nasıl saptanır?

Klinik değerlendirmede akut solunum yetmezliğini düşündürecek ilk bulgular  hipoksi ve hiperkarbinin sebep olduğu sistemik değişikliklere bağlıdır

• Klinik değerlendirmede hipoksi bulguları  nelerdir?

Klinik olarak hipoksi düzeyine göre ortaya çıkan başlıca semptomlar şunlardır: 

(Tablo 3 - 1)

• Klinik değerlendirmede hiperkarbi bulguları nelerdir?

Klinik değerlendirmede hiperkapniye başlıca sistemik bulgular şunlardır:

(Tablo 3 - 2)

• Mekanik ventilasyon endikasyonu için gerekli fizyolojik değerlendirmeler nelerdir?

Akut solunum yetmezliği düşünülen bir hastada, mekanik ventilasyon endikasyonu koyabilmek için birtakım fizyolojik ölçümler kullanılır.

 Bunlar 3 kategoride incelenir (Tablo 3-3):

1. Solunum mekaniğine ait parametreler

2. Ventilasyona ait parametreler

3. Oksijenasyona ait parametreler

Tablo 3 - 3: Akut solunum yetmezliği tanısında fizyolojik   tanı  kriterleri:

• Akut solunum yetmezliğinin tanısında solunum mekaniğine ait parametreler nelerdir?

Maksimum inspiratuar basınç (MIP veya PImax): İnspiratuar  kuvvet (IF) veya Negatif inspiratuar kuvvet (NIF) olarak da bilinmektedir. MIP ventilasyon sırasında havanın akciğer içine veya dışına hareketi ve öksürme için hastanın mekanik yeterliliğinin değerlendirilmesinde önemli bir göstergedir.

MIP genellikle “Bourdan Basınç manometresi” ile ölçülür. Bu amaçla söz konusu alet bir maske veya endotrakeal tüple hastanın havayoluna bağlanır. Alet üzerinde oda havasına ekshalasyonu sağlayan tek yönlü bir valv sistemi mevcuttur. MIP en negatif değere ulaştığında ölçüm durdurulur. Hastanın hata yapmadığından emin olunmalıdır. Normal değeri“-50,-100 cmH2O”dur. “0 ile-20cmH2O” arasındaki değerlerde öksürme için gerekli tidal volüm oluşturulamadığını gösterir.

Pik ekspiratuar akım hızı (PEP): Solunum mekaniğinde direkt olarak yer almasa da havayolu açıklığının saptanmasında mükemmel bir metoddur. “Peak flowmetre” ile değerlendirilir. Kabul edilebilir değerler 500-600 L/dak'dır. PEP değerinin azalmaya başlaması havayolu rezistansının arttığını işaret eder hatta 75-100 L/dak'dan daha az değerler şiddetli havayolu obstrüksiyonunun önemli bir göstergesidir. Effektif  bir öksürme için PEP’ değerinin “  40 cmH2O” dan büyük olması gerekir. MIP'in ölçülebildiği klinik uygulamalarda PEP yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Vital kapasite (VC): Zorlu bir inspirasyonu takiben zorlu bir ekspiryum sonunda okunan volüm değeridir. VC’nin normal değeri 65 - 75 ml/kg'dır. 15 ml/kg'ın altındaki değerler normal ventilasyon ve öksürük mekanizmalarını sürdürmek için yetersizdir. Vital kapasite ölçümü için basit bir respirometre yeterli olabilir. Ancak ölçüm sırasında hastanın koopere olması şarttır.

Solunum frekansı: Bir dakika içerisinde yapılan solunum sayısıdır. Normal değeri  erişkinler için 12 - 15 soluk/dak'dır. 35 soluk/dak'nın üzerindeki değerler hipoksemi veya yetersiz dakika ventilasyonunu işaret eder .

Tidal volüm (VT): Bir soluk sırasında akciğerlere giren ve çıkan hava volümünü gösterir. Normal değeri 5 - 8 ml/kg’dır. 5ml/kg’dan düşük değerler mekanik ventilasyon için endikasyon oluşturur.Respirometre ile kolayca ölçülebilir. 

Alveoler ventilasyon (VE): Bir dakika içerisinde akciğerlere giren ve çıkan hava volümünü gösterir. Tidal volüm ve frekansla direkt ilişkilidir (VE = VT X f). Normal VE değeri 5 – 6 L/dak'dır. Stabil bir PaCO2 için en önemli parametredir.

1.saniye zorlu ekspirasyon volümü (FEV1): Zorlu bir ekspiryum ile ilk bir saniye içerisinde ekspire edilen volümü gösterir. Normal değeri VC'nin % 83’ü veya ideal vücut ağırlığında 50 - 60 ml/kg'dır. FEV1<10 ml/kg  kritik değerdir.

• Akut solunum yetmezliğinin tanısında ventilasyona ait parametreler nelerdir?

ARY'in en önemli ikinci göstergesi ventilasyondur. Ventilasyonun en iyi denetleyicisi arteriyel parsiyel karbondioksid (PaCO2) değeridir ve normalde 35 - 45 mmHg'dır.

Normalde fizyolojik ölü boşluğun tidal volüme oranı (VD/VT)  0.3 - 0.4'dür ve 0,6’dan büyük olması fizyolojik ölü boşluğun artığını gösterir. Bu değer perfüzyona katılmayan ventilasyon volümünü göstermektedir. VD/VT'nin ölçülebilmesi için ekspire edilen gazların toplanması ve PaCO2 ile birlikte değerlendirilmesini gerektirir. Bu son derece zaman alan ve ARY'li hasta tarafından tolere edilmeyen bir işlemdir. Bu yüzden VD/VT, mekanik ventilasyon desteği gerektiren hastaların değerlendirilmesinde pek kullanılmaz. Yalnız VE deki artışa rağmen PaCO2'nin değişmemesi yada hafifçe artırması VD/VT oranında veya CO2 üretiminde artış olarak yorumlanabilir.

• Akut solunum yetmezliğinin tanısında oksijenasyona ait parametreler nelerdir?

Arteriyel parsiyel oksijen (PaO2) değeri doku oksijenasyonunun bir göstergesidir. Normalde FiO2 : 0.21 iken PaO2: 80 - 100 mmHg değerleri arasındadır. PaO2 değerinin azalması oksijenasyon yetersizliğini gösterir. PaO2'deki düşüş hipoventilasyon, diffüzyon defekti, V/Q uygunsuzluğu veya şantla ilişkilendirilebilir.

Oksijenasyonun değerlendirilmesinde genellikle "Alveolar ve arteriyel O2 basıncı farkı [P(A-a) O2] kullanılmaktadır. “P(A-a) O2”nin oda havasında normal değeri 2 - 30 mmHg'dir. Oksijen tedavisi sırasında bu farkın  450 mmHg küçük olması kritik değeri gösterir. PaO2 ‘nin düşük ve P(A-a)O2’nin yüksek olduğu bir akut solunum yetmezliği durumunda  diffüzyon defekti,ventilasyon/ perfüzyon uygunsuzluğu veya arteriovenöz şant artışı gibi üç önemli neden düşünülmelidir.

Oksijenasyonu değerlendirmede bir diğer parametre "arteriyel ve alveolar parsiyel oksijen basınç oranları (PaO2/PAO2)” dır. Bu değer normalde 0.75 - 0.95 arasındadır. Bu parametre alveolde kullanılabilen oksijen miktarını gösterir. Yani normalde alveoldeki oksijenin % 75 - 95'i arteriyel dolaşıma geçer. PaO2/PAO2 için kritik değer 0.15’dir. Bu alveoldeki oksijen miktarının sadece %15'i (0.15) arteriyel dolaşıma geçebilmektedir anlamına gelir.

Kaynaklar:

1.Demling DH: Adult Respiratory distress Sydrome:Current Concepts. New Horizons 1:388,1993

2.Demling DH:Respiratory failure after cerebral injury. New Horizons 1:440,1993

.Pillbeam SP: Mechanical ventilation: Physiological and Clinical Application. 2nd Ed. St Louis,Mosby-Year book, Inc;1992,p 75.