Pređi na sadržaj

Kolateralna ventilacija

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Kolateralna ventilacija se smtra rezervnim sistemom alveolarne ventilacije koji može zaobići normalan put protoka vazduha kada su disajni putevi ograničeni ili opstruirani kao u slučaju emfizema (prikazanog na slici)

Kolateralne ventilacija u ljudskim plućima definiše se kao „ventilacija alveolarnih struktura kroz prolaze ili kanale koji zaobilaze normalne disajne puteve“. Kolateralna ventilacija se smtra rezervnim sistemom alveolarne ventilacije koji može zaobići normalan put protoka vazduha kada su disajni putevi ograničeni ili opstruirani. Uključeni putevi su oni između susednih alveola, između bronhiola i alveola, i one između bronhiola.[1][2] Kolateralna ventilacija takođe služi za modulaciju neravnoteže u ventilaciji i perfuziji, što je karakteristika mnogih bolesti.[1] Putevi se menjaju kod plućnih bolesti, posebno kod astme i emfizema.[3] Sličan funkcionalni obrazac kolateralizacije se vidi i u cirkulatornom sistemu srca.[4]

Značaj[uredi | uredi izvor]

Ovaj fenomen koji se javlja kod emfizema danas je zainteresovao sve one koji rade u novoj i uzbudljivoj oblasti bronhoskopskih tehnika za lečenje emfizema pluća. Razumevanje kolateralne ventilacije je vremenom postalo centralno za planiranje novih bronhoskopskih tehnika za lečenje emfizema.

Jedna od tehnika koja je dizajnirana da iskoristi prednosti ovog fenomena je tehnika zaobilaženja disajnih puteva koju je razvila kompanija Broncus Technologies Inc (Mountain View, CA, USA).[5][6] Ona uključuje stvaranje veštačke komunikacije između plućnog parenhima i segmentnih disajnih puteva i njihovo držanje otvorenim pomoću stentova. Sve više se smtra da ovi novi putevi niskog otpora, zajedno sa već postojećom kolateralnom ventilacijom, mogu omogućiti bolji izlaz vazduha pri izdisanju, zaobilazeći kolabirane male disajne puteve i na taj način smanjiti i mirovanje i dinamičku hiperinflaciju.

Čini se da kolateralna ventilacija ne postoji u detinjstvu, ali se razvija kasnije u životu i u mnogo većem stepenu kod emfizema.[7] Kako je emfizem „preko normalnog povećanja veličine vazdušnih prostora distalno od terminalne bronhiole, praćeno destrukcijom njihovih zidova“,[8] moguće je pretpostaviti kako bi proces bolesti mogao dovesti do formiranja kolateralnih kanala. Možda destrukcija alveolarnih zidova zajedno sa promenama mehaničkog naprezanja otvara nove kanale za protok ili jednostavno izaziva proširenje postojećih kanala, čime se smanjuje njihov otpor.[9][10]

Kada emfizem dovodi do povećane kolateralne ventilacije, u oblasti pluća su potpuno opstruirana, i bez kolateralne ventilacije, tenzije alveolarnog gasa unutar opstruiranog područja se brzo izjednačava sa mešanom venskom krvlju, i nema dalje razmene gasova, alveolarni gas se apsorbuje i razvija se atelektaza.[11] U ovim uslovima uočava se da kolateralna ventilacija može sprečiti atelektazu u uslovima opstrukcije protoka vazduha, ali da li ovo ima neke značajne funkcionalne prednosti?

Činjenica da je kolateralna ventilacija od funkcionalnog značaja potkrepljena je zapažanjem da konji nemaju kolateralnu ventilaciju i da veoma loše tolerišu opstruktivne bolesti pluća, dok psi imaju značajan stepen kolateralne ventilacije i mnogo bolje tolerišu opstrukciju protoka vazduha.[9] Ovu funkcionalnu korist su eksperimentalno potvrdili Lindskog i Bredšo, koji su merili parcijalni pritisak gasa u opstruiranoj oblasti pluća koja je ventilisana isključivo kolateralnom ventilacijom.[12] Kao što se i očekivalo, arterijski pritisak kiseonika (PaO2) je bio manji, a PaSo2 veći nego u vazduhu koji je izdahnut iz neometanog pluća (podvrgnuto većoj razmeni gasova). Oni su tada otkrili da je PaO2 veći, a PaSo2 niži od istovremenih gasova arterijske krvi. Drugim rečima, oblasti pluća koje su samo kolateralno ventilisane i dalje mogu da vrše korisnu razmenu gasova – ili kolateralni kanali omogućavaju plućima u opstrukciji da održe koristan stepen funkcije.

Praktični značaj ovog fenomena je da razmena gasova kod emfizema može biti izuzetno dobro očuvana uprkos ozbiljnoj opstrukciji protoka vazduha, jer se u izvesnoj meri oslanja na fenomen kolateralne ventilacije.[13]

Istorija[uredi | uredi izvor]

Postojanje kanala u plućima kroz koje bi mogao da dođe do takvog kolateralnog protoka vazduha uočeno je još pre jednog veka,[14] ali je tek 1930-ih godina prepoznat mogući značaj ovog toka.[15] Ovaj fenomen su u velikoj meri ignorisali i fiziolozi i lekari, osim odabrane grupe istraživača tokom 1960-ih i 1970-ih godina.[16][10][9][11]

Sa pojavom novih bronhoskopskih tehnika za lečenje emfizema, fenomen kolateralne ventilacije ponovo dobio na značaju i rad Higučija i saradnika u časopisu Thorax (Grudni koš) usmerio je pažnju na pitanje. kolateralne ventilacije u emfizematoznim plućima.[17]

Opšte informacije[uredi | uredi izvor]

Da bi došlo do kolateralnog protoka vazduha unutar pluća, moraju postojati kolateralni kanali sa gradijentom pritiska u njima. Putevi za kolateralnu ventilaciju uključuju interalveolarne pore,[18] pomoćne bronhiolo-alveolarnih komunikacija,[19] i pomoćne respiratorne bronhiole koje povezuju bronhiolu sa bronhiolom.[20]

Otpor kolateralnom protoku u ljudskim plućima je izmeren i utvrđeno je da je 50 puta veći od otpora protoku kroz normalne disajne puteve.[10] Stoga se čini da kolateralna ventilacija ne može postojati u bilo kom značajnom stepenu u normalnim disajnim putevima. Međutim, otpor kolateralnom protoku je značajno smanjen kod emfizema do te mere da otpor protoku u segmentnim disajnim putevima (povećan ekspiratornim kolapsom i začepljenjem sluzi) može zapravo biti veći od otpora protoku kroz kolateralne puteve.[10]

Značajna opstrukcija protoka vazduha je obeležje emfizema i to dovodi do područja neravnomerne ventilacije što dovodi do stvaranja gradijenata pritiska u plućima. Kolateralni kanali niske otpornosti stoga mogu postojati kod emfizema sa gradijentom pritiska preko njih - situacija koja će verovatno dovesti do značajne kolateralne ventilacije.

Činjenica da dolazi do kolateralne ventilacije može se zaključiti na osnovu nekih jednostavnih zapažanja. Barsma je 1947. godine primetio da kod pacijenta potpune okluzije bronha donjeg režnja nakon aspiracije stranog tela nije dovela do atelektaze. On je pretpostavio da je vazduh morao da ventiliše okludirane segmente preko kolateralnih kanala i nastavio je da eksperimentalno demonstrira segmentni kolateralni tok.[21]

Sličan priznati fenomen je nedostatak lobarnog kolapsa kod emfizema kada dođe do potpune lobarne okluzije zbog tumora, a tehnika koju su opisali Higuchi i saradnici dobro je dokumentovano kao anestetičkog/hirurški fenomen.[17] Kod ventilacije emfizematoznog pluća često se primećuje da selektivna lobarna intubacija ne dovodi do kolapsa drugih režnjeva – odnosno da vazduh mora da dospeva u ove druge režnjeve preko kolateralnih kanala.[13]

Dijagnoza[uredi | uredi izvor]

Opseg kolateralne ventilacije koji postoji potrebno je razjasniti kvantitativnim metodama i treba ga prospektivno izmeriti kod pacijenata pre umetanja zalistaka. Ovo može da koristi nove radiološke tehnike kao što je skeniranje magnetnom rezonantnomtomografijom kako se razvijaju ili bronhoskopskim tehnikama.[22] Tek nakon dobro obavljene dijagnostike postaće jasno da li se kolateralna ventilacija može tačno predvideti.

Izvori[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b Terry PB, Traystman RJ (decembar 2016). „The Clinical Significance of Collateral Ventilation”. Annals of the American Thoracic Society. 13 (12): 2251—2257. PMC 5466185 Slobodan pristup. PMID 27739872. doi:10.1513/AnnalsATS.201606-448FR. 
  2. ^ Eberlein M, Baldes N, Bölükbas S (maj 2019). „A novel air leak test using surfactant: a step forward or a bubble that will burst?”. Journal of Thoracic Disease. 11 (Suppl 9): S1119—S1122. PMC 6560585 Slobodan pristup. PMID 31245059. doi:10.21037/jtd.2019.05.06 Slobodan pristup. 
  3. ^ Mitzner, W. (1. 1. 2006). „Ventilation | Collateral”. Ventilation | Collateral (na jeziku: engleski). str. 434—438. ISBN 9780123708793. doi:10.1016/B0-12-370879-6/00425-7. Pristupljeno 29. 8. 2021. 
  4. ^ Meier P, Schirmer SH, Lansky AJ, Timmis A, Pitt B, Seiler C (jun 2013). „The collateral circulation of the heart”. BMC Med. 11: 143. PMC 3689049 Slobodan pristup. PMID 23735225. doi:10.1186/1741-7015-11-143 Slobodan pristup. 
  5. ^ Lausberg H F, Chino K, Patterson G A.et al Bronchial fenestration improves expiratory flow in emphysematous human lungs. Ann Thorac Surg 200375393–398.
  6. ^ Rendina E A, De Giacomo T, Venuta F.et al Feasibility and safety of the airway bypass procedure for patients with emphysema. J Thorac Cardiovasc Surg 20031251294–1299.
  7. ^ Rosenberg D E, Lyons H A. Collateral ventilation in excised human lungs. Respiration 197937125–134.
  8. ^ Snider G L. Chronic obstructive pulmonary disease: a definition and implications of structural determinants of airflow obstruction for epidemiology. Am Rev Respir Dis 1989140S3–S8.
  9. ^ a b v Menkes H A, Traystman R J. Collateral ventilation. Am Rev Respir Dis 1977116287–309.
  10. ^ a b v g Hogg J C, Macklem P T, Thurlbeck W M. The resistance of collateral channels in excised human lungs. J Clin Invest 196948421–431.
  11. ^ a b Macklem P T. Collateral ventilation. New England Journal of Medicine 197829849–50.
  12. ^ Lindskog G E, Bradshaw H H. Collateral respiration: the chemical composition and volume of the collaterally respired gases. Am J Physiol 1934108581–592.
  13. ^ a b Cetti, E J (2006-05-01). „Collateral ventilation”. Thorax (na jeziku: engleski). 61 (5): 371—373. ISSN 0040-6376. doi:10.1136/thx.2006.060509. 
  14. ^ Bastacky J, Goerke J. Pores of Kohn are filled in normal lungs: low‐temperature scanning electron microscopy. J Appl Physiol 19927388–95.
  15. ^ Van Allen C, Lindskog G E, Richter H G. Gaseous interchange between adjacent lung lobules. Yale J Biol Med 19302297
  16. ^ Martin H. Respiratory bronchioles as the pathway for collateral ventilation. J Appl Physiol 1966211443–1447.
  17. ^ a b Higuchi T, Reed A, Oto T.et al Relation of interlobar collaterals to radiological heterogeneity in severe emphysema. Thorax 200661409–413.
  18. ^ Kohn H N. Zur Histologie des indurirenden fibrinosen Pneumonia. Munch Med Wochenschr 18934042–45.
  19. ^ Lambert M W. Accessory bronchiole‐alveolar communications. J Pathol Bacteriol 195570311–314.
  20. ^ Martin H. Respiratory bronchioles as the pathway for collateral ventilation. J Appl Physiol 1966211443–1447.
  21. ^ Baarsma P, Dirken M N J, Huizinga E. Collateral ventilation in man. J Thorac Surg 194717252–263.
  22. ^ Conradi M S, Yablonskiy D A, Woods J C.et al3He diffusion MRI of the lung. Acad Radiol 2005121406–1413. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar] [Ref list]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Колатерална_вентилација&oldid=27859513”